新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷第一課時(shí)一、有機(jī)化合物

什么是有機(jī)化合物呢?與我們過去所學(xué)化合物有什么區(qū)別?

1.有機(jī)化合物

一般把含碳元素的化合物稱為有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱為有機(jī)物。思考:注意:CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、CaC2、

KSCN、HCN、SiC等雖含有碳元素，其性質(zhì)跟無機(jī)物很相似，把它們歸為無機(jī)物。僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。碳tàng烴tīng氫qīng2.有機(jī)物的組成元素

有機(jī)物除了含碳外，一般還含H、O、N、S、P、鹵素等元素.

甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘?bào)w經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

沼氣煤礦坑道氣（瓦斯）天然氣油田氣二、甲烷

1、自然界的存在及用途沼氣（甲烷）的制取和利用

西氣（甲烷）東輸管道施工現(xiàn)場(chǎng)

中國西氣東輸工程已向八十多個(gè)大中城市供氣

記者從中國石油塔里木油田公司獲悉，西氣東輸工程全線商業(yè)運(yùn)營以來，目前已向中國十二個(gè)省區(qū)、八十多個(gè)大中型城市供氣。

二00六年西氣東輸供氣九十九億立方米，高峰期日均超過三千六百萬立方米。

西氣東輸是中國西部大開發(fā)標(biāo)志性工程，是聯(lián)接?xùn)|西部的能源大動(dòng)脈。該工程西起新疆塔里木，東到上海市白鶴鎮(zhèn)，全長(zhǎng)四千多公里。

分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH+1-42、甲烷的分子結(jié)構(gòu)（平面）[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形？結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對(duì)共用電子的圖式。比例模型球棍模型立體結(jié)構(gòu)：正四面體型，C原子位于體心，四個(gè)H原子位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。由于4個(gè)C－H鍵強(qiáng)度相同，因此四個(gè)鍵長(zhǎng)度也相同（鍵角是109028'）。裁一段長(zhǎng)25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內(nèi)折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點(diǎn)分別為甲烷中４個(gè)氫原子的位置，中心是碳原子。實(shí)踐活動(dòng)：觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型3、甲烷的性質(zhì)（１）物理性質(zhì)

無色、無味的氣體

=0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）比空氣小

極難溶于水俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）向下排空氣法收集用排水法收集（2）化學(xué)性質(zhì)：

通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生反應(yīng)。

甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色用“→”不用“＝”、氧化反應(yīng)（可燃性）CH4爆炸極限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃瓦斯爆炸因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等安全措施。點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會(huì)爆炸.(思考:什么時(shí)候甲烷會(huì)爆炸最強(qiáng)烈?)注意:

現(xiàn)象：安靜燃燒，

淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生

使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱科學(xué)探究取2支硬質(zhì)大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺(tái)固定好，如圖所示。其中1支試管用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？1.你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？2.從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？.甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)視頻現(xiàn)象討論結(jié)論現(xiàn)象與結(jié)論：注意：甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，氯氣為純凈物，不是氯水！！室溫時(shí)，混合氣體無光照時(shí)，不發(fā)生反應(yīng)；光照時(shí)混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油滴，試管中有少量白霧，試管內(nèi)的液面上升。分析上述實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？1說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。2試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。3試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。甲烷取代反應(yīng)的反應(yīng)原理：H－C－HHH+Cl－Cl－→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷H－C－ClHH+Cl－Cl－→H－C－ClClH+H－Cl二氯甲烷H－C－ClClH+Cl－Cl－→H－C－ClClCl+H－Cl三氯甲烷H－C－ClClCl+Cl－Cl－→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷

甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：

(一氯甲烷，氣態(tài))（二氯甲烷，液態(tài)）（三氯甲烷，液態(tài)，又叫氯仿，曾用作麻醉劑）（四氯甲烷，液態(tài)，又叫四氯化碳，常作溶劑）甲烷與氯氣反應(yīng)時(shí)的油狀液滴是什么物質(zhì)？

有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。取代反應(yīng):試一試：你能寫出甲烷與溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？注意：①甲烷與氯氣反應(yīng)可能有五種產(chǎn)物，其中有兩種氣體產(chǎn)物。③多數(shù)有機(jī)物都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。②有機(jī)反應(yīng)很復(fù)雜，產(chǎn)物較多。故有機(jī)反應(yīng)一般用“”而不用“”表示。取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別？取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，遵循金屬活動(dòng)性順序等反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行想一想？(3)甲烷的受熱分解CH4C+2H2高溫結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定決定應(yīng)用：三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑。氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)原料。

(一)甲烷在自然界的存在小結(jié)：甲烷（二）甲烷的結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)HHCHH········(三)甲烷的性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性甲烷的取代反應(yīng)(與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng))(四）用途1、甲烷是一種—————、————的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度_______，其分子呈——————結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)比較——————。2、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（）ANH3BCCl4CCH2Cl2DH2O3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）ACH4BCO2CSO2DH2無色無味0.717g/L正四面體穩(wěn)定BC練習(xí):4、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（）A、二氧化碳B、尿素C、蔗糖D、碳酸氫銨5、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)色，又可使澄清石灰水變渾濁的是（）A、HClB、CH4C、H2D、COBCB7、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2

C.CHCl3

D.CCl46、下列有關(guān)甲烷物理性質(zhì)的敘述正確的是（）

A、甲烷是一種黃綠色氣體

B、甲烷是一種有臭味的氣體

C、收集甲烷時(shí)常用排水法，是因?yàn)榧淄榈拿?/p>

度與空氣的密度相近。

D、甲烷能用排水法收集是因?yàn)榧淄殡y溶于水DA8、光照下，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后，

共得產(chǎn)物（）A、5種B、2種C、3種D、4種9、下列物質(zhì)中，不能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是（

）A、.CH3ClB.CH2Cl2

C.CHCl3D.CCl4

AD10、將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣為：A.0.5molB.2molC.2.5mol

D.4mol練習(xí)：11、某氣體