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1、甲烷烷烃第一课时现在学习的是第1页，共37页 常见的有机化合物：常见的有机化合物：吃：吃：穿：穿：住：住：行：行：用：用：医：医：科：科：面食、蔬菜、水果、副食等面食、蔬菜、水果、副食等纯棉、化纤衣料、鞋、帽等纯棉、化纤衣料、鞋、帽等桌、椅、橱、沙发、塑钢窗等桌、椅、橱、沙发、塑钢窗等车胎车胎计算机、光盘、电话机、塑料等计算机、光盘、电话机、塑料等各种天然或人工合成的药物各种天然或人工合成的药物材料材料现在学习的是第2页，共37页认识有机化合物认识有机化合物 1、定义、定义:_:_称为有机称为有机称为有机称为有机化合物，简称有机物。化合物，简称有机物。绝大多数含碳的化合物绝大多数含碳的化合物除
2、除除除:(1)碳的氧化物碳的氧化物(CO,CO2 2)，(2)碳酸及其盐碳酸及其盐碳酸及其盐碳酸及其盐(H H2COCO3,Na2COCO3,NaHCO3）(3)(3)氰化物氰化物(HCNHCN、NaCNNaCN),(4)(4)硫氰化物（硫氰化物（硫氰化物（硫氰化物（KSCN）,(5)简单的碳化物（简单的碳化物（简单的碳化物（简单的碳化物（SiCSiC）等。）等。）等。）等。(6)金属碳化物金属碳化物（CaC2 2 ）等）等有机物有机物不一定不一定是纯净物，如木材、纸张、聚乙烯塑料是纯净物，如木材、纸张、聚乙烯塑料现在学习的是第3页，共37页2、有机物分类（组成）、有机物分类（组成）有机物有机
3、物烃：烃：只含有只含有C、H两种元素两种元素烃的衍生物：烃的衍生物：含含C、H、O、N、P、卤素、卤素、S等元素等元素研究有机物其组成、结构、性质、制备研究有机物其组成、结构、性质、制备方法与应用的科学叫有机化学方法与应用的科学叫有机化学有机化学有机化学现在学习的是第4页，共37页有机化学的发展有机化学的发展人工合成有机物人工合成有机物分离提纯有机物分离提纯有机物“有机有机”和和“生命力生命力”酒石酒石 酒石酸酒石酸尿液尿液 尿素尿素鸦片鸦片 吗啡吗啡来自来自动植物动植物来自来自矿物矿物有机物有机物无机物无机物1770年年1806年年1828年年1848年年1874年年明确是明确是C化合物化合
4、物碳氢化合物及其衍碳氢化合物及其衍生物生物1828年年 尿素尿素1845年年 醋酸醋酸1854年年 油脂油脂 NH4CNO(氰酸铵氰酸铵)NH2CNH2(尿素尿素)O维勒维勒(德国德国)：现在学习的是第5页，共37页巩固练习巩固练习例例1.下列物质中不属于有机物的是（下列物质中不属于有机物的是（）下列物质中属于烃的是（下列物质中属于烃的是（）下列物质中属于烃的衍生物的是（下列物质中属于烃的衍生物的是（）A.氰化钠氰化钠（NaCN）B.醋酸醋酸（CH3COOH）C.乙炔（乙炔（C2H2）D.碳化硅（碳化硅（SiC）E.碳纤维碳纤维F.甲烷（甲烷（CH4）ADECFB现在学习的是第6页，共37页甲
5、烷、烷烃甲烷、烷烃第一章第一章 第一节第一节现在学习的是第7页，共37页甲烷现在学习的是第8页，共37页2004年年11月月28日早晨日早晨7时时20分，陕西省铜川市分，陕西省铜川市耀州区庙湾镇的铜川矿务局耀州区庙湾镇的铜川矿务局陈家山陈家山煤矿发生重煤矿发生重特大瓦斯爆炸事故特大瓦斯爆炸事故，当日零点班入井的，当日零点班入井的293名名矿工，除矿工，除127人获救生还外，人获救生还外，166人遇难。人遇难。甲烷的爆炸极限：甲烷的爆炸极限：5%15.4%甲烷在空气中的含量低于甲烷在空气中的含量低于5%时，不爆炸也不着火。时，不爆炸也不着火。甲烷在空气中的含量高于甲烷在空气中的含量高于15.4%
6、时，不爆炸但会燃烧。时，不爆炸但会燃烧。现在学习的是第9页，共37页 甲烷在自然界中的存在：甲烷在自然界中的存在：池沼的底部池沼的底部(沼气沼气)，油田气和煤矿坑道油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯坑气、瓦斯)，天然气，天然气(一般含一般含CH4 80809797)，可燃冰可燃冰等。等。甲烷的存在：甲烷的存在：现在学习的是第10页，共37页天然气天然气可燃冰可燃冰沼气沼气甲烷的存在：甲烷的存在：现在学习的是第11页，共37页1、甲烷的物理性质：、甲烷的物理性质：色色 味的味的 体，密度比空气体，密度比空气 ，溶于水。溶于水。无无气气无无小小极难极难向下排气法向下排气法排水法排水法收集收集收集收集0.
