2022-2023学年高一化学 苏教版2019 必修第二册 教学课件 8-1-1天然气的利用-甲烷(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高一化学 苏教版2019 必修第二册 教学课件 8-1-1天然气的利用-甲烷(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 92.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-21 08:23:27 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
8.1.1 甲烷的性质与用途
学习目标
1.会书写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷分子的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会书写相应的化学方程式。
3.知道取代反应的概念。
课前导入
什么是有机物？
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物 。
但不是所有含碳的化合物都是有机物。
注意：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物, 简单碳化物（如：SiC） CN-，SCN- （如：KSCN）等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。
一、甲烷的存在
天然气
沼气
煤矿坑道气
可燃冰
二、甲烷的结构与组成
分子式 电子式 结构式
CH4
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
思考1
甲烷的空间构型应该是怎样的？
二、甲烷的结构与组成
科学事实1：已知CH4 中四个C-H键的键长相等、相邻的C-H键之间的夹角也相等。
平面四边形 正四棱锥 正四面体
109°28′
科学事实2：已知CH2Cl2只有一种结构。
分子结构示意图 结构特点及空间构型
立体结构：正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109°28’）。
甲烷是正四面体的论据：CH2Cl2只有一种结构
二、甲烷的结构与组成
分子式 电子式 结构式 球棍模型 结构简式
CH4
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
CH4
表示了化学键和空间结构。
三、甲烷的性质
（一）物理性质
无色、无味的气体
=0.717g/L
极难溶于水
俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）
思考4：如何收集甲烷？
排水法、向下排空气法
三、甲烷的性质
1.性质稳定：
通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。
思考
甲烷能不能使高锰酸钾溶液褪色？
（二）化学性质
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
三、甲烷的性质
2.氧化反应
与氧气反应（可燃性）
注：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须验纯!!
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
注意：有机反应用“→”，不用“=”
现象：安静燃烧，火焰明亮，呈淡蓝色，
产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。
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
罩一只用澄清石灰水润洗过的烧杯
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) + 3O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)，ΔH= -890kJ·mol-1
实验操作
基础实验
【实验2】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？
基础实验
实验现象
实验结论
A装置：试管内气体黄绿色逐渐变浅；试管内壁有油状液体出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，溶液有固体析出。
B装置：无明显现象
甲烷与氯气在光照条件下发生了反应。
生成了新的油状物质且不溶于水。
有白雾，说明有HCl生成。
试管内液面上升，说明气体体积在减少。
三、甲烷的性质
3.取代反应
注：①甲烷的四种氯代物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。 CHCl3和CCl4是工业上重要的溶剂
②CH4与Cl2的反应是逐步进行的，书写化学方程式时应分步书写。
③每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + 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）
四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
取代反应的反应机理
H－C－H
H
H
+ Cl－Cl
→
H－C－Cl
H
H
+ H－Cl
一氯甲烷
H－C－Cl
H
H
+ Cl－Cl
→
H－C－Cl
Cl
H
+ H－Cl
二氯甲烷
取代反应：有机化合物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子 团）所取代的反应
【总结提升】甲烷的取代反应应注意的问题
（1）反应条件：
（2）反应物状态：
（3）连锁反应：
（4）产物：
光照
纯卤素
如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。
甲烷的取代反应是分步且连锁进行的，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。
甲烷与氯气的反应，会得到五种产物：CH3Cl 、CH2Cl2 、CHCl3 、CCl4 、HCl（最多）。得到甲烷各种氯代物与HCl的混合物。
课堂小结
作业布置
1.写大本《导与练》P42~46页全部内容
2.预习烷烃和同系物
观
看
谢
谢
8.1.1 甲烷的性质与用途
学习目标
1.会书写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷分子的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会书写相应的化学方程式。
3.知道取代反应的概念。
课前导入
什么是有机物？
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物 。
但不是所有含碳的化合物都是有机物。
注意：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物, 简单碳化物（如：SiC） CN-，SCN- （如：KSCN）等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。
一、甲烷的存在
天然气
沼气
煤矿坑道气
可燃冰
二、甲烷的结构与组成
分子式 电子式 结构式
CH4
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
思考1
甲烷的空间构型应该是怎样的？
二、甲烷的结构与组成
科学事实1：已知CH4 中四个C-H键的键长相等、相邻的C-H键之间的夹角也相等。
平面四边形 正四棱锥 正四面体
109°28′
科学事实2：已知CH2Cl2只有一种结构。
分子结构示意图 结构特点及空间构型
立体结构：正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109°28’）。
甲烷是正四面体的论据：CH2Cl2只有一种结构
二、甲烷的结构与组成
分子式 电子式 结构式 球棍模型 结构简式
CH4
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
CH4
表示了化学键和空间结构。
三、甲烷的性质
（一）物理性质
无色、无味的气体
=0.717g/L
极难溶于水
俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）
思考4：如何收集甲烷？
排水法、向下排空气法
三、甲烷的性质
1.性质稳定：
通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。
思考
甲烷能不能使高锰酸钾溶液褪色？
（二）化学性质
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
三、甲烷的性质
2.氧化反应
与氧气反应（可燃性）
注：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须验纯!!
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
注意：有机反应用“→”，不用“=”
现象：安静燃烧，火焰明亮，呈淡蓝色，
产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。
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
罩一只用澄清石灰水润洗过的烧杯
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) + 3O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)，ΔH= -890kJ·mol-1
实验操作
基础实验
【实验2】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？
基础实验
实验现象
实验结论
A装置：试管内气体黄绿色逐渐变浅；试管内壁有油状液体出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，溶液有固体析出。
B装置：无明显现象
甲烷与氯气在光照条件下发生了反应。
生成了新的油状物质且不溶于水。
有白雾，说明有HCl生成。
试管内液面上升，说明气体体积在减少。
三、甲烷的性质
3.取代反应
注：①甲烷的四种氯代物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。 CHCl3和CCl4是工业上重要的溶剂
②CH4与Cl2的反应是逐步进行的，书写化学方程式时应分步书写。
③每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + 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）
四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
取代反应的反应机理
H－C－H
H
H
+ Cl－Cl
→
H－C－Cl
H
H
+ H－Cl
一氯甲烷
H－C－Cl
H
H
+ Cl－Cl
→
H－C－Cl
Cl
H
+ H－Cl
二氯甲烷
取代反应：有机化合物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子 团）所取代的反应
【总结提升】甲烷的取代反应应注意的问题
（1）反应条件：
（2）反应物状态：
（3）连锁反应：
（4）产物：
光照
纯卤素
如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。
甲烷的取代反应是分步且连锁进行的，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。
甲烷与氯气的反应，会得到五种产物：CH3Cl 、CH2Cl2 、CHCl3 、CCl4 、HCl（最多）。得到甲烷各种氯代物与HCl的混合物。
课堂小结
作业布置
1.写大本《导与练》P42~46页全部内容
2.预习烷烃和同系物
观
看
谢
谢