化学 必修二 第三章 甲烷的性质 课件(人教版必修2)

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1、第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第1课时甲烷的性质1.1.了解有机化合物的概念。了解有机化合物的概念。2.2.掌握甲烷的分子结构掌握甲烷的分子结构, ,了解甲烷的物理性质及存在、用途。了解甲烷的物理性质及存在、用途。3.3.掌握甲烷的化学性质掌握甲烷的化学性质, ,认识取代反应的特点。认识取代反应的特点。一、有机化合物一、有机化合物碳元素碳元素氢、氧氢、氧碳和氢碳和氢 常见的有机物：常见的有机物： 燃料中的液化气、沼气、天然气、汽油、煤油、柴油等；建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆等； 日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂等； 营养素中的糖类、油脂、蛋白质等。 有机物与无机物的比较特点

2、与性质有机物无机物种类很多(已超过3700万种)比有机物少(10多万种)溶解性多数不溶于水而易溶于有机溶剂多数可溶于水而难溶于有机溶剂耐热性多数熔点较低、不耐热，受热易分解多数熔点较高、耐热，受热难分解可燃性多数易燃烧多数难燃烧是否为电解质多数为非电解质，不电离多数是电解质，水溶液或熔化时能导电化学键多为极性键或非极性键多数为离子键或共价键化学反应复杂、缓慢、副反应多，一般用“”简单、速率快、副反应少，一般用“=”二、甲烷二、甲烷1.1.存在和用途存在和用途: :(1)(1)存在存在: :是是_、_、油田气和煤矿坑道气的主要成分。、油田气和煤矿坑道气的主要成分。(2)(2)用途用途: :是一种

3、高效、低耗、污染小的清洁能源是一种高效、低耗、污染小的清洁能源, ,还是一种重要的还是一种重要的化工原料。化工原料。天然气天然气沼气沼气2 2. .物理性质物理性质: :颜色颜色状态状态气味气味密度密度( (与空气相比与空气相比) )水溶性水溶性_ _ _无色无色气体气体无味无味比空气小比空气小极难溶于水极难溶于水3 3. .分子结构分子结构: : (1)(1)组成和结构组成和结构: :CHCH4 4(2)(2)空间结构空间结构: :甲烷分子具有甲烷分子具有_结构结构: :_为中心为中心,_,_为顶点为顶点, ,其中其中4 4个个C CH H键的长度和键的长度和强度强度_,_,夹角夹角_。正四

4、面体正四面体碳原子碳原子氢原子氢原子相同相同相等相等4.4.化学性质化学性质: : 通常状况下通常状况下, ,甲烷比较稳定甲烷比较稳定, ,与与_等强氧化剂不反应等强氧化剂不反应, ,与与强酸、强碱也不反应。强酸、强碱也不反应。(1)(1)氧化反应氧化反应( (燃烧燃烧):):现象现象: :甲烷在空气中完全燃烧甲烷在空气中完全燃烧, ,火焰呈火焰呈_。化学方程式化学方程式:_:_。应用：甲烷是一种清洁的能源。应用：甲烷是一种清洁的能源。高锰酸钾高锰酸钾点燃点燃 CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O淡蓝色淡蓝色甲烷不与高锰酸钾溶液反应甲烷不与高锰酸钾溶液反应

5、(2)(2)取代反应取代反应: :甲烷与氯气反应的实验探究甲烷与氯气反应的实验探究甲烷与氯气的取代反应甲烷与氯气的取代反应1 1甲烷与氯气的取代反应甲烷与氯气的取代反应2 2甲烷的燃烧甲烷的燃烧实实验验现现象象无光照时：无光照时：_。光照时光照时: :a.a.试管内气体颜色逐渐试管内气体颜色逐渐_;_;b.b.试管内壁有试管内壁有_出现出现; ;c.c.试管中有试管中有_;_;d.d.试管内液面试管内液面_;_;e.e.水槽中水槽中_。无光照时无光照时:_:_。变浅变浅油状液滴油状液滴少量白雾少量白雾上升上升有固体析出有固体析出无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象甲烷与氯气的取代反应原理甲

