1、,第三章 有机化合物,第一节 最简单的有机化合物甲烷 (第1课时）,想，要壮志凌云 干，要脚踏实地,学科网,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,第三章 有 机 化 合 物,1、定义：,2、组成元素：,绝大多数含有碳元素的化合物为有机化合物。,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,但碳的单质及氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐金属碳化物等看作无机物。 如CO、 CO2 、 CaC2以及H2CO3、CO32-、HCO3-等,主要元素,其
2、他元素,仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。,、烃,(通式：CxHy),学科网,动动脑,下列物质属于有机物的是？属于烃的是？ H2S C2H2 CH3Cl C2H5OH CH4 H2 金刚石 CH3COOH CO2 C2H4,属于有机物的是 ,属于烃的是 ,最简单的有机物是 甲烷,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：,甲烷火箭发动机在莫哈 韦沙漠成功通过了测试,科学家发现土卫六上 有甲烷湖和甲烷河流,甲烷 行星 HD 189733,前不久，欧洲航天局的“火星快车”号火星轨道探测器再次证实这一发现，这将是火星存在
3、生命的又一个有力证据。,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.,学科网,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%）。,甲烷的氧化反应（燃烧）,现象,：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的
4、热。,利用此性质，甲烷可作燃料,注意： 有机反应不用“=”，而用“”,二、甲烷的化学性质,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、有一定的可再生性 污染小,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,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。,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
5、习,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,注意,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,2、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,现在，你了解甲烷这种有机物了吗？,实验现象： 量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失， 量筒内壁出现油状液滴， 量筒内水面上升,3.取代反应 注意：装置要放在光亮的地方.,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
6、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,在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（ ） A、 CH3Cl B、 CH2Cl2 C、 CCl D、 CCl4 、 HCl,思考,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,三、甲烷分子的结构,1、甲烷分子（）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,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
7、子。,请你们尝试用一个氯原子代替一个氢原子看看刚才猜测的两种甲烷哪种结构符合一氯甲烷只有一种？,利用取代反应筛选我们的假设,这样的事实告诉我们什么？,我们猜测的那些结构中，哪些符合这样的实验事实呢？,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。,1,1,2,1,(3)式量为85的产物沸点也只有一个:39.75oC.,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，,练习、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O
8、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,B,饭后甜点,1.下列物质在一定条件下，可与发生化学反应的（ ） 氯气 溴水 氧气 酸性溶液,.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,、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,将1molCH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，所得四种有机物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为（ ）生成HCl的物质的量为( ) A、0.5mol B、2.5mol C、1.25mol D、4mol,B,B,练习,1molCH4与足量的Cl2完全反应，可得到HCl的 物质的量是？消耗Cl2的物质的量是？,HCl 4mol，Cl2 4mol,