人教版高一化学必修2第3章第1节最简单的有机化合物——甲烷（共23张PPT）

(共23张PPT)
第一节 最简单的有机化合物—甲烷

4月23日凌晨3时20分左右，内蒙古兴亚煤炭开发有限责任公司技改井一掘进工作面发生瓦斯爆炸事故，当场造成4人死亡、5人失踪。经过8个多小时的紧张救援，救援人员共找到9名矿工遗体。另外，受事故影响，其他巷道内作业的16名矿工受伤。新华社发
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
。
1、有机化合物：含有碳元素的化合物。
2、组成元素：C（主要元素）、H、O、N、S、P、卤素等
注意： CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳的金属化合
物、氰化物(CN-)、硫氰化物(SCN-)等看作
无机物。
3、烃(碳氢化合物)：仅含碳和氢两种元素的有机物。
甲烷是最简单的烃。
二、甲烷的分子组成和结构
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
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109028’ 。
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109028’ 。
甲烷的分子模型
紫球表示碳原子，蓝球表
示氢原子，短棍表示共价键
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
三、甲烷的物理性质
1、在通常状况下，甲烷是一种色、
无气味的气体。
3、极难溶于水。
2、密度比空气小，在标准状况下，
是0.717g/L。
在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱、强氧化剂（如高锰酸钾）一般不发生化学反应，所以甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
四、甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应
安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。
实验现象
反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2、点燃甲烷之前必须 验纯!!
注意：
通过排水法在100ml的量筒中收集甲烷和氯气（体积比1：4），然后将其置于光亮处，观察现象。
2.甲烷的取代反应
光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油状液滴，试管内的液面上升，水槽中有白色晶体析出。
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 说明反应中生成了油状的新物质，且不溶与水。
3 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。
4、氯化钠晶体析出。
现象
结论
1. 一氯甲烷的形成



一氯甲烷（气态）
气态
[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反应方程式。
甲烷的取代反应的历程
(一氯甲烷，气态)
（二氯甲烷，液态）
（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）
（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）
动画
注意：
（3）多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。
（1）反应物状态：与纯卤素气态单质反应；如甲
烷与氯水、溴水不反应。
（2）甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，
故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代
物混合物。
CH3Cl 、 CH2Cl2 、 CHCl3 、CCl4 、HCl（最多）
练习感悟
甲烷与氯气的反应中有 产物，产物中 的物质的量最多。四种取代产物中 仍为正四面体。
CCl4
五种
HCl
3、在光照条件下，n（CH4）：n（Cl2）=1:2充分混合反应后，得到的产物的有几种（ ）
A、1种 B、2种 C、3种 D、5种
D
2、下列物质常温下呈气态的是 （ ）
A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4
A
4、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、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水
D
CH4
三、烷烃的物理性质及化学性质的相似性及递变性
第一节 最简单的有机化合物-甲烷
一、烷烃的定义
二、烷烃的简单命名及通式
四、同系物
4、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（ ）
A、0.5mol B、2mol
C、2.5mol D、4mol
作业：用结构式和分子式写出甲烷与溴蒸气
（Br2）的反应。