1、第三章 有机化合物,第三章第一节 最简单的 有机化合物甲烷,一、有 机 物,什么叫有机物？它有哪些组成元素？,1.定义：,含有碳元素的化合物为有机物。,温故而知新:,注意象碳的氧化物:CO、CO2、碳酸:H2CO3、碳酸盐、氰化物（如HCN、NaCN）、硫氰化物（如KSCN）、氰酸盐（如NH4CNO）、金属碳化物（如CaC2）等尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物。,一、有 机 物,2.组成元素：,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,主要元素,其他元素,温故而知新:,3.有机物的特点,（1）多数难溶于水，易溶于有机溶剂。,（2）多数受热易分解、易燃烧。,（3）多数是分子晶
2、体、熔点低。,（4）多数是非电解质、不能导电。,（5）有机物参加的反应一般比较复杂，且速率慢、副反应多。,（6）有机物种类繁多、发展速度快。,4.有机化学的学习方法：,三抓：抓结构(如C原子形成四个价键的特点）抓部位 抓条件,三学会：模仿 推断 接受新信息能力,（1）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，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。,碳,氢,烃,二、烃(通式：CxHy),(2)烃的由来,动动脑!,下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4,C2H2,CH4,C2H4,一）甲烷在自然界的
3、存在,三、最简单的有机物 甲烷,1.分子式：,CH4,电子式：,H,H,H,C,H,结构式：,+1,-4,二）甲烷的分子结构,（平面）,思考上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？,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，,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来表示。思考：所有正 四面体结构的分子的键角都是109。28，吗？不是P4 的键角为60,o,三)甲烷的物理性质：,色 味的 体，密度，溶于水。,无,气,无,比空气小,极难,向下排气法,排水法,收集,收集,过
4、度：推测CH4化学性质：,1、CH4有一定的还原性，可被氧化,2、CH4可能容易受热分解,四）甲烷的化学性质：,通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。,与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。,用“”不用“”,1、氧化反应（可燃性）,CH4爆炸极限：5%15.4%,瓦斯爆炸,因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。,点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?),注意:,辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场,在隔绝空气并加热至1000的高温下，甲烷分解,2、甲烷的受热分解,可以用于制造颜料、油墨、油漆等,3、取代反应(特征反应),你从实验中得到哪些
5、信息？从所得的实验信息中你能得到哪些启示,科学探究,+HCl,试管内水面上升 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴,（）甲烷的取代反应,现象：,实验:甲烷与氯气取代反应视频.asf,化学方程式：,取代反应: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,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、麻醉剂）,四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）,甲烷是与氯气发生取代反应,与氯水不反应,小结：,1.有机化合物,2.烃,结构,3.甲烷,性质,物理性质,用途,存在,能源、化工原料等,天然气、沼气、坑道气等,问题：,甲烷与氯气反应的
6、产物有几种？,甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。,反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。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，而是几种卤代物的混合物。,注意：,无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。,一氯甲烷,CH3Cl,CH2Cl2,无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！,脂肪和油的萃取剂,牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂,主要用作致冷剂,在医药上作麻醉剂,二氯甲烷,
7、无色透明易挥发液体，稍有甜味。,CHCl3,氯仿,三氯甲烷,有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。,CCl4,全氯甲烷,四氯化碳,四氯甲烷,无色液体，有愉快的气味，有毒！,用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。,四、甲烷的用途,1.能源,2.化工原料,天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,制备CCl4、CHCl3、炭黑等,练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,2、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(
8、)A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,B,练习:,4、甲烷是一种、的气体，标准状况下的密度_，其分子呈 结构，电子式，化学性质比较。5、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O6、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,无色,无味,0.714g/L,正四面体,稳定,B,C,B,练习:,8、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩尔？,2.5mol,7向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（）、l、al、
9、l、l,练习:,9、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是（）A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质,B,3、有机物和无机物的比较,很多(3000万种以上),比有机物少(10万种左右),多数难溶于水，易溶于有机溶剂,多数难溶于有机溶剂，易溶于水,不耐热，熔点较低,多数耐热，难熔化，熔点较高,多数可以燃烧,多数不能燃烧,多数为非电解质,多数是电解质,一般比较复杂，副反应多，反应速率慢,一般比较简单，副反应少，反应速率较快,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。,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：,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，可燃冰将成为最理想替代能源.,可燃冰的分布,
