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1、最简单的有机化合物最简单的有机化合物 甲烷甲烷第三章第三章 第一节第一节生活中的有机物生活中的有机物一、有一、有 机机 物物1 1、定义、定义:含有含有碳元素碳元素的化合物为有机物。的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属 化合物等看作无机物。）化合物等看作无机物。）2 2、组成元素：、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素有机物和无机物的比较有机物和无机物的比较30003000万种以上万种以上 1010万种左右万种左右多数难溶于水，易多数难溶于水，易溶于有机溶剂溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂多
2、数难溶于有机溶剂，易溶于水，易溶于水多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数为非电解质多数是电解质多数是电解质3.3.烃：烃：只只含有含有碳、氢碳、氢两种元素的两种元素的有机物有机物 通式：通式：CxHyCxHy +=烃烃tng q火火气气n烃字的由来：烃字的由来：下列物质属于烃的是下列物质属于烃的是？CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金刚石金刚石 CH3COOH思考思考1.1.甲烷的存在：甲烷的存在：沼气，天然气，可燃冰，油田沼气，天然气，可燃冰，油田气气等等。二、甲烷二、甲烷 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰
3、”可燃冰是天然气（甲烷等）的水可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被合物，它易燃烧，外形似冰，被称为称为“可燃冰可燃冰”。分子式：分子式：CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：（平面）（平面）CHHHH2 2、甲烷的分子结构、甲烷的分子结构+1-42结构式：结构式：C HHHH空间构型空间构型:2.分子组成和结构分子组成和结构分子式：分子式：CH4电子式：电子式：H C H H H.正四面体结构，正四面体结构，4个个C-H键键的的长长度度和和强强度度相相同同，夹角相等。夹角相等。甲烷的立体结构甲烷的立体结构3 3、甲烷的物理性质：、甲烷的物理性质：无色、无味气体无色
4、、无味气体密度小于空气（密度小于空气（0.717g/L 0.717g/L 标准标准状况状况甲烷极难溶于水甲烷极难溶于水（向下排气法）（向下排气法）（向下排气法）（向下排气法）4.CH4.CH4 4化学性质：化学性质：CHCH4 4有一定的还原性，可被氧化有一定的还原性，可被氧化甲烷不能与甲烷不能与KMnO4溶液、溴水等强氧溶液、溴水等强氧化剂反应化剂反应现象：现象：（1）对强氧化剂、强酸强碱的稳定性）对强氧化剂、强酸强碱的稳定性溶液颜色没有变化。溶液颜色没有变化。结论：结论：实验实验 甲烷甲烷溴水溴水 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液（2）甲烷的氧化反应（燃烧）甲烷的氧化反应（燃烧）CH4+2O2
5、CO2+2H2O点燃点燃现象现象：淡蓝色火焰，放出大量的热。：淡蓝色火焰，放出大量的热。甲烷的燃烧甲烷的燃烧 实验：实验：有机反应方程式中用有机反应方程式中用“”不用不用“”（3）甲烷与氯气的反应）甲烷与氯气的反应现象：现象：量筒中淡黄绿色消失，有少量白雾，量筒中淡黄绿色消失，有少量白雾，内壁有油状液体内壁有油状液体,量筒内的液面上升。量筒内的液面上升。实验：实验：甲烷与氯气在光甲烷与氯气在光照条件下的反应照条件下的反应ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式形成卤代物的历程ClCl+光光C CH H
6、H HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光一氯甲烷一氯甲烷（无色气体）（无色气体）
7、二氯甲烷二氯甲烷（油状液体，难溶于水）（油状液体，难溶于水）三氯甲烷三氯甲烷(氯仿氯仿)（油状液体，有机溶剂）（油状液体，有机溶剂）四氯甲烷四氯甲烷(四氯化碳四氯化碳)（油状液体（油状液体,有机溶剂）有机溶剂）四个反应同时进行，四个反应同时进行，5种产物共存。种产物共存。【思考讨论】【思考讨论】1、为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴出现？、为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴出现？2、为什么量筒中的液面上升？、为什么量筒中的液面上升？3、一氯甲烷、二氯甲烷有几种结构？一氯甲烷、二氯甲烷有几种结构？结论：结论：1、甲烷与氯气发生取代反应甲烷与氯气发生取代反应 2、生成氯化氢极易溶于水，气体体积
8、减小，压强减小。、生成氯化氢极易溶于水，气体体积减小，压强减小。3、一种、一种（3）甲烷的取代反应）甲烷的取代反应取代反应：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他原子或原子团所代替的反应。（被其他原子或原子团所代替的反应。（上一下一）上一下一）甲烷与卤素单质甲烷与卤素单质（F2 Cl2 Br2 I2)发生取代反发生取代反应。（应。（氯水、溴水溶液不反应）氯水、溴水溶液不反应）返回返回有机物分子里的某些原子或原子团被其他原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叫做取代反应子或原子团所代替的反应叫做取代反应练习:、写出甲烷与溴蒸气反应的化
