3.1.1最簡單的有機(jī)化合物---甲烷.ppt

1、3,有機(jī)化合物,第一節(jié) 最簡單的有機(jī)化合物甲烷 （第1課時）,燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏結(jié)劑、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡膠、纖維、清潔劑 食物: 糖類、油脂、蛋白質(zhì),有機(jī)化合物種類繁多(超過2000萬種),分布廣泛,在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。,科學(xué)視野,1、定義：含有碳元素的化合物為有機(jī)物。,2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等,什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素？,而一般把不含碳的化合物叫做無機(jī)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(jī)物）,3、僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。甲烷是最簡單的烴。,科學(xué)視

2、野,科學(xué)視野,思考交流,一、甲烷的物理性質(zhì),1、在通常狀況下，甲烷是一種無色、無氣味的氣體。,根據(jù)上述甲烷的物理性質(zhì),你知道如何收集甲烷嗎?,甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空氣小，所以能用瓶口向下排空氣法收集。 2、由于甲烷難溶于水，所以能用排水法收集。,3、極難溶解于水。,2、密度比空氣小，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，是0.717g/L。,甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。,甲烷在自然界的存在,思考交流,二、甲烷的分子構(gòu)成和空間結(jié)構(gòu),分子式：,電子式：,結(jié)構(gòu)式：,CH4,結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對共用電子

3、的圖式,問題：從甲烷的電子式是否可以推斷甲烷分子中 碳原子和四個氫原子都在同一個平面上？,思考交流,甲烷分子的空間結(jié)構(gòu),經(jīng)過大量的科學(xué)實驗證明，甲烷分子里的一個碳原子和四個氫原子并不在同一個平面上，而是形成了一個正四面體的立體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，而四個氫原子分別位于正四面體的四個頂點上。,空間構(gòu)型：正四面體,4個C-H鍵的鍵長和強(qiáng)度相等，夾角相等。,思考交流,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，藍(lán)球表 示氫原子，短棍表示價鍵,用紫球和藍(lán)球的體積比來大體 上表示碳原子和氫原子的體積比,思考交流,三、甲烷的化學(xué)性質(zhì),在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。,問題： 能

4、不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)？,結(jié)論： 甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,思考交流,三、甲烷的化學(xué)性質(zhì),1、甲烷的氧化反應(yīng),實驗：把甲烷經(jīng)導(dǎo)管通出點燃, 觀察火焰顏色,然后用一個冷而干燥的燒杯罩在火焰上方,取下燒杯正放,向燒杯內(nèi)滴入澄清的石灰水。,問題：你能描述看到的實驗現(xiàn)象嗎？,實驗探究,安靜燃燒，淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。,反應(yīng)方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,點燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體會立即發(fā)生爆炸。因此，點燃甲烷之前必須 驗純!,注意,實驗現(xiàn)象,實驗探究,2.甲烷的取代反應(yīng),實驗探究,甲烷與氯氣的反應(yīng)（實驗鏈接）,室溫時，混合氣體無光照時，不發(fā)生反

5、應(yīng)；光照時混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油滴，試管中有少量白霧，試管內(nèi)的液面上升。,1 說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 2 試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)。 3 試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。,分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？,現(xiàn)象,討論,結(jié)論,實驗探究,思考交流,甲烷的取代反應(yīng)的歷程,1、一氯甲烷的形成,思考交流,練習(xí)仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式,嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。,交流研討,甲烷的取代反應(yīng)的歷程,2、二氯甲烷的形成,交流研討,甲烷的取代反應(yīng)的歷程,3、三氯甲烷的形成,交流研討,甲烷的取代反應(yīng)的歷程,4、四氯甲烷的形成,交流研討,常溫下，一氯甲烷是氣體，其他三種是液體，三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑，四氯甲烷還是一種效率較高的滅火劑，這四種取代物都不溶于水。,交流研討,注意：,甲烷與氯氣反應(yīng)可能有五種產(chǎn)物，其中有兩種氣體產(chǎn)物。,多數(shù)有機(jī)物都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。,交流研討,取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較,交流研討,本節(jié)課我們開始了對有機(jī)物的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到甲烷的正四面體立體結(jié)構(gòu)和它的幾個重要化學(xué)性質(zhì)：氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)，學(xué)習(xí)中重點應(yīng)對甲烷和氯氣的取代反應(yīng)加以理解，當(dāng)然也要樹立結(jié)構(gòu)和性