7、717g/L(标准状况下标准状况下)一、甲烷一、甲烷现在学习的是第12页，共37页（1）分子式：）分子式：CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：CHHHH2 2、甲烷的分子结构、甲烷的分子结构最简单有机物最简单有机物现在学习的是第13页，共37页问题问题探究探究从结构式来看，四个从结构式来看，四个C-HC-H键完全相同，键长相键完全相同，键长相同，键角均为同，键角均为90900 0，中心碳原子为球形，四个，中心碳原子为球形，四个C-HC-H键均匀地分步在碳原子周围，所以键均匀地分步在碳原子周围，所以甲烷甲烷是平面形分子，对吗？是平面形分子，对吗？现在学习的是第14页，共37页现在学习
8、的是第15页，共37页（立体）（立体）（2）甲烷的空间结构）甲烷的空间结构甲烷分子具有空间甲烷分子具有空间正四面体结正四面体结构构，其中，四个，其中，四个C-H键的长键的长度和强度相同，夹角相等度和强度相同，夹角相等（键角：（键角：109028）。）。甲烷分子中能共面原子最多甲烷分子中能共面原子最多3个，共线个，共线2个个问题问题探究探究：甲烷结构与白磷分子结构区别？甲烷结构与白磷分子结构区别？白磷分子共有白磷分子共有6个个P-P键，键，为非极性键，键角为为非极性键，键角为600，内部为空。，内部为空。现在学习的是第16页，共37页（3 3）甲烷的化学性质）甲烷的化学性质由于甲烷分子中由于甲烷
9、分子中CH 键键键长较短键长较短，键能较大键能较大，难破，难破坏，所以化学性质比较稳定。坏，所以化学性质比较稳定。通常情况下，甲烷与高锰酸钾等强氧化剂不反通常情况下，甲烷与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。应，与强酸、强碱也不反应。但是，在特定的条件下，甲烷也会发生某些反但是，在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧等应，如燃烧等燃烧燃烧反应反应 因其含碳量低，其因其含碳量低，其火焰为淡蓝色火焰。火焰为淡蓝色火焰。现在学习的是第17页，共37页CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃注意注意:点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。燃烧燃烧反应反应热化
10、学方程式：热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890KJ/mol是是不是不是=动动脑动动脑:设计实验验证设计实验验证CHCH4 4燃烧产物？燃烧产物？用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。证明有二氧化碳生成。现在学习的是第18页，共37页取代反应取代反应实验实验探究探究取取2 2支硬质大试管，通过排饱
11、和食支硬质大试管，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，分别用铁架台烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。其中固定好。其中1 1支试管用预先准备支试管用预先准备好的黑色纸套套上，另一支试管放好的黑色纸套套上，另一支试管放在光亮处。片刻后，比较在光亮处。片刻后，比较2 2支试管支试管中的物质，观察实验现象。中的物质，观察实验现象。现在学习的是第19页，共37页1.1.为什么要通过排饱和和食盐水的方法收集甲烷为什么要通过排饱和和食盐水的方法收集甲烷和氯气？和氯气？问题问题探究探究2 2、实验现象如何？、实验现象如何？现象：室温时，现象：室温时，混合气混合
12、气无光照，不反应无光照，不反应光照时，混合气颜色变浅，试管液面上升，光照时，混合气颜色变浅，试管液面上升，试管内壁有油状液体，瓶中有少量白雾。试管内壁有油状液体，瓶中有少量白雾。3 3、为什么不要放在日光直射的地方？、为什么不要放在日光直射的地方？在强光照射或日光直射的条件下，甲烷与氯气剧烈反在强光照射或日光直射的条件下，甲烷与氯气剧烈反应，发生应，发生爆炸爆炸。现在学习的是第20页，共37页HCHHH+ClCl HCClHH+HCl一氯甲烷一氯甲烷原理探究原理探究HCClHH+ClCl HCClClH+HCl二氯甲烷二氯甲烷现在学习的是第21页，共37页HCClClH+ClCl HCClCl
