第一节 甲烷

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甲烷

甲烷

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二、甲烷的分子组成和结构
分子式:CH4
H
H
电子式: H C H
H
结构式:H C H
H
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
问题:从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上?
甲烷分子的空间结构
球棍模型
比例模型
立体结构: 正四面体型,C原子位于中心,四个H 原子位于正四面体的四个顶点。 4个C-H键的键 长和强度相等,夹角相等(键角是109028/)。
乙烷
HHH ||| H-C-C-C-H || | HH H
丙烷
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
丁烷:H H H H
|||| H-C-C-C-C-H
|||| HHHH
异丁烷
异丁烷:
H |
H--C--H
H
H
|
|
H-C——C——C-H
||
|
HH H
相同点
只含C、H两种元素,每个碳以 四个单键与其它原子相结合。
构的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异
构体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。
正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3 CH3
CH3 CH3CCH3
CH3
问:三种物质的沸点是否相同? 正>异>新
一般带有支链越多的同分异构体,熔沸点越低
2
③取代反应,在光照条件下进行,产物更复杂
例如: CH 3CH 3 Cl 2 光照 会产生9种取代产物。
一氯取代反应的通式:

第一节 最简单的有机化合物——甲烷

第一节  最简单的有机化合物——甲烷

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1.存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

2.分子结构甲烷的分子式是CH 4;电子式是;结构式是。

实验证明,甲烷分子具有正四面体结构,其中四个C—H 键长度和强度相同,夹角相等。

提醒有机化合物必须含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物,如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。

常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式:CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式):CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式:用小黑点等符号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子结构式:①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型球棍模型:小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型:用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1.物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。

但在特定的条件下,甲烷也会发生某些反应。

1.氧化反应(燃烧)(1)化学方程式:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O 。

(2)现象:甲烷在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。

燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22.取代反应(1)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。

(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置:a.试管内气体颜色逐渐变浅;b.试管内壁有油状液滴出现;c.试管中有少量白雾;d.试管内液面上升;e.水槽中有固体析出B 装置:无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何,发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。

第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)

第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
1 1
对象
例子
原子
CH4 和 CH3CH3 正丁烷和 O2和O3 异丁烷
H和 H
2 1
P64 思考与交流 有机物种类繁多的原因 ⑴碳原子有4个价电子,可以跟其他原子 形成4个共价键。 ⑵碳链的长度可以不同,碳原子之间结 合的方式可有单键、双键、三键,也可有 环状结构。 ⑶普遍存在同分异构现象。
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代 替,如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种 物质:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,这四种产物 的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四 面体结构,而不是正方形的平面结构是 ( B) A.CH3Cl只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CHCl3只有一种结构 D.CCl4只有一种结构 2.下列各组物质:①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷 和已烷 ④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 中,互为 同位素的是(填序号,下同)_____,互为同素异形
3、烷烃的命名: 习惯命名法 碳原子数在10个以内,依次用“天干” (甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸) 代表碳原子总数,其后加上“烷”字;碳原子 数在10个以上,用汉字数字表示。
C6H14 已烷
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C17H36 十七烷
戊烷4Leabharlann 烷烃的物理性质名称 结构简式 结构相似, CH4 甲烷 相对分子 CH3CH3 乙烷 质量逐渐 CH3CH2 丙烷 增大,分CH3 CH3(CH 丁烷 子间作用2)2CH3 力逐渐增 ) CH CH3(CH2 3 3 戊烷 大。
5.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到 的产物中物质的量最多的是( D ) A. CH3Cl C. CCl4

第三章 有机化合物 第一节 第一课时 甲烷(共25张PPT)

第三章  有机化合物  第一节 第一课时  甲烷(共25张PPT)

