人教版高中化学必修二 课件3.1《最简单的有机化合物----甲烷第一课时》课件 （共36张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修二 课件3.1《最简单的有机化合物----甲烷第一课时》课件 （共36张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-09-20 07:38:43 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第一节 最简单的有机化合物——甲烷 (第1课时）
第三章 有机化合物
想，要壮志凌云
干，要脚踏实地
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。
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、蛋白质
有 机 物
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
1、定义：
2、组成元素：
含有碳元素的化合物为有机物。
（除碳的氧化物和碳酸、碳酸盐）
如CO、CaC2、CO2以及H2CO3、CO32-、HCO3-等
氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
碳、
仅含碳和氢两种元素的有机物
称为碳氢化合物，也称为烃。
碳
tàn
烃
tīng
氢
qīng
３、烃
(通式：CxHy)
最简单的有机化合物
——甲烷
动动脑
下列物质属于有机物的是？属于烃的是？
①H2S ②C2H2 ③CH3Cl
④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2
⑦金刚石 ⑧CH3COOH
⑨CO2 ⑩C2H4
属于有机物的是 ②③④⑤⑧⑩
属于烃的是 ②⑤⑩
上图：重庆市开县高桥镇的川东北气矿发生天然气井喷事故
下图：四川泸州市一居民楼前的人行道突然发生天然气爆炸
事发现场点燃的天然气大火
天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。
天然气：
路线：新疆–--- 长江三角洲—--上海
千年的希望
“可燃冰”
可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可供全世界用1000年，可燃冰将成为最理想替代能源.
甲烷作为燃料的优点何在？
高效--热值高(燃烧热890kJ/mol)
低耗--来源广泛
污染小
甲烷还是一种重要的化工染料
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， =0.717g/L(标准状况)； 密度比空气小,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%）。
二、甲烷分子的结构
1、甲烷分子（ＣＨ４）的电子式和结构式
有机物成键原则
在有机物中：
碳原子一般共用四对电子达到稳定结构
——碳四价原则
凯库勒1857年提出碳的四价原则
（二）猜测甲烷分子的空间结构
正方形 空间正四面体
根据碳四价原则尽可能合理而与众
不同地构建出你想象中的甲烷分子。
一氯甲烷的种数
1
1
2
1
如何证明甲烷的正四面体结构？
二氯甲烷
结构只有一种
二氯甲烷的种数
练习、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ）
A NH3 B CCl4
C CH2Cl2 D H2O
注意：能证明甲烷是正四面体结构的论证是二氯甲烷只有一种
如果甲烷与足量氯气完全反应，有机产物只有一种是？
B
2、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，
真实存在状况
１．甲烷的氧化反应（燃烧）
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
现象
：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。
利用此性质，甲烷可作燃料
注意： 有机反应不用“=”，而用“→”
甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸。请见课本《爆炸极限》。
煤矿中的瓦斯爆炸多数是由甲烷气体爆发引起的
因此在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。
三、甲烷的化学性质
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
随堂练习
Ｂ
探究甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化？
结论：甲烷不能使高锰酸钾褪色
甲烷与酸性高锰酸钾溶液或者是溴水等强氧化剂不反应，与强酸，强碱也不反应
练:将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高
锰酸钾褪色的是（ ）
A CH4 B CO2
C SO2 D H2
C
实验现象：
⑴量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅，
⑵量筒内壁出现油状液滴，
⑶量筒内水面上升，有少量白雾
2.取代反应
注意：装置要放在光亮的地方.
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（与氯水不反应）且产物是混合物
注意：有机反应方程式用“ ”，不用“ = ”。
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
—— 取代反应
1molCH4与Cl2发生取代反应，所得四种有机物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量是？产物的物质的量最多的是？
Cl22.5mol ，HCl。
利用取代反应筛选我们的假设
1)式量相同,结构不同的有机物具有不同的沸点。
2)甲烷和氯气反应后,测得式量为50.5的产物
只有唯一的沸点: -27.73oC。
一氯甲烷的种数
1
1
2
1
二氯甲烷
结构只有一种
二氯甲烷的种数
利用取代反应筛选我们的假设
(3)式量为85的产物沸点也只有一个:39.75oC.
