甲烷.ppt.ppt

1、 第三章第三章 有机化合物有机化合物一、有机物概述一、有机物概述什么叫有机物？它有哪些组成元素什么叫有机物？它有哪些组成元素？1 1、定义：、定义：含有含有碳元素碳元素的化合物为有机物。的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。金属化合物等看作无机物。）有机物和无机物的比较有机物和无机物的比较 有机物有机物 无机物无机物 种类种类溶解性溶解性耐热性耐热性可燃性可燃性电离性电离性化学化学反应反应很多很多(3000万种以上万种以上)比比有机物少有机物少(10万种左右万种左右)多数难溶于水，易多数难溶于水，易溶于有机溶剂溶于有机溶剂多

2、数难溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水，易溶于水不不耐热，熔点较低耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点较高熔点较高多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数为非电解质多数是电解质多数是电解质一般比较复杂，副反一般比较复杂，副反应多，反应速率慢应多，反应速率慢一般比较简单，副反一般比较简单，副反应少，反应速率较快应少，反应速率较快2 2、有机物的性质、有机物的性质 仅含碳和氢两种元素的有机物，仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为称为碳氢化合物，也称为烃烃。烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的碳的声母和氢的韵母的组合。

3、组合。碳碳氢氢烃烃3 3、烃、烃(通式：通式：CxHy)动动脑动动脑下列物质属于烃的是：下列物质属于烃的是：H H2 2S S、C C2 2H H2 2、CHCH3 3ClCl、C C2 2H H5 5OHOH、CHCH4 4、H H2 2、金刚金刚石、石、CHCH3 3COOHCOOH、COCO2 2、C C2 2H H4 4 C2H2CH4C2H4二、最简单的有机化合物二、最简单的有机化合物甲烷甲烷 已已知知甲甲烷烷的的密密度度在在标标准准状状况况下下是是0.717g/L，含含碳碳75%，含含氢氢25%。利利用用这这些些数数据据如如何何确确定定甲甲烷烷的的分分子式？子式？（一）甲烷的组成与

4、结构（一）甲烷的组成与结构分子式：分子式：CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：CHHHH甲烷的分子结构甲烷的分子结构 思考思考 上述结构式是否说明上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？顶点的平面正方形？甲烷分子的立体结构：甲烷分子的立体结构：以以碳碳原原子子为为中中心心，四四个个氢氢原原子子为为顶顶点点的的正正四四面面体体，四四个个C-H键键的的长长度度和和强强度相同。键角均为：度相同。键角均为：109。28，甲甲烷烷是是池池沼沼底底部部产产生生的的沼沼气气和和煤煤矿矿的的坑坑道道所所产产

5、生生的的坑坑气气以以及及天天然然气气的的主主要要成成分分。这这些些甲甲烷烷都都是是在在隔隔绝绝空空气气的的情情况况下下，由由植植物物残残体体经经过过微微生物发酵的作用而生成的。生物发酵的作用而生成的。甲烷的存在甲烷的存在沼气沼气池沼底部池沼底部坑气坑气煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方地下深处某些地方地下深处（二）甲烷的物理性质（二）甲烷的物理性质 阅读阅读P61填空填空 色色 味的味的 体体，密度密度 ，溶于水。溶于水。无无气气无无比空气小比空气小极难极难如何收集甲烷如何收集甲烷?向向下下排排空空气气法法排排水水法法（三）（三）甲烷的化学性质甲烷的化学性质通常情况下，甲烷的结构比较稳定

6、，不通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。易与其它物质反应。与与强酸强酸、强碱强碱、强氧化剂如高强氧化剂如高锰酸钾、溴锰酸钾、溴水等水等都不起反应。都不起反应。（结构决定性质）（结构决定性质）1、氧化反应、氧化反应（可燃性）可燃性）CH4爆炸爆炸极限极限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃点燃甲烷前必须验纯点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸否则会爆炸.(思考思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈什么时候甲烷会爆炸最强烈?)?)注意注意辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场瓦斯爆炸瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措

7、施。严禁烟火等安全措施。2、取代反应(特征反应)你从实验中得到哪些信息？你从实验中得到哪些信息？从所得的实验信息中你能得到哪些从所得的实验信息中你能得到哪些启示启示科学探究科学探究4、取代反应取代反应 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴注意：注意：装置装置要放在光亮的地方要放在光亮的地方.现象现象：ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式形成卤代物的历程ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH

8、H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产物为混合物产物为混合物取代反应：取代反应：有有机机物物分分子子里里

9、的的某某些些原原子子或或原原子子团团被被其其他他原原子子或或原原子子团团所所代替代替的反应。的反应。问问 题：题：甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应的产物有几种？甲甲烷烷与与氯氯气气反反应应，共共得得到到5种种产产物物，其其中中一一氯氯甲甲烷烷和和氯氯化化氢氢是是气气态态，二二氯氯甲甲烷烷、三三氯氯甲甲烷烷、和和四四氯氯甲甲烷烷为为液液态态。而而氯氯化化氢氢易易溶溶于于水水，其余难溶于水。其余难溶于水。反应条件：反应条件：光照光照(室温下在暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）反应物质：反应物质：纯纯卤卤素素单单质质；如如甲甲烷烷与与氯氯水水、溴溴水水不不反反应应，与与Cl2、溴溴蒸

10、蒸气气光光照照条条件件下下发发生取代反应。生取代反应。甲甲烷烷分分子子中中的的四四个个氢氢原原子子可可逐逐一一被被取取代代，故故甲甲烷烷的的卤卤代代物物并并非非一一种种，而而是几种卤代物的是几种卤代物的混合物混合物。明确几点明确几点 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至1000的高的高温下温下，甲烷甲烷分解分解CH4 C +2H2高温高温合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡胶工业橡胶工业的原料的原料3 3、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等甲烷化甲烷化学性质学性质 总体：总体：一定条件下一定条件下燃烧反应燃烧反应取代反应取代反应受热分解受

11、热分解性质较稳定性质较稳定练习练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是混合，得到的产物中物质的量最多的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（性高锰酸钾褪色的是（）A、

12、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2C4、下列事实能证明甲烷分子中是以、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原原子为中心的正四面体结构的是（子为中心的正四面体结构的是（）A CH3Cl只代表一种物质只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质只代表一种物质B练习练习:1、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2OB BB B 练习练习:3、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反甲烷完全与氯气发生取代反应应,若要制得等物质的量的若要

13、制得等物质的量的4 4种卤代产种卤代产物，需氯气多少摩尔？物，需氯气多少摩尔？2.5mol2向下列物质的水溶液中加入向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（溶液，有白色沉淀产生的是（）、l、al、l、l原因：原因：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子，可个价电子，可跟其它原子形成跟其它原子形成4 4个共价键个共价键2 2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。等多种复杂的结构单元。根据有机物的组成和结构特点根据有机物的组成和结构特点有有机机物物烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。酸等。高分子化合物（包括人工合成高分子化合物（包括人工合成）3 3、有机物分类有机物分类