高中化学 必修二 第三章 第一节 最简单的有机化合物―甲烷(第一课时)课件 新人教版

Organiccompound有机化合物有机化学的发展历史一、有机化合物的认识古代人早已认识许多有机化合物：•周朝已有负责酿酒的官•圣经中的诺亚知道从葡萄发酵做醇类饮料•古埃及人利用植物、动物提取制备墨水、染料和药物•直到十七世纪，人们还不能从矿物质中合成有机化合物•从有生命的生物体中得到的物质---有机化合物•从无生命的物体中得到的物质------无机化合物二、“生命力”学说的出现（法国Leremy,1685）KOCN+NH4ClNH4OCN+KCl氰酸钾氯化铵氰酸铵氯化钾（无机物）（加热）CO(NH2)2尿素（有机物）三、尿素的合成四、什么叫有机物？1.定义：2.组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）主要元素其他元素3、有机物种类繁多的原因：（1）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。CHHHHCCCCCCCCCCCC：：HHH..C..H4、有机物的特点：溶解性熔沸点可燃性电离性化学反应多数不溶于水，易溶于有机溶剂熔沸点较低，一般在400℃以下多数可以燃烧多数是非电解质一般比较复杂；副反应多，产物复杂、产率低；反应速率较慢在化学中，把仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。其最简单的烃是甲烷碳氢烃五、烃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。沼气煤矿坑道气天然气油田气六、甲烷在自然界的存在1．下列物质中不属于烃类的是（）A．C6H6B．CO（NH2）2C．C2H4O2D．C4H102．下列气体的主要成分不是甲烷的是（）A．天然气B．水煤气C．沼气D．坑气练习：BCB分子式：CH4电子式：HHHCH结构式：CHHHH+1-4七、甲烷的分子结构（平面）甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28/色味的体，密度，溶于水。八、甲烷的物理性质：无气无比空气小极难向下排气法排水法收集收集推测CH4化学性质：1.CH4有一定的还原性，可被氧化2.CH4可能容易受热分解九、甲烷的化学性质：甲烷的结构稳定通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应1.可燃性CH4爆炸极限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O点燃瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。甲烷燃烧的几点思考：(1)甲烷燃烧能放出大量的热,说明它是一种良好的气体燃料。（2）作为可燃性气体，在点燃前应验纯，否则易发生爆炸，其爆炸极限的最高点是甲烷在与空气的混合气体中含量为9.1%。（3）甲烷燃烧时的火焰呈淡蓝色，如果不完全燃烧时可能会生成CO和H2O。3、当空气中混有5%～15.4%的甲烷时，点燃会发生爆炸最强烈时，甲烷的含量为（设空气中O2的体积分数为20%）（）A、9.1%B、10.5%C、10%D、5%A4、一定量的乙烷（C2H6）在氧气不足的情况下，不完全燃烧，生成CO、CO2和H2O（g）共重25.2g。将生成的混合气体依次通过浓硫酸后，浓硫酸质量增重10.8g，求生成CO2的质量。练习：•解：设生成xmolCO,ymolCO2。则•C2H6——3H2O•1mol3mol•n10.8/18=0.6mol•n=0.2mol•x+y=0.2×2•28x+44y=25.2-10.8•x=0.2y=0.2•m=0.2mol×44g/mol=8.8g辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场湖南省长沙市一中卫星远程学校千年的希望－“可燃冰”可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源.可燃冰的分布天然气：天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。例2：某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将气体X燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变．则气体X是______________。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是______________。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是________________________。H2COCH42.取代反应：•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启示?科学探究没包黑纸的试管包黑纸的试管实验现象实验结论气体颜色逐渐变浅试管内壁出现油状液滴试管内出现少量白雾气体颜色仍为黄绿色氯气与甲烷发生了反应如：将氯气与甲烷的混合气体,分装两支试管。生成不溶于水的有机化合物生成了氯化氢氯气与甲烷反应需光照条件氯气与甲烷反应的机理（1）（2）（3）（4）HClClCHClCH324光HClClCHClClCH2223光HClCHClClClCH3222光HClCClClCHCl423光一氯甲烷（g）二氯甲烷（l）三氯甲烷，氯仿（l）四氯甲烷，四氯化碳（l）取代反应：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。甲烷与氯气取代反应的几点理解：（1）注意反应条件为“光照”；与Cl2相似，其它卤素单质光照条件下，也能与CH4发生取代反应。（2）有机反应中，“生成”多用“”而不是用“”表示（3）光照Cl2与CH4的混合物，生成物中各物质均含有，其中HCl的物质的量为最多。（4）1mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗的最大物质的量为ymol。（5）CHCl3、CCl4都是重要的工业溶剂；CCl4中C元素为+4价，CCl4不燃烧，也不支持燃烧，常做灭火剂。取代反应与置换反应的区别反应类型取代反应置换反应定义反应特点本质反应条件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。一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。（1）反应物：有机物与单质或化合物。（2）生成物：不一定有单质。（3）很多反应进行不完全，速度慢。（1）反应物：一种单质和一种化合物。（2）生成物：新的单质和新的化合物。（3）一般能进行完全，速度快。反应中无电子得失反应中有电子转移反应受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换遵循“强制弱”的原则例3:甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应，生成的有机物中常用作溶剂的____________，可用作灭火剂的是____________，氯仿的化学式是___________。参照此类反应，试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸汽反应的化学方程式:取代CHCl3、CCl4CCl4CHCl3CHBr3+Br2CBr4+HBr光照5．在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是A．CH3ClB．CH2ClC．CCl4D．HCl6．若要使0.5molCH4完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为()A．2．5molB．2molC．1．25molD．0．5mol练习：DC3.热解反应24H2CCH高温2224H3HCCH2高温如果甲烷隔绝空气加热到10000C左右，甲烷分子中的C—H键会断裂，生成炭黑和氢气。甲烷受热分解生成的炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、油漆等。生成的氢气是合成NH3工业的重要原料。