比例模型
正四面体结构，4个C—H键的长度和夹角109°28’相等，4个氢原子无区别。
甲烷分子的空间结构
球棍模型
３、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
CH4 C + 2H2
高温
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料
四、甲烷的用途
甲烷，来自臭水沟的呐喊
当耻辱、腐败和污秽裹在我的身上，
当愤怒、孤独和悲哀充斥我的胸膛，
我渴望—渴望来自天外的阳光；
在沉沦中发酵，
在地狱里成长，
挤出罪恶魔爪呀，
我也有五彩的梦想；
朋友啊，不要给我歧视的目光，
纵然没有花的美艳芬芳，
只要你恩赐—恩赐一根火柴就好，
我将用一生把生活照亮！
饭后甜点
１、下列物质在一定条件下，可与ＣＨ４发生化学反应的（ ）
Ａ氯气
Ｂ溴水
Ｃ氧气
Ｄ酸性ＫＭｎＯ４溶液
ＡＣ
２.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
C
1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈——————结构，化学性质比较——————。
2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ）
A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O
3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高
锰酸钾褪色的是（ ）
A CH4 B CO2 C SO2 D H2
无色
无臭
0.717g/L
正四面体
稳定
B
C
３、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
D
第一节 最简单的有机化合物——甲烷 (第1课时）
第三章 有机化合物
想，要壮志凌云
干，要脚踏实地
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。
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、蛋白质
有 机 物
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
1、定义：
2、组成元素：
含有碳元素的化合物为有机物。
（除碳的氧化物和碳酸、碳酸盐）
如CO、CaC2、CO2以及H2CO3、CO32-、HCO3-等
氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
碳、
仅含碳和氢两种元素的有机物
称为碳氢化合物，也称为烃。
碳
tàn
烃
tīng
氢
qīng
３、烃
(通式：CxHy)
最简单的有机化合物
——甲烷
动动脑
下列物质属于有机物的是？属于烃的是？
①H2S ②C2H2 ③CH3Cl
④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2
⑦金刚石 ⑧CH3COOH
⑨CO2 ⑩C2H4
属于有机物的是 ②③④⑤⑧⑩
属于烃的是 ②⑤⑩
上图：重庆市开县高桥镇的川东北气矿发生天然气井喷事故
下图：四川泸州市一居民楼前的人行道突然发生天然气爆炸
事发现场点燃的天然气大火
天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。
天然气：
路线：新疆–--- 长江三角洲—--上海
千年的希望
“可燃冰”
可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可供全世界用1000年，可燃冰将成为最理想替代能源.
甲烷作为燃料的优点何在？
高效--热值高(燃烧热890kJ/mol)
低耗--来源广泛
污染小
甲烷还是一种重要的化工染料
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， =0.717g/L(标准状况)； 密度比空气小,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%）。
二、甲烷分子的结构
1、甲烷分子（ＣＨ４）的电子式和结构式
有机物成键原则
在有机物中：
碳原子一般共用四对电子达到稳定结构
——碳四价原则
凯库勒1857年提出碳的四价原则
（二）猜测甲烷分子的空间结构
正方形 空间正四面体
根据碳四价原则尽可能合理而与众
不同地构建出你想象中的甲烷分子。
一氯甲烷的种数
1
1
2
1
如何证明甲烷的正四面体结构？
二氯甲烷
结构只有一种
二氯甲烷的种数
练习、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ）
A NH3 B CCl4
C CH2Cl2 D H2O
注意：能证明甲烷是正四面体结构的论证是二氯甲烷只有一种
如果甲烷与足量氯气完全反应，有机产物只有一种是？
B
2、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，
真实存在状况
１．甲烷的氧化反应（燃烧）
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
现象
：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。
利用此性质，甲烷可作燃料
注意： 有机反应不用“=”，而用“→”
甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸。请见课本《爆炸极限》。
煤矿中的瓦斯爆炸多数是由甲烷气体爆发引起的
因此在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。
三、甲烷的化学性质
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
随堂练习
Ｂ
探究甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化？
结论：甲烷不能使高锰酸钾褪色
甲烷与酸性高锰酸钾溶液或者是溴水等强氧化剂不反应，与强酸，强碱也不反应
练:将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高
锰酸钾褪色的是（ ）
A CH4 B CO2
C SO2 D H2
C
实验现象：
⑴量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅，
⑵量筒内壁出现油状液滴，
⑶量筒内水面上升，有少量白雾
2.取代反应
注意：装置要放在光亮的地方.
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（与氯水不反应）且产物是混合物
注意：有机反应方程式用“ ”，不用“ = ”。
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
—— 取代反应
1molCH4与Cl2发生取代反应，所得四种有机物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量是？产物的物质的量最多的是？
Cl22.5mol ，HCl。
利用取代反应筛选我们的假设
1)式量相同,结构不同的有机物具有不同的沸点。
2)甲烷和氯气反应后,测得式量为50.5的产物
只有唯一的沸点: -27.73oC。
一氯甲烷的种数
1
1
2
1
二氯甲烷
结构只有一种
二氯甲烷的种数
利用取代反应筛选我们的假设
(3)式量为85的产物沸点也只有一个:39.75oC.
比例模型
正四面体结构，4个C—H键的长度和夹角109°28’相等，4个氢原子无区别。
甲烷分子的空间结构
球棍模型
３、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
CH4 C + 2H2
高温
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料
四、甲烷的用途
甲烷，来自臭水沟的呐喊
当耻辱、腐败和污秽裹在我的身上，
当愤怒、孤独和悲哀充斥我的胸膛，
我渴望—渴望来自天外的阳光；
在沉沦中发酵，
在地狱里成长，
挤出罪恶魔爪呀，
我也有五彩的梦想；
朋友啊，不要给我歧视的目光，
纵然没有花的美艳芬芳，
只要你恩赐—恩赐一根火柴就好，
我将用一生把生活照亮！
饭后甜点
１、下列物质在一定条件下，可与ＣＨ４发生化学反应的（ ）
Ａ氯气
Ｂ溴水
Ｃ氧气
Ｄ酸性ＫＭｎＯ４溶液
ＡＣ
２.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
C
1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈——————结构，化学性质比较——————。
2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ）
A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O
3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高
锰酸钾褪色的是（ ）
A CH4 B CO2 C SO2 D H2
无色
无臭
0.717g/L
正四面体
稳定
B
C
３、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
D