原子,消耗1分子的氯气,因此消耗氯气的物质的量为
(1+2+3+4) ×0.25mol=2.5mol。

CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
总结
作业展示 本节课结束!!!
主要元素
其他元素
知识对比:
有机物
溶解性 大多难溶于水,易溶于有 机溶剂
熔沸点
熔沸点较低
热稳定性 受热大多易分解
可燃性
多数可燃烧
电离性 多为非电解质,难电离
化学反应 一般较慢、较复杂,可逆 程度大,副反应多
无机物 有些能溶于水,一般 难溶于有机溶剂 大多数熔沸点较高 多数热稳定性较强
多数不可燃烧
酸、碱、盐等为电解质
第三章 有机化合物 3-1-1 甲烷
光山一高
学习目标
我们身边的有机物世界
淀粉
我们身边的有机物世界
一、有机物
含有碳元素的化合物为有机物。(除碳的氧化物 1.定义: 和碳酸、碳酸盐)
如CO、CaC2、CO2以及H2CO3、CO32-、HCO3等不属于有机物 2.组成元素:
碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
练一练:
4.在光照条件下,将1molCH4和Cl2反应,得到等物质的量的4
种取代物,则耗Cl2的物质的量为__2_.5____mol。
产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守 恒,且4种取代物的物质的量相等,则四种取代物的物
质的量为0.25mol,根据取代反应的特点,取代一个氢
观察的实验现象是:
气体颜色逐渐变浅,量筒壁上出现油状液 滴,量筒内液面上升,液面上有白雾产生。 (水槽中有白色固体析出)

化学高一人教版第一节 甲烷

化学高一人教版第一节 甲烷

【小结】甲烷的化学性质 1、稳定性: 不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液等强氧 化剂反应 2、氧化反应— 燃烧 3、取代反应(特征反应) 现象:颜色变浅,有白雾,试管壁上有油珠 反应条件:光照,与气态纯卤素反应 (与氯水、溴水不反应) 特点: 逐步取代(随机并行),产物为 混合物 4、分解反应:隔绝空气,1000℃以上
丁烷 戊烷 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3

气 液
-189.7
-138.4 -130
-42.1
-0.5 36.1
0.585
0.5788 0.6262
不溶
不溶 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3

22
301.8
0.7780
不溶
8.烷烃的化学性质----与甲烷性质相似
(1)氧化反应(能燃烧)
点燃
淡蓝色的火焰
注意点:
点燃可燃性气体前要验纯,防止发生爆炸。煤矿的矿 井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
(2) 甲烷的取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他 原子或原子团所代替的反应,叫取代反应. 实验:甲烷与氯气的反应
通入Cl2 通入Cl2

甲烷
② 光
甲烷
黑纸
现象: 试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失,试管壁有油 状液体,并有少量白雾.
2.甲烷的分子结构
分子式 电子式 结构式 空间结构
H
CH4
H
H C H H
甲烷的结构特点: 甲烷具有正四面 体结构,其中碳原 子位于正四面体 的中心位置,4个氢 原子位于顶点,4个 C--H键完全等同。
H C H H
球棍模型
3.甲烷的物理性质

