3.1.1最简单的有机化合物---甲烷.ppt

1、3,有机化合物,第一节 最简单的有机化合物甲烷 （第1课时）,燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质,有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。,科学视野,1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。,2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,什么叫有机物？它有哪些组成元素？,而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物,（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）,3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃。,科学视

2、野,科学视野,思考交流,一、甲烷的物理性质,1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。,根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?,甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。 2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。,3、极难溶解于水。,2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。,甲烷在自然界的存在,思考交流,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,结构式:用短线来表示一对共用电子

3、的图式,问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？,思考交流,甲烷分子的空间结构,经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。,思考交流,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键,用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比,思考交流,三、甲烷的化学性质,在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱一般不发生化学反应。,问题： 能

4、不能与酸性高锰酸钾溶液反应？,结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,思考交流,三、甲烷的化学性质,1、甲烷的氧化反应,实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水。,问题：你能描述看到的实验现象吗？,实验探究,安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。,反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须 验纯!,注意,实验现象,实验探究,2.甲烷的取代反应,实验探究,甲烷与氯气的反应（实验链接）,室温时，混合气体无光照时，不发生反

5、应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。,1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。,分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,实验探究,思考交流,甲烷的取代反应的历程,1、一氯甲烷的形成,思考交流,练习仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。,交流研讨,甲烷的取代反应的历程,2、二氯甲烷的形成,交流研讨,甲烷的取代反应的历程,3、三氯甲烷的形成,交流研讨,甲烷的取代反应的历程,4、四氯甲烷的形成,交流研讨,常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,交流研讨,注意：,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。,多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。,交流研讨,取代反应与置换反应的比较,交流研讨,本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性