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1、第三章第三章 有機化合物有機化合物化學化學必修必修2第一課時第一課時第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物甲烷鄰水實驗學校 王良紅甲烷的甲烷的結構和性質結構和性質1各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷學習目標學習目標1、掌握甲烷的分子結構、性質和用途；、掌握甲烷的分子結構、性質和用途；2、理解取代反應的概念；、理解取代反應的概念；3、通過對甲烷的分子結構的認識，初步體、通過對甲烷的分子結構的認識，初步體會有機物分子結構的特點和對其性質的影響。會有機物分子結構的特點和對其性質的影響。2各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷3各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié)
2、最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷1 1、定義、定義：2 2、組成元素、組成元素：什么叫有機物？它有哪些組成元素？什么叫有機物？它有哪些組成元素？而一般把不含碳的化合物叫做而一般把不含碳的化合物叫做無機化合物。無機化合物。（碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物、碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物、氰化物、硫氰化物等看作無機物）氰化物、硫氰化物等看作無機物）3 3、碳氫化合物、碳氫化合物（烴烴)：有機物有機物一般含有碳元素的化合物為有機物。一般含有碳元素的化合物為有機物。碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等僅含碳和氫兩種元素的有機物。僅含碳和氫兩種元
3、素的有機物。最簡單的烴是最簡單的烴是 。甲烷甲烷4各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷4、有機物和無機物的比較有機物和無機物的比較有機物有機物無機物無機物 種類種類溶解性溶解性耐熱性耐熱性可燃性可燃性電離性電離性化學化學反應反應很很多多(3000萬種以上萬種以上)比有機物比有機物少少(10萬種左右萬種左右)多數多數難溶于水難溶于水，易，易溶于有機溶劑溶于有機溶劑易溶于水易溶于水，多數，多數難難溶于有機溶于有機溶劑溶劑不耐熱不耐熱，熔點較，熔點較低低多數多數耐熱耐熱，難熔化，難熔化，熔點熔點較高較高多數多數可以燃燒可以燃燒多數多數不能燃燒不能燃燒多數為多數為非電解質
4、非電解質多數是多數是電解質電解質一般比較一般比較復雜復雜，副反，副反應應多多，反應速率，反應速率慢慢一般比較一般比較簡單簡單，副反，副反應應少少，反應速率較，反應速率較快快5各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷5 5、有機物的分類、有機物的分類有有機機物物烴烴：烴的衍生物烴的衍生物：高分子化合物：高分子化合物：6、有機化學、有機化學的學習方法：的學習方法：三抓三抓：抓結構：抓結構 抓部位抓部位 抓條件抓條件三學會：模仿三學會：模仿 推斷推斷 接受新信息能力接受新信息能力鹵代烴、醇、酚、醛、酮、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、醚等羧酸、酯、醚等蛋白質、油脂、淀粉等
5、蛋白質、油脂、淀粉等烷烴烷烴、烯烴、炔烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴環(huán)烷烴、芳香烴等芳香烴等6各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷練習練習下列物質屬于有機物的是？屬于烴的是？下列物質屬于有機物的是？屬于烴的是？H H2 2S SC C2 2H H2 2CHCH3 3ClCl C C2 2H H5 5OHOH CHCH4 4H H2 2 金剛石金剛石CHCH3 3COOHCOOH COCO2 2C C2 2H H4 4 屬于有機物的是屬于有機物的是 屬于烴的是屬于烴的是 7各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷第第1節(jié)節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單
6、的有機化合物甲烷甲烷一、甲烷的存在與物理性質一、甲烷的存在與物理性質無色、無味的氣體無色、無味的氣體，密度比空氣小密度比空氣小=0.717g/L(標準狀況標準狀況)，極，極難溶于水。難溶于水。1.甲烷在自然界中的存在甲烷在自然界中的存在:2.甲烷在的物理性質甲烷在的物理性質:甲烷是池沼底部產生的甲烷是池沼底部產生的沼氣沼氣和煤礦的坑道所和煤礦的坑道所產生的產生的坑道氣坑道氣的主要成分，的主要成分，天然氣天然氣及及油田氣油田氣的主的主要成分也是甲烷（按體積計，天然氣里一般約含要成分也是甲烷（按體積計，天然氣里一般約含有甲烷有甲烷80%-90%80%-90%）。）。8各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有
