甲烷的结构和性质

第三章有机化合物化学必修2第一课时第一节最简单的有机化合物—甲烷邻水实验学校王良红甲烷的结构和性质第一节最简单的有机化合物---甲烷学习目标1、掌握甲烷的分子结构、性质和用途；2、理解取代反应的概念；3、通过对甲烷的分子结构的认识，初步体会有机物分子结构的特点和对其性质的影响。第一节最简单的有机化合物---甲烷第一节最简单的有机化合物---甲烷1、定义：2、组成元素：什么叫有机物？它有哪些组成元素？而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物。（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）3、碳氢化合物（烃)：有机物一般含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等仅含碳和氢两种元素的有机物。最简单的烃是。甲烷第一节最简单的有机化合物---甲烷4、有机物和无机物的比较有机物无机物种类溶解性耐热性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂易溶于水，多数难溶于有机溶剂不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，熔点较高多数可以燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数是电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快第一节最简单的有机化合物---甲烷5、有机物的分类有机物烃：烃的衍生物：高分子化合物：6、有机化学的学习方法：三抓：抓结构抓部位抓条件三学会：模仿推断接受新信息能力卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、醚等蛋白质、油脂、淀粉等烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃、芳香烃等第一节最简单的有机化合物---甲烷练习下列物质属于有机物的是？属于烃的是？①H2S②C2H2③CH3Cl④C2H5OH⑤CH4⑥H2⑦金刚石⑧CH3COOH⑨CO2⑩C2H4属于有机物的是②③④⑤⑧⑩属于烃的是②⑤⑩第一节最简单的有机化合物---甲烷第1节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在与物理性质无色、无味的气体，密度比空气小=0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。1.甲烷在自然界中的存在:2.甲烷在的物理性质:甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑道气的主要成分，天然气及油田气的主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷80%-90%）。第一节最简单的有机化合物---甲烷1.分子式：CH42.电子式：HHHCH3.结构式：CHHHH二、甲烷的分子结构4.结构简式：CH4第一节最简单的有机化合物---甲烷5、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。28，4个C-H键的键长和键能相等，夹（键）角相等。第一节最简单的有机化合物---甲烷知识拓展------共价键性质的参数1、键长：成键的两个原子或离子的核间距离。2、键能：拆开1mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。键能决定分子的稳定性，键能越大，键越牢，分子越稳定。键长决定分子的稳定性，一般说来，键长越短，键越强，也越稳定。键长的大小与成键微粒的半径大小有关。如键长：H—ClH—BrH—I，则稳定性：H—ClH—BrH—I。第一节最简单的有机化合物---甲烷键角在分子中键和键之间的夹角叫做键角OHHO=C=O104°30′（折线型）180°（直线型）HHHHC109°28′（正四面体）HHHN107°18′（三角锥形）3、键角：分子中相邻的两个键之间的夹角。键角决定分子的空间构型.凡键角为180°的为直线型，如：CO2；凡键角为109°28′的为正四面体，如：CH4。第一节最简单的有机化合物---甲烷三、甲烷的化学性质1、通常情况下，甲烷稳定；甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。第一节最简单的有机化合物---甲烷2、可燃性CH4爆炸极限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O点燃注意:a.点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。b.有机反应方程式中用“→”不用“＝”安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。实验现象：第一节最简单的有机化合物---甲烷3.甲烷的取代反应室温时，无光照时，不反应；a.光照时混合气体的顔色变浅；b.试管壁上出现油状液滴，c.试管中有少量白雾，d.试管内的液面上升。a.说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。b.试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。现象结论第一节最简单的有机化合物---甲烷一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程二氯甲烷的形成Cl—Cl+光CHHHClClH+Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl第一节最简单的有机化合物---甲烷三氯甲烷的形成四氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClClCl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl第一节最简单的有机化合物---甲烷CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（无色气体）二氯甲烷（难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）甲烷是与氯气发生取代反应,且产物是混合物（与氯水不反应）注意：第一节最简单的有机化合物---甲烷取代反应：定义：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叫取代反应。特征：取而代之，有进有出C2H5Br+H2OC2H5OH+HBr2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2ONaOH浓H2SO4第一节最简单的有机化合物---甲烷取代反应和置换反应的区别取代反应置换反应概念反应物生成物举例反应物和生成物中一定有单质有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物反应物和生成物中不一定有单质CH4+Cl2CH3Cl+HCl光2Na+2H2O=2NaOH+H2↑第一节最简单的有机化合物---甲烷产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；3、甲烷的分解反应CH4C＋2H2高温化学方程式：第一节最简单的有机化合物---甲烷甲烷物理性质化学性质通常比较稳定氧化反应取代反应受热分解小结在光照时与氯气反应第一节最简单的有机化合物---甲烷光C、CH4+2O2CO2+2H2OD、CHCl3+HFCHFCl2+HClB、Zn+H2SO4=ZnSO4+H22、下列反应不属于取代反应的是（）A、CH4+Br2CH3Br+HBr点燃BC1、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClD练习第一节最简单的有机化合物---甲烷4、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl43、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）A、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA第一节最简单的有机化合物---甲烷5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（）A、0.5molB、2molC、2.5molD、4molC第一节最简单的有机化合物---甲烷D6、下列关于甲烷的叙述不正确的是A．甲烷是沼气、坑道气的主要成分B．通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应C．甲烷在空气中燃烧时，火焰明亮且无烟D．甲烷在空气中加热到1000℃时，分解成炭黑和氢气第一节最简单的有机化合物---甲烷7、有机化学中取代反应范畴很广，下述6个反应中,属于取代反应范畴的是。第一节最简单的有机化合物---甲烷作业完成课时作业15甲烷的结构和性质