高三化学甲烷

高三化学甲烷

实验式
密度 ×22.4L/mol 摩尔质量 (标况) (16g/mol) ( 0.717g/L)
12克 (1mol C )
×25%
} 4克 (4mol H )
CH4
1、电子式和结构式
(1)电子式
· H· C H · ·
× × × ×
H
(2)结构式 H
用短线来代表一对共用电子
H
C
H
H
H
注意:在任何有机分子中,每一个碳原子均与
取代反应:
(一氯甲烷)
(二氯甲烷) (三氯甲烷)
(四氯甲烷)
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子 团所代替的反应叫做取代反应。
注意: 1.机理:.在与卤单质发生取代反应的过程中,烷烃分子每去掉 一个氢原子换上一个卤原子要消耗1个卤分子,另外一个卤 原子则与换下来的氢原子结合生成卤化氢. 2.特径:a.取代反应是逐步取代 ,很多反应是可逆的. b.取代烷烃中的一个氢原子将要消耗一个卤单质分子,因 此烷烃与卤单质发生取代反应所须卤单质最大物质的量为烷烃 中氢原子的物质的量. 3.反应条件:a.发生条件:光照 b.反应物要求:卤单质必须为纯净物;有机物本身必须 有氢原子. 4.实验现象: a.气体颜色变化:由黄绿色逐渐变浅 b.产物的状态和颜色:CH3Cl、HCl无色气体,CH2Cl2、CHCl3、 CCl4都为无色油状液体。所以量筒壁上有油滴出现,量筒 内液面上升。
点燃
CO2+2H2O
因其含碳量低,其火焰为淡蓝色火焰
注意: 1.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?)
2.甲烷与高锰酸钾不发生反应,也不 与溴水发生反应。
练习
如果空气中混人甲烷的体积达到总体积的5%-15%这个范围, 点燃甲烷时就会发生爆炸.则发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气 中的体积分数为( C ) A.5% B.8% C.9.1% D.10.5%

高二化学第五章第一节甲烷课件人教.ppt

高二化学第五章第一节甲烷课件人教.ppt
有副反应发生。 ❖ 有机物的以上性质特点与其 密切相关。
仅含碳和氢两种元 素的有机化合物称为 碳氢化合物,又称为
烃。
根据有机物的组成和结构特点; 烃
有机物 烃的衍生物
高分子化合物(包括人工合成)
甲烷是最简单的烃
学习内容
烷烃
烃 链烃 烯烃
炔烃 环烷烃 环烃 芳香烃
学习内容
分子结构

甲 烷
化学性质:取代反应
=0.717g/L(S.T.P)
极难溶于水
(密度求算公式: =M/22.4 )
俗名:沼气、坑气,是天然气的主 要成分(80-97%)
•甲烷的化学性质
1.甲烷能够在氧气 中燃烧
(1)反应原理:CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
(2)反应现象:产生淡蓝色火焰,火焰上方罩 一 个干而冷的烧杯,烧杯壁上有水珠生成.
甲烷
通常情况下比较稳定,一般不与强酸、强 碱及强氧化剂反应
甲烷通入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾不 褪色
2、甲烷的取代反应
2.甲烷与氯气的反应
(1)反应装置(如图)
(2)反应条件:光照
(3)实验现象:
量筒内液面上升 气体颜色变浅
量筒内壁有油状液体生成 少量晶体析出
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
应,得到的产物中物质的量最多的是(D )
• CH3Cl
• CH2Cl2
• CCl4
• HCl
3.某气态烃在标准状况下的密度为 0.717g/L,其中氢元素的质量分 数为25%,求该烃的分子式。
❖ M=22.4L/mol× 0.717g/L=16g/mol ❖ H元素的原子个数=16 ×25%÷1=4 ❖ C元素的原子个数=(16-4)÷12=1 ❖ 所以,该烃的分子式: CH4

第一节 最简单有机物--甲烷(第一课时)

第一节  最简单有机物--甲烷(第一课时)

三、甲烷的性质 科学探究
2.化学性质:
现象: 混合气体的黄绿色变 浅,试管壁上出现油 状液滴,试管内有少 量白雾,液面上升, 水槽中有晶体析出。
(3)取代反应
CH4+Cl2
反应原理

CH3Cl + HCl
一氯甲烷 思考:其它的H是否也可以取代呢?
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出 一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式#43;4) =1.25mol
◊ 取代反应量的关系:取代1mol H原子,需要 1 mol X2
【练1】下列列举的某化合物的组成和性质,以此说 明该物质肯定是有机化合物的是( A ) A. 仅由碳、氢两种元素组成 B. 仅由碳、氢、氧三种元素组成 C. 在氧气中燃烧只生成CO2 D. 熔点低而且难溶于水




形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__1__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质




形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__2__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质