6、烷与氯气的取代反应原理实实验验结结论论甲烷与氯气在光照时发生反应，甲烷与氯气在光照时发生反应，化学反应方程式为化学反应方程式为_(_(一氯代物一氯代物) )_(_(二氯代物二氯代物) )_(_(三氯代物三氯代物) )_(_(四氯代物四氯代物) )其中，其中，CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4都都_于水，除于水，除CHCH3 3ClCl是是_外，其余三种都是液体。外，其余三种都是液体。 三氯甲烷曾被用作三氯甲烷曾被用作_，它和，它和_还是重要的工业溶剂。还是重要的工业溶剂。光照光照 CHCH4 4+Cl+Cl2 2 HCl+CH HC

7、l+CH3 3ClCl光照光照 CHCH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 HCl+CH HCl+CH2 2ClCl2 2光照光照 CHCH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 HCl+CHCl HCl+CHCl3 3光照光照 CHClCHCl3 3+Cl+Cl2 2 HCl+CCl HCl+CCl4 4不溶不溶气体气体麻醉剂麻醉剂 CCl4 取代反应取代反应的定义：的定义： 有机物分子里的某些有机物分子里的某些_被其他被其他_所替所替代的反应。代的反应。原子或原子团原子或原子团原子或原子团原子或原子团取代反应取代反应的特点：的特点： 取代反应是有机反应的重要反应类型，只适合有机反应。取代反应

8、是有机反应的重要反应类型，只适合有机反应。甲烷与甲烷与ClCl2 2的反应过程：的反应过程：【思考辨析】【思考辨析】1.1.判断正误判断正误: :(1)CH(1)CH4 4、CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2等都是烃。等都是烃。( )( )分析分析: :烃是由碳和氢两种元素形成的化合物烃是由碳和氢两种元素形成的化合物,CH,CH4 4是最简单的是最简单的烃烃,CH,CH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2不是烃。不是烃。(2)(2)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。( )( )分析分析: :甲烷是可燃性气体甲烷是可燃性气体, ,为防止

9、爆炸为防止爆炸, ,点燃之前应检验其纯度。点燃之前应检验其纯度。 温馨提示：甲烷与氯气在室温、黑暗条件下不能发生反应，但也不能用强光直接照射甲烷与氯气的混合气体，否则会发生爆炸。甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应，但和氯水在光照条件下不会反应。甲烷与溴单质、碘单质也能发生类似的反应。(3)CH(3)CH4 4的结构式是的结构式是 , ,所以甲烷是平面结构。所以甲烷是平面结构。( )( )分析分析: :结构式不表示分子的空间构型结构式不表示分子的空间构型, ,实际上实际上, ,甲烷分子是正四甲烷分子是正四面体结构。面体结构。(4)(4)甲烷和氯气的反应是置换反应。甲烷和氯气的反应是置换反应。(

10、 )( )分析分析: :该反应是取代反应该反应是取代反应, ,其特点是有机物分子里的某些原子或其特点是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替代。原子团被其他原子或原子团所替代。2.2.问题思考问题思考: :(1)CO(1)CO和和H H2 2COCO3 3都是含碳化合物都是含碳化合物, ,二者都是有机物吗二者都是有机物吗? ?分析分析: :不是不是, ,含有碳元素的化合物是有机物含有碳元素的化合物是有机物, ,但但COCO、COCO2 2、H H2 2COCO3 3及及碳酸盐等碳酸盐等, ,其结构、性质与无机物相似其结构、性质与无机物相似, ,因此属于无机物。因此属于无机物。(2

11、)(2)能用甲烷与氯气反应来制取纯净的能用甲烷与氯气反应来制取纯净的CHCH3 3ClCl吗吗? ?分析分析: :不能不能, ,甲烷与氯气的取代反应是连锁反应甲烷与氯气的取代反应是连锁反应, ,反应生成的是反应生成的是多种产物的混合物多种产物的混合物, ,得不到纯净的得不到纯净的CHCH3 3ClCl。【知识链接】【知识链接】天然气作为能源的优点天然气作为能源的优点天然气是一种优良的气体燃料天然气是一种优良的气体燃料, ,通常状况下通常状况下,1 mol,1 mol甲烷在空气甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水中完全燃烧生成二氧化碳和水, ,放出放出890 kJ890 kJ的热量的热量, ,目