7、機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷1.分子式：分子式：CH42.電子式電子式：HHHCH3.結構式結構式：C HHHH二、甲烷的分子結構二、甲烷的分子結構4.結構簡式：結構簡式：CHCH4 4 9各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷5 5、甲烷分子的立體結構：甲烷分子的立體結構：以碳原子為中心，以碳原子為中心，四個氫原子四個氫原子為頂點的為頂點的正四面體正四面體。鍵角：。鍵角：109109。2828，4 4個個C-HC-H鍵的鍵長鍵的鍵長和鍵能相等，夾（鍵）角和鍵能相等，夾（鍵）角相等。相等。10各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷
8、知識拓展知識拓展-共價鍵性質的參數共價鍵性質的參數1、鍵長：成鍵的兩個原子或離子的核間距離。、鍵長：成鍵的兩個原子或離子的核間距離。2、鍵能：拆開、鍵能：拆開1 mol某鍵所需的能量叫鍵能。某鍵所需的能量叫鍵能。單位：單位：kJ/mol。鍵能決定分子的鍵能決定分子的穩(wěn)定性穩(wěn)定性，鍵能越大，鍵越牢，鍵能越大，鍵越牢，分子越穩(wěn)定分子越穩(wěn)定。鍵長決定分子的穩(wěn)定性，一般說來，鍵長越鍵長決定分子的穩(wěn)定性，一般說來，鍵長越短，鍵越強，也越穩(wěn)定。短，鍵越強，也越穩(wěn)定。鍵長的大小與成鍵微粒的半徑大小有關。如鍵長的大小與成鍵微粒的半徑大小有關。如鍵長：鍵長：HCl HBr HBr HI。11各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié)
9、最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷3、鍵角：分子中相鄰的兩個鍵之間的夾角。、鍵角：分子中相鄰的兩個鍵之間的夾角。鍵角決定分子的空間構型鍵角決定分子的空間構型.凡鍵角為凡鍵角為180的為直線型，如：的為直線型，如：CO2；凡鍵；凡鍵角為角為10928的為正四面體，如：的為正四面體，如：CH4。12各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷三、甲烷的化學性質三、甲烷的化學性質1 1、通常、通常情況下，甲烷情況下，甲烷穩(wěn)定；穩(wěn)定；甲烷不能使酸性高錳酸甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色鉀褪色。同理：甲烷也不能使同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色氯水、溴水等褪色如與強酸、強堿
10、和強氧化劑等一般不如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發(fā)生反應。發(fā)生反應。13各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷2 2、可燃性可燃性CH4爆炸極限：爆炸極限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O點燃點燃注意注意:a.:a.點燃點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸甲烷前必須驗純，否則會爆炸。b.b.有機有機反應方程式中用反應方程式中用“”不用不用“”安靜安靜燃燒，淡藍色火焰，燃燒，淡藍色火焰，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。放熱。實驗現象：實驗現象：14各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷3.甲烷的取
11、代反應甲烷的取代反應室溫時室溫時，無，無光照時，光照時，不反應；不反應；a.a.光照光照時混合氣體時混合氣體的的顔色顔色變變淺淺；b.b.試管試管壁上壁上出現出現油狀液滴油狀液滴，c.c.試管試管中有少量中有少量白霧白霧，d.d.試管試管內的內的液面上升液面上升。a.a.說明說明試管內的混合氣體在光照的條件試管內的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學反應。下發(fā)生了化學反應。b.b.試管試管壁上出現液滴，說明反應中生成壁上出現液滴，說明反應中生成了新的油狀物質，且不溶與水了新的油狀物質，且不溶與水?，F象現象結論結論15各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷一氯甲烷的形成一
12、氯甲烷的形成甲烷的結構式形成鹵代物的歷程甲烷的結構式形成鹵代物的歷程二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl16各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl ClClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl
13、ClCl ClCl Cl17各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl 光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光一氯甲烷（一氯甲烷（無色氣體無色氣體）二氯甲烷（二氯甲烷（難溶于水的無色液體難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿（有機溶劑有機溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有機溶劑、滅火劑有機溶劑、滅火劑）甲烷是與甲烷是與氯氣氯氣發(fā)生取代發(fā)生取代反應反應,且產物是混合物且產物是混合物（與氯水不反應與氯水不反應）注意注
