最简单的有机物-甲烷

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物－甲烷什么叫有机物？1、定义：2、组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）主要元素其他元素烃——仅含碳和氢两种元素的有机物，又称为碳氢化合物。烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。碳氢烃自我评价下列物质属于烃的是：⑴H2S、⑵C2H2、⑶CH3Cl、⑷C2H5OH、⑸CH4、⑹H2、⑺.金刚石、⑻CH3COOH、⑼CO2⑽C2H4

⑵C2H2⑸CH4⑽C2H4最简单的有机物——烃最简单的烃——甲烷烃：仅含碳和氢两种元素的有机物第一节最简单的有机物——甲烷存在：天然气、沼气、煤矿坑道气等的主要成分一、甲烷的物理性质：1、通常情况下，甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体2、密度是0.717g/L（标准状况）3、甲烷极难溶于水甲烷分子结构示意图二、甲烷的分子结构1、甲烷的分子式是：CH42、甲烷的电子式：3、甲烷的结构式：

科学实验证明：甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。

以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，三、甲烷的化学性质：

通常情况下，甲烷的化学性质比较稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应甲烷三、甲烷的化学性质：甲烷的氧化反应★（燃烧）CH4+2O2

CO2+2H20点燃→淡蓝色的火焰CH4（g）+2O2(g)

CO2(g)+2H20(l)点燃→890kJ/mol注意：有机反应方程式用“

”，不用“

=”。思考：点燃可燃性气体之前应先做什么?为什么要这样做?怎样做？注意:点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸甲烷的取代反应：实验：取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH480mLCl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。现象结论要求：推出反应的主要产物，写出反应方程式，让学生归纳出取代反应的定义实验现象及推断饱和NaCl溶液Cl2+CH4试管中气体的颜色变浅Cl2参加反应生成油状物，取下橡胶塞后液面迅速上升发生了反应，生成了新的油状物质过几分钟后，液面继续上升生成极易溶于水的气体甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷氯气一氯甲烷(气态)二氯甲烷(液态)三氯甲烷(液态)四氯甲烷(液态)取代思考:左边这些反应是置换反应吗？取代反应:

有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

甲烷分子里H原子在一定条件下可被其他某些原子逐步取代而发生取代反应。注意事项：1、反应条件——光照（室温下在暗处不发生反应）2、反应物质——纯卤素单质，与溴水、氯水不反应，与氯气或溴蒸气在光照条件下反应化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称（俗名）一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷（氯仿）四氯甲烷（四氯化碳）常温状态气态液态液态液态溶解性不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水用途局部麻醉剂有机溶剂有机溶剂灭火剂甲烷的分解反应受热分解：（产生的碳颗粒极细，掺入橡胶中，增加耐磨损程度）高温CH4C+2H2甲烷的实验室制法：CH3COONa(无水)+NaOHNa2CO3+CH4↑CaO△本节小结：什么是有机物？什么是烃？甲烷的分子结构：正四面体结构甲烷的化学性质：氧化反应、取代反应什么是取代反应？练习：1．氯仿（CHCl3）可作麻醉剂，但常因保存不妥而被氧气氧化，产生剧毒气体---光气（COCl2）

2CHCl3+O22COCl2+2HCl

上述反应是否为取代反应？是

2.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是

（

）

A．氯气

B．溴水

C．氧气

D．酸性KMnO4溶液AC注意：1、与CH4反应的卤素单质为纯态，甲烷与氨水、溴水并不反应。2、条件为光照3、可继续取代，产物为混合物

3、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（）A、HClB、CH4

C、H2D、COB4、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2

C、CCl4D、HClD

5．在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）

A、氯气与氢气反应

B、氯气与甲烷反应

C、氧气与甲烷反应

D、次氯酸的分解C6、1molCH4完全与Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需Cl2的物质的量。四、甲烷的用途及前景①甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂。②热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油漆等。③做气体燃料。情景素材（1）“西气东输”工程及意义（2）瓦斯爆炸事故（3）可燃冰的发现及作用（4）甲烷与温室效应（2）瓦斯爆炸事故

可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源.

（3）“可燃冰”形成条件：可燃冰是由天然气与水分子在高压（>100大气压）和低温（0～10

℃）条件下合成的一种固态结晶物质。

结构特点：天然气水合物是这样构成的：由水分子搭成象笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件，具有不同的多面体格架。

据设在菲律宾的国际水稻研究所(1RRI)的科学家Lantin指出；甲烷是一种效果超过二氧化碳的温室效应气体。每年向大气的释放量为5亿吨。而20%来自稻田。稻田有机物的无氧分解生成的甲烷约90%通过水稻的根、茎、叶向大气释放。其余的则被从水稻根部通过扩散作用所得的氧气氧化成二氧化碳。甲烷在大气中的浓度远小于二氧化碳。但是，其致暖效应比二氧化碳大30倍。甲烷在大气中的滞留时间也较有影响。因此．该研究所认为应当致力于研究培植向大气释放甲烷较少的水稻品种或栽培技术。（4）温室效应与甲烷

沼气对于解决我国农村的能源问题，改善农村环境卫生，