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1、 第三章 有机化合物第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物 甲烷甲烷甲烷的存在甲烷的存在沼气沼气池沼底部池沼底部坑气坑气(瓦斯瓦斯)煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方地下深处某些地方地下深处（其中甲烷含量大约占（其中甲烷含量大约占80%）我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地。海、新疆等地。前言有机化合物(1)定义定义:一般把含碳元素的化合物称为有一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。机化合物，简称为有机物。注意注意如如CO、CO2、H2CO3、碳酸、碳酸盐等盐等尽管含尽管含有碳，但它们的组成和结构有碳，但它
2、们的组成和结构更像无更像无机物，所以机物，所以将它们看作无机物。将它们看作无机物。性质和反应性质和反应有有 机机 物物无无 机机 物物溶解性溶解性多数不溶于水，易溶于多数不溶于水，易溶于有机溶剂有机溶剂有些溶于水，而不有些溶于水，而不溶于有机溶剂溶于有机溶剂耐热性耐热性多数不耐热，熔点较低，多数不耐热，熔点较低，一般在一般在400 400 以下以下多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点一般比较高熔点一般比较高可燃性可燃性多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧电离电离多数是非电解质多数是非电解质多数是电解质多数是电解质化学反应化学反应一般比较复杂，副反应一般比较复杂，副反应多，反应速
3、率较慢多，反应速率较慢一般比较简单，副一般比较简单，副反应少，反应速率反应少，反应速率较快较快有机物同无机物的比较有机物同无机物的比较(2)有机物的元素组成有哪些有机物的元素组成有哪些? 一定含有碳一定含有碳,常含有常含有H、O，还可能含有氮、，还可能含有氮、 硫、卤素、磷等。一般为共价化合物。硫、卤素、磷等。一般为共价化合物。 ( (3 3) )烃：仅含碳、氢两元素的有机化合物，也烃：仅含碳、氢两元素的有机化合物，也叫碳氢化合物，最简单的烃为甲烷。叫碳氢化合物，最简单的烃为甲烷。烃字的由来：火火+=烃烃气气t nqng 下列物质属于烃的是：下列物质属于烃的是：AH2S BC2H2 CCH3C
4、l DC2H5OH ECH4 FH2 G金刚石金刚石 HCH3COOH ICO2 BE第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷 根据前面学过的共价键知识根据前面学过的共价键知识,写出甲烷的分写出甲烷的分子式子式,电子式和结构式电子式和结构式.一、甲烷（一、甲烷（CH4）的分子结构）的分子结构电子式电子式 H C H H H结构式结构式HCHHH分子结构示意图分子结构示意图但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。为方便起见，一般采用平面的结构式。正四面体型分子正四面体型分子 四个键完全相同四个键完全相
5、同键角：键角：109028/分子结构示意图分子结构示意图二 甲烷的物理性质： 无色，无味的气体无色，无味的气体 密度比空气小（标准状况下为密度比空气小（标准状况下为0.717g/L） 难溶于水，易溶于有机溶剂难溶于水，易溶于有机溶剂 是天然气、沼气、坑气和石油气的主是天然气、沼气、坑气和石油气的主要组要组成成分。成成分。家庭用的管道天然气为什么具有家庭用的管道天然气为什么具有特殊难闻的气味？特殊难闻的气味？三、甲烷的化学性质（结构决定性质）三、甲烷的化学性质（结构决定性质）1、甲烷的稳定性、甲烷的稳定性2.甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应(燃烧燃烧)CH4 + 2 O2 CO2 + 2H2O点燃点
6、燃点燃可燃性气体前要验纯点燃可燃性气体前要验纯,防止发生爆炸。煤矿的矿防止发生爆炸。煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生 淡蓝色火焰淡蓝色火焰常温下不与强酸、强碱及高锰酸钾等强氧化剂反应。常温下不与强酸、强碱及高锰酸钾等强氧化剂反应。不能使酸化的不能使酸化的KMnO4溶液褪色溶液褪色有机反应在书写化学有机反应在书写化学反应方程式时一律用反应方程式时一律用“”，不用，不用“=”。【思考思考】如何检验甲烷燃烧生成的产物？如何检验甲烷燃烧生成的产物？3、甲烷与氯气的反应、甲烷与氯气的反应 光照下甲烷与氯气发生反应光照下甲烷与氯气发生反应CH4