CHCl3 +Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷(四氯化碳)
(气体,极易溶于水)
(气体,不溶于水) (无色油状液体、 不溶于水)
①甲烷与氯气反应的产物有几种? 哪种物质最 多? 常温下各是什么状态?
②CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4分子空间构 型仍然为正四面体型的是?
甲烷的取代反应 注意:
三、甲烷的性质
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光 CCl4 + HCl
四氯甲烷(四氯化碳、有机溶剂)
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代替的反应。
CH4和Cl2 ①反应条件:光照 ②反应物质:气态纯卤素单质;与氯水、溴水不反应,
逐步取代,同时进行
1、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( D )
应少,反应速率较快
第一节最简单的有机化合物——甲烷
问题1:自然界中哪里地方存在甲烷? 一、甲烷的存在
天然气 可燃冰
煤矿坑道气(瓦斯)
沼气
二、甲烷的结构
H
1.化学式:CH4
3.结构式:H C H
H
2.电子式:H C H
H 4.空间构型:正四面体
H
思考:甲烷分子中碳原子的杂化类型和键角是什么?
球棍模型
种类 溶解性
耐热性
很多(3000万种以上) 多数难溶于水,易 溶于有机溶剂
不耐热,熔点较低
可燃性 多数可以燃烧
电离性 多数为非电解质
无机物
比有机物少(10万种左右)
多数难溶于有机溶 剂,易溶于水 多数耐热,难熔化, 熔点较高
多数不能燃烧
多数是电解质
化学 反应
一般比较复杂,副反 一般比较简单,副反
应多,反应速率慢
烧杯壁无水珠,石灰水变浑浊: CO
蓝色,操作同上 烧杯壁有水珠,石灰水变浑浊: CH4
ห้องสมุดไป่ตู้
CH4能和其他氧化剂反应吗?
注:CH4一般不与强酸、强碱或强氧化剂(高锰酸
钾、溴水)反应
CH4和Cl2 问题5:总结实验现象并分析原因
2、取代反应
现象:①颜色: 黄绿色变浅 ②水面: 水面上升 ③量筒壁:壁上有油状液体
有机化合物
什么是有机化合物?
含有碳元素的化合物。 注意:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等含碳元素但 不是有机物。
C、H、O、N、S、P、卤素
烃(通式:CxHy)
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。
有机物vs无机物
有机物
A、CH3Cl
B、CH2Cl2 C、CCl4
D、HCl
2、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
3、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
CH4 + Br2 光 CH3Br + Br2 光 CH2Br2 + Br2 光 CHBr3 + Br2 光
CH3Br + HBr CH2Br2 + HBr CHBr3 + HBr
CBr4 + HBr
3、分解反应
隔绝空气 CH4 高温 C + 2H2
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料 制造颜料、油墨、油漆等
注意:1、验纯(瓦斯爆炸) 2、用“→”
问题4:怎样检验甲烷燃烧的生成产物?如何区别 H2、CO、CH4气体?
在火焰上方罩一干燥、洁净的烧杯,烧杯内壁有水珠; 接着在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,石 灰水变浑浊。
燃烧产物检验: 烧杯壁有水珠,石灰水不变浑浊:H2
H2、CO、CH4燃 烧,火焰都为淡
Cl2
Cl2


Cl2 光
Cl2 光
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl
一氯甲烷(无色气体)
写出后续三步反应的化学方程式。
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2
光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷(难溶于水的无色液体)
光 CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2
三氯甲烷 (氯仿、有机溶剂)
比例模型
问题2:二氯甲烷有一种结构,说明甲烷是正四面 体而不是平面正方形,请分析这种方法的依据是什 么?
问题3:请根据素材总结甲烷的性质(物理和化学)
三、甲烷的物理性质 无色、无味的气体; 密度比空气小; 极难溶于水
四、甲烷的化学性质
1、氧化反应(燃烧)
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
现象:淡蓝色火焰,产生使澄清石灰水变浑浊的气 体,放热
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