8.1.1甲烷 课件 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

什么是有机物？为什么有机物的分布如此广泛？ 一、有机化合物的定义和通性 1．定义：有机化合物主要由碳元素、氢元素组成，是一定含碳的化合物。 含碳的化合物一定是有机物吗？ 碳的氧化物、硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物等不属于有机物。 2．通性 ①大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂； ②易燃烧，受热易分解；发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生。 有机方程式书写一般用“→” 知识精讲 知识精讲 甲烷 甲烷 甲烷的存在 天然气 可燃冰 沼气 我国的天然气主要分布在西部地区及南海和东海的海底。 一、甲烷的存在及用途 可燃冰的燃烧 天然气、沼气、煤层气 → 甲烷 知识精讲 知识精讲 交流讨论（书57页） 1.已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g·L-1，含碳75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢原子个致比和分子式？ 2.写出甲烷分子的电子式，并说明甲烷分子中化学键的形成。 甲烷 甲烷的电子式和结构式是什么？ 基础实验 观察图8-4所示的碳原子与氢原子的空间位置关系，搭建甲烷分子的球棍模型，说明甲烷分子结构的特点。 碳原子的最外层有四个电子，可以和其他原子形成四对共用电子对。甲烷分子中碳原子最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个C一H共价键。由球棍模型可以看出，甲烷分子具有正四面体空间结构。 空间填充模型 甲烷 二、甲烷的物理性质 无色、无味、难溶于水的气体 熔点为-182.5 ℃ 沸点为-164 ℃ 密度比空气小 三、烷烃的化学性质 1. 稳定性 通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。 知识精讲 知识精讲 观察思考 【实验1】点燃甲烷气体，观察燃烧现象，并检验燃烧产物。 燃烧现象 检验产物 方法 现象 结论 明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热 将干冷的烧杯倒扣在火焰上方 烧杯内壁有水珠产生 有水产生 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 有CO2生成 1mol甲烷在空气中完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出890kJ的热，请写出甲烷燃烧的热化学方程式。 CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)，ΔH= -890kJ·mol-1 观察思考 【实验2】用一只试管作反应容器，用排饱和食盐水法在试管中先后收集4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。 观察思考 光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油状液体，试管内的液面上升，试管中有少量白雾。 1.说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2.试管壁上出油状液滴，说明反应中生成了新的油状物质。 3.试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。 分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？ 现象 讨论 结论 （3）甲烷的取代反应 甲烷 请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式 H H C Cl H 光照 + H Cl 一氯甲烷(g) H H C H H Cl Cl + H C H H Cl + Cl Cl 光照 H C Cl H Cl + H Cl 二氯甲烷(l) 甲烷 Cl H C Cl Cl 光照 + H Cl 三氯甲烷(l) 俗名：氯仿 Cl Cl C H H Cl Cl + Cl C H Cl Cl + Cl Cl 光照 Cl C Cl Cl Cl + H Cl 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取代的反应。 A－B ＋ C－D → A－D ＋ C－B 调虎离山、取而代之 知识精讲 知识精讲 甲烷 从微观结构认识甲烷与氯气反应的历程 反应原理 实验探究——甲烷与氯气反应 甲烷与氯气的反应，产物有几种？产物量最多的是？ 逐步取代、同时发生 知识精讲 知识精讲 19 甲烷 甲烷发生取代反应的有关规律 连锁反应 光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸 反应条件 甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进行。 反应特点 与卤素单质反应 如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。 反应物 生成四种有机物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 和无机物HCl，其中HCl量最多 生成物 甲烷 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的结构有几种？ 甲烷的四种氯代烷唯有二氯甲烷只有一种结构能证明甲烷是正四面体。 课堂检测 1.（双选）下列物质不能与CH4发生化学反应的（　 ） Ａ.氯气　　 Ｂ.溴水　 Ｃ.氧气　　 Ｄ.酸性KMnO4溶液 BD 【例8】下列反应属于取代反应的是(　　) A．②③ B．①③ C．②④ D．③④ D 题型六：取代反应的判断 C 下列事实能说明 CH4为正四面体结构而不是平面正方形结构的是（ ） A．CH4中四个C—H键强度相同 B．CH3Cl只有一种结构 C．CH2Cl2只有一种结构 D．CHCl3只有一种结构 知识精讲 知识精讲 【例9】某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。请填写下列空白： 【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内 形成一段水柱，认为有氯化氢生成。 （1）该反应的反应类型为_____________________________________________________。 （2）该反应的化学方程式为(只写第一步)_________________________________________。 （3）水槽中盛放的液体应为________(填字母)。 A.水 B.饱和石灰水 C.饱和食盐水 D.饱和NaHCO3溶液 （4）该实验的实验现象为___________________、___________________、试管壁上出现油状液滴。 （5）该油状液滴中含有的有机产物共有________种。 （6）1 mol CH4与足量氯气充分反应后，若产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为 1∶2∶3∶4，则反应消耗的Cl2的物质的量为____________。 题型七：甲烷的取代反应 取代反应 C 量筒内液面上升 　黄绿色逐渐变浅 3 3mol Lavf58.30.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.17(fixed_gap:False) $$