7、Cl2 HCl CH3Cl光照光照CH3Cl Cl2 HCl CH2Cl2光照光照CH2Cl2 Cl2 HCl CHCl3 光照光照CHCl3 Cl2 HCl CCl4光照光照气体气体油状油状液体液体取代反应：取代反应： 有机物分子里的某些原子或原子团被其他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的反应叫取代反应。原子或原子团所替代的反应叫取代反应。实验演示实验演示甲烷甲烷与氯气与氯气思考：得到几种生成物，分子数最多的是哪种思考：得到几种生成物，分子数最多的是哪种取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应置换反应置换反应反应物和生成物中不一反应物和生成物中不
8、一定有单质定有单质反应物中和生成物反应物中和生成物中一定有单质中一定有单质反应能否进行，受温度、反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条光照、催化剂等外界条件的影响较大件的影响较大遵循金属或非金属活遵循金属或非金属活动性顺序动性顺序反应逐步进行，很多反应逐步进行，很多反应是可逆的反应是可逆的反应一般为单方向进行反应一般为单方向进行4、分解反应、分解反应CH4 C + 2 H2 （工业上制炭黑）（工业上制炭黑）高温高温练习练习 下列关于甲烷性质叙述中不正确的是下列关于甲烷性质叙述中不正确的是A甲烷是一种无色无味的气体甲烷是一种无色无味的气体 B甲烷的密度比空气的密度小甲烷的密度比空气的密度小C
9、甲烷极难溶解于水甲烷极难溶解于水 D甲烷性质稳定，不和其它物质反应甲烷性质稳定，不和其它物质反应D结束结束练习练习2 在标准状况下将在标准状况下将11.2L甲烷和甲烷和22.4L的氧的氧气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是积是 （ ）A11.2L B22.4L C33.6L D44.8L A结束结束练习练习3 将将1molCH4与氯气发生取代反应，待与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生则产生HCl的物质的量是的物质的量是 （ ）A0.5mol B2 mol C2.5 mo
10、l D4molC结束结束小结小结这节课我们学习了甲烷的结构和性质。这节课我们学习了甲烷的结构和性质。由甲烷分子的结构可知甲烷是较稳定的物质，由甲烷分子的结构可知甲烷是较稳定的物质，在通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾反应。在通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾反应。甲烷在一定条件下可以发生氧化反应、取代反甲烷在一定条件下可以发生氧化反应、取代反应和分解反应。应和分解反应。返回选做题选做题 如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（烷和氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和
11、气体的中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。时间。（1 1）假设甲烷与氯气反应充分，且）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程只产生一种有机物，请写出化学方程式。式。 ，指出该有机物的分子的空间结构：指出该有机物的分子的空间结构： 。 正四面体型正四面体型CH4 4Cl2 4HCl CCl4光照光照例例1 如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶）的混和气
12、体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。（2 2）经过几个小时的反应后，）经过几个小时的反应后，U U型管型管右端的玻璃管中水柱变化是右端的玻璃管中水柱变化是 。A A升高升高 B B降低降低 C C不变不变 D D无法确定无法确定（3 3）U U型管左端的气柱变化是型管左端的气柱变化是 。A A体积增大体积增大 B B体积减小体积减小 C C消失消失 D D不变不变 BBC注意：体积消失是注意：体积消失是体积减小的极限
13、体积减小的极限例例2 如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。（4 4）试解释）试解释U U型管右端的玻璃管中型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。水柱变化的原因。由上述化学方程式可知，此反应中气由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的体的物质的量减少，且生成的HCl能够能够溶解于水，所以左侧压强减小至零，溶解于水，所以左侧压强减小至零，故右侧玻璃管中的水柱降低，左侧气故右侧玻璃管中的水柱降低，左侧气柱消失柱消失 。结束结束