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天津市梅江中学2014高中化学 第一节最简单的有机物--甲烷(第一课时)课件 新人教版必修2_图文


有机物概述
1.什么是有机物?其组成元素有哪些? 2.有机物种类繁多的原因何在? 3.有机物有何性质特点?

第一节 最简单的有机物——甲烷

(第一课时)

一、有机物的概念 1、有机物:

含有碳元素的化合物为有机物 ( 但CO、CO2 、碳酸、碳酸盐、 金属碳化物 、CN 、SCN 、等看 作无机物。)
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等

2、组成元素:

3.有机物种类繁多,其主要原因是: 1、碳原子含有4个价电子,可以跟其 它原子形成4个共价键;2、碳原子与 碳原子之间可以形成单键、双键、三 键 3、碳原子相互之间可以形成碳链,也 可以形成碳环 4、含有相同原子种类和数目的分子可 能具有不同结构

4、有机物的主要性质特点
1. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 2.绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。 3.多数有机物为非电解质,不易导电。 4.多数熔沸点低。 5.有机物的反应复杂,一般比较慢,常常伴 有副 反应发生。 有机物的以上性质特点与其 密切相关。

仅含碳和氢两种元 素的有机化合物称为碳 氢化合物,又称为烃。

思考

下列物质属于烃的是?

①CH4 ②CH3Cl ③CH3OH

第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物 ----甲烷

一、甲烷的存在和结构
1、存在
甲烷是天然气,沼气,油田 气和煤矿的坑道气的主要成分。

“西气东输”工程就是将新疆等 地的天然气通过管道东输到长江三角 洲,最终到达上海的一项巨大工程。

2、甲烷的结构

二、物理性质 观察描述

思考:从甲烷结构和组成预测它有什么
样的化学性质?
-4

CH4

三、化学性质
1、稳定性:实验 通常情况下,甲烷比较稳定,与强酸、 强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

注:甲烷不能使酸性高锰酸钾溶 液褪色甲烷也不能使溴水褪色

2.氧化反应 (燃烧)

CH4+2O2

点燃

验纯??
CO2+2H2O 890KJ

练习巩固:
甲烷与一定量的氧气反应产物中有 CO、CO2 和H2O,如果H2O的物质的 量为2mol,CO和CO2的总质量为30g, 则CO的物质的量是多少?

科学探究:
CH4 + Cl2
???
光照

CH4 + Cl2

???

无光照

光照

光照

CH4 + Cl2

???

+HCl

现象:

黄绿色变浅 油状小液滴 管口有白雾 (量筒里液面上升 湿润的兰色石蕊试纸变 红 )

3.取代反应

定义:有机物分子中某些原子或原子团被
其它原子或原子团所代替的反应

CH4 + Cl2

光照

CH3Cl + HCl

(一氯甲烷 沸点:-24.2 °C 常温下 为不溶于水的气体)

甲烷取代反应机理
(2)

CH 3Cl ? Cl 2 ? ??CH 2Cl 2 ? HCl


(二氯甲烷)
光 (3) CH 2Cl 2 ? Cl 2 ? ??CHCl 3 ? HCl

(三氯甲烷)

(4)

CHCl 3 ? Cl 2 ? ??CCl 4 ? HCl


(四氯甲烷)

甲烷与溴蒸气在光照的条件下反应的化学方程式

(1) (2) (3) (4)

光 CH 4 ? Br2 ? ?? CH 3 Br ? HBr

(一溴甲烷)

CH 3 Br ? Br2 ? ?? CH 2 Br2 ? HBr


(二溴甲烷)

CH 2 Br2 ? Br2 ? ?? CHBr3 ? HBr


(三溴甲烷)

CHBr3 ? Br2 ? ?? CBr 4 ? HBr


(四溴甲烷)

练习巩固:
1、若甲烷与氯气以物质的量之比为1:1混合,在光照下得 到的取代产物是a、 CH3Cl b、 CH2Cl2 c、 CHCl3 d、 CCl4 ( ) D A、只有a B、只有c C、abc的混合物 D、abcd的混合物 2、甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构,而不是正 方形的平面结构,理由是 ( B ) A、CH3Cl只代表一种物质 B、CH2Cl2只代表一种物质 C、CHCl3只代表一种物质 D、CCl4是非极性分子 3、若要使1.00molCH4完全和Cl2发生取代反应,并且生成 的四种氯代物的物质的量相等,需要氯气的物质的量 为 2.5mol 。

4、下列反应不属于取代反应的是( A ) A、C2H4+Cl2→C2H4Cl2 B、2C2H5OH →C2H5–O–C2H5+H2O C、C2H5Cl+H2O →C2H5OH+HCl D、CH4+4Cl2→CCl4+4HCl

取代反应与置换反应的比较:
取代反应
实例 定义 反应物 生成物
CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl

置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

有机物分子里的某些原子 或原子团被其他原子或原 子团所代替的反应。 一种化合物和一种单质或 化合物(反应物中至少有 一种是有机物) 一般生成两种化合物

一种单质跟一种化合物反 应,生成另一种化合物和 另一种单质的反应。
一种单质和一种化合物 另一种化合物和另一种单质

电子转 不一定发生电子转移,因此 一定发生电子的转移 不一定是氧化还原反应 移
反应特 点
很多反应是可逆反应,副 反应较多,用“→” 连 接 一般是不可逆反应,用 “==”连接

4、受热分解
隔绝空气加热到1000℃以上,甲烷会分 解为炭黑和氢气。

CH4

高温

C+2H2

总结:
结构

甲烷
稳定性

性质
稳定

氧化反应(O2) 取代反应(X2)
热解反应

四、甲烷的实验室制法
1、药品: 2、原理:

无水醋酸钠晶体
CaO

碱石灰

CH3COONa+NaOH ? 3、反应装置:

Na2CO3 +CH4

固-固加热制取气体

思考:与甲烷制备装置 相同的气体还有几种? 答案:O2 NH3

注意事项:
1、用碱石灰而不能用氢氧化钠

2、试管口向下微微倾斜


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