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1、,第一节 最简单的有机化合物甲烷,未来能源-可燃冰,第一节 最简单的有机化合物-甲烷,走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！,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。,一、甲烷在自然界的存在,实验设计,如何验证甲烷中含有C元素与H元素呢？请你设计一个实验来进行验证。（尽量简单）,燃烧法测定有机物的化学式,在标准状况下，取22.4L甲烷，测得其质量为16g，将其进行燃烧，把燃烧产物依次通过浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管。 实验结束后，发现洗气瓶增重36g，干燥管增重44g，计算得出甲烷的分子式
2、？,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,结构式:用短线来表示一对共用电子的图式,问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？,甲烷分子的空间结构,经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。,甲烷分子的空间结构,经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于
3、正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。,3-1 甲烷分子结构示意图,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键,用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比,二、甲烷的物理性质,三、甲烷的化学性质,1.燃烧,安全使用很重要,甲烷可以被氧气氧化，那么甲烷是否具有强还原性呢？,问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？,结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,已知氨气可以在一定条件下分解，请根据碳元素与氮元素在周期表的位置关系，思考：甲烷能否在一定条件下分解？如果分解，生成什么产物？,科学
4、探究,取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？,1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,2.甲烷的取代反应,实验视频,室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。,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 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反
5、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,甲烷的取代反应的历程,1.一氯甲烷的形成,练习仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（液体）,四氯甲烷（液体）,常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,注意：,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。,多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。,光照下甲烷与氯气发生取代反应,思考：1molCH4变成1mo
6、lCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？,1mol甲烷与氯气发生反应，测得反应后四种有机产物的物质的量相等，求反应共消耗了氯气多少摩？,练 习,本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。,如果甲烷是平面正方形结构，则二氯甲烷有几种？,思 考,轮胎橡胶,家用电器的外壳,食物中的营养素,煤油、汽油,生活中常见的有机物,燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂
7、、蛋白质,有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。,2、下列物质常温下呈气态的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4,1、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、甲烷能用向下排空气法收集是因为甲烷密度小于空气,D,A,4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 （ ） A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解,3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,C,3、将下列气体通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A CH4 B CO2 C SO2 D H2,4、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO,B,C,6、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（ ） A、5种 B、2种 C、3种 D、 4种,A,Thank You!,