14、意：18各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷取代反應：取代反應：定義：定義：有機物分子里有機物分子里的某些原子或原子團的某些原子或原子團被其他原子或原子團所被其他原子或原子團所代替代替的反應叫取代的反應叫取代反應。反應。特征特征：取而代之，有進有出：取而代之，有進有出C C2 2H H5 5Br+Br+H H2 2O O C C2 2H H5 5OH+OH+HBrHBr2CH2CH3 3CHCH2 2OH+2Na OH+2Na 2CH 2CH3 3CHCH2 2ONa ONa+H+H2 2CHCH3 3COOH+CHCOOH+CH3 3CHCH2 2OH CHOH
15、 CH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3 +H+H2 2O O NaOH濃濃H2SO419各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光2Na +2H2O=2NaOH+H220各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷 產物用途：產物用途：H H2 2是合成氨及合成汽油等工業(yè)是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。的原料。C C是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造顏料、油墨、油漆等。顏料、油墨、油漆等。甲烷常溫時很穩(wěn)定，但在高溫時可分解；甲烷常溫時很穩(wěn)定，但在高溫時可分解；3、甲烷的分
16、解反應、甲烷的分解反應CH4 C2H2高溫高溫化學方程式化學方程式：21各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷甲烷甲烷 物理性質物理性質 化學性質化學性質 通常比較穩(wěn)定通常比較穩(wěn)定氧化反應氧化反應取代反應取代反應受熱分解受熱分解小結小結在光照時與氯氣在光照時與氯氣反應反應22各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷 光 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HClB、Zn+H2SO4=ZnSO4+H22、下列下列反應不屬于取代反應的是（反應不屬于取代反應的是（）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr 點燃
17、點燃BC1、在光照下，將等物質的量的在光照下，將等物質的量的CH4和和Cl2充充分反應，得到的產物物質的量最多的是（分反應，得到的產物物質的量最多的是（）A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD練習練習23各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷4 4、下列物質常溫下呈氣態(tài)的是下列物質常溫下呈氣態(tài)的是 （）A.CHA.CH3 3Cl B.CHCl B.CH2 2ClCl2 2 C.CHCl C.CHCl3 3 D.CCl D.CCl4 43 3、下列有關甲烷物理性質的敘述正確的是（下列有關甲烷物理性質的敘述正確的是（）A A、甲烷是一種黃綠色氣體、
18、甲烷是一種黃綠色氣體B B、甲烷是一種有臭味的氣體、甲烷是一種有臭味的氣體C C、收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與空、收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與空 氣的密度相近。氣的密度相近。D D、甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水、甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水DA24各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷5 5、將、將1mol1mol甲烷和甲烷和4mol4mol的氯氣發(fā)生取代反應，待的氯氣發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗氯氣為（等，則消耗氯氣為（）A A、0.5mol
19、B0.5mol B、2mol2molC C、2.5mol D2.5mol D、4mol4molC25各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷D6、下列關于甲烷的敘述不正確的是、下列關于甲烷的敘述不正確的是 A甲烷是沼氣、坑道氣的主要成分甲烷是沼氣、坑道氣的主要成分B通常情況下，甲烷性質較穩(wěn)定，通常情況下，甲烷性質較穩(wěn)定，與強酸、強堿、強氧化劑均不反應與強酸、強堿、強氧化劑均不反應C甲烷在空氣中燃燒時，火焰明亮甲烷在空氣中燃燒時，火焰明亮且無煙且無煙D甲烷在空氣中加熱到甲烷在空氣中加熱到 1000時，時，分解成炭黑和氫氣分解成炭黑和氫氣26各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷7、有機化學有機化學中取代反應范疇很廣，下述中取代反應范疇很廣，下述6 個個反應反應中中,屬于取代反應范疇的屬于取代反應范疇的是是 。27各行業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物-甲烷甲烷作作 業(yè)業(yè)完成完成課時作業(yè)課時作業(yè)15甲烷的結構和性質甲烷的結構和性質28各行業(yè)
甲烷的結構和性質【教學類別】