13、Cl+HCl三氯甲烷三氯甲烷HCClClCl+ClCl ClCClClCl+HCl四氯甲烷四氯甲烷现在学习的是第22页，共37页断键断键原理探究原理探究现在学习的是第23页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第24页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第25页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第26页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第27页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反
14、应二氯甲烷几种结构？二氯甲烷几种结构？现在学习的是第28页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第29页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第30页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第31页，共37页甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应现在学习的是第32页，共37页取代反应取代反应有机物分子里的某些原子或原子团有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应被其它原子或原子团所替代的反应取代反应与置换反应的比较：取代反应与
15、置换反应的比较：取代反应的特征：取而代之，有进有出取代反应的特征：取而代之，有进有出现在学习的是第33页，共37页化学式化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4常温状常温状态态名称（俗名）名称（俗名）溶解性溶解性用途用途产产物分析物分析现在学习的是第34页，共37页卤代烃定义卤代烃定义：卤素原子取代烃中的氢原子。：卤素原子取代烃中的氢原子。官能团官能团：代表有机物特殊化学性质的原子或原子团：代表有机物特殊化学性质的原子或原子团卤代烃的官能团为：卤代烃的官能团为：氟原子氟原子-F 氯原子氯原子-Cl 溴原子溴原子-Br 碘原子碘原子-I卤代烃均不溶于水，不发生电离，不与硝酸银溶液卤代烃均不
16、溶于水，不发生电离，不与硝酸银溶液反应。反应。四种四种氯氯的取代的取代产产物都不溶于水，在常温下，物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其他三种都是液体，是气体，其他三种都是液体，CHCl3和和CCl4是重要的有机溶是重要的有机溶剂剂。这这些些产产物都属于物都属于卤卤代代烃烃。现在学习的是第35页，共37页拓展研究拓展研究1.甲烷和氯气在强光照射情况下发生爆炸是发生了甲烷和氯气在强光照射情况下发生爆炸是发生了怎样的反应？怎样的反应？2.预测甲烷和氟气反应需要怎样的条件？反应方程式？预测甲烷和氟气反应需要怎样的条件？反应方程式？3.已知甲烷与碘不能发生取代反应，预测甲烷与溴发生反已知甲烷与碘
17、不能发生取代反应，预测甲烷与溴发生反应的条件，写出反应式，试解释甲烷不能使溴水褪色的应的条件，写出反应式，试解释甲烷不能使溴水褪色的原因？原因？CH4+Br2 CH3Br+HBr现在学习的是第36页，共37页 产物用途：产物用途：H H2 2是合成氨及合成汽油等工业的原是合成氨及合成汽油等工业的原料。料。C C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。油墨、油漆等。甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；甲烷的分解反应甲烷的分解反应CH4 C2H2高温高温甲烷的高温分解反应方程式：甲烷的高温分解反应方程式：现在学习的是第37页，共37页