9、学方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr1 1、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是混合，得到的产物中物质的量最多的是()()A A、CHCH3 3Cl Cl B B、CHCH2 2ClCl2 2 C C、CClCCl4 4 D D、HClHClD2 2、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反应甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4 4种卤代产物，种
10、卤代产物，需氯气多少摩尔？需氯气多少摩尔？2.5molCH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光（3）甲烷的取代反应 反应特点：4反应同时进行，5产物共存，生成物最多是 HCl 取代 1个H,消耗 1个Cl2,1个 甲烷最多消耗 4个 Cl2 隔绝空气隔绝空气 1000CHCH4 4 C +2H C +2H2 2高温高温合成氨、汽油合成氨、汽油的原料的原料橡胶工业橡胶工业的原料的原料制造颜料、油墨、油漆制造颜料、油墨、油漆（4 4）甲烷的分解反应）甲烷的分解反应甲烷化甲烷
11、化学性质学性质 总体：总体：一定条件下一定条件下燃烧反应燃烧反应取代反应取代反应受热分解受热分解性质较性质较稳定稳定小结小结不与强酸、强碱反应不与强酸、强碱反应不与强氧化剂不与强氧化剂（如（如高锰酸钾、浓硫高锰酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）酸、浓硝酸等）反应反应在光照时与氯气在光照时与氯气或溴蒸气反应或溴蒸气反应1 1、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体，标准状的气体，标准状况下的密度况下的密度_，其分子呈，其分子呈结构，结构，化学性质比较化学性质比较。2 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A.NHA.NH3 3 B.CCl B.CCl4 4 C.CH C.CH2 2C
12、lCl2 2 D.H D.H2 2O O3 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（锰酸钾褪色的是（）A.CHA.CH4 4 B.COB.CO2 2 C.SOC.SO2 2 D.HD.H2 2无色无色无臭无臭0.717g/L0.717g/L正四面体正四面体稳定稳定B BC C二、甲烷的性质二、甲烷的性质4、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（）A.二氧化碳二氧化碳 B.尿素尿素 C.蔗糖蔗糖 D.碳酸氢铵碳酸氢铵BCB二、甲烷的性质二、甲烷的性质7、下列物质常温下呈气态的是、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3Cl B.C
13、H2Cl2 C.CHCl3 D.CCl46、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是、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甲烷是一种黄绿色气体B.甲烷是一种有臭味的气体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。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甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA二、甲烷的性质二、甲烷的性质8、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（产物（）A.5种种 B.2种种 C.3种种 D.4种种9、下列物质中，不能与
14、氯气发生取代反应的是（、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（）A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.CCl4AD二、甲烷的性质二、甲烷的性质1010、将、将1mol1mol甲烷和甲烷和4mol4mol的氯气发生取的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为气为()()A.0.5 mol B.2 molC.2.5 mol D.4 molC二、甲烷的性质二、甲烷的性质1111、某气体的燃烧产物是、某气体的燃烧产物是COCO2 2和和H H2 2O O，且，且COCO2 2和和H
15、H2 2O O的的质量比是质量比是1111：9 9，此气体是（，此气体是（)A.CH A.CH4 4 B.C B.C2 2H H2 2 C.C C.C2 2H H4 4 D.C D.C3 3H H6 612、有、有4mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧时恰好用去了时恰好用去了3mL的氧气，则此混合气体中甲烷和的氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为（）一氧化碳的体积比为（）A.:B.:C.:D.任意比任意比二、甲烷的性质二、甲烷的性质 气体收集方法：同气体收集方法：同H H2 2、O O2 2、NHNH3 3比较比较 性质验证实验：性质验证实验：A.A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.C.点燃燃烧：通过对产物的定性分析验证甲烷的元素点燃燃烧：通过对产物的定性分析验证甲烷的元素 组成组成 尾气处理：点燃燃烧尾气处理：点燃燃烧二、甲烷的性质二、甲烷的性质