甲烷第一课时
2.5mol
2、下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而 非平面正四边形结构的是( B ) 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
课堂练习
3、向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液, 能产生白色沉淀的是( BE ) A、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 E、HCl
CH4 + 2O2
点燃
CO2 + 2H2O
(1)有机物化学反应方程式的书写。用“→”不用“=”
(2)淡蓝色火焰,放出大量热 (3)点燃甲烷之前,必须检验纯度
练习:《新学案》52页练习3、练习4
科学探究
对比 实验 现象 颜色 氯气的 黄绿色 逐渐变 浅 液面 试管内 液面上 升 ,出 现白雾 内壁 试管壁 是出现 油状小 液滴
比例模型
二、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。 收集 收集 向下排气法 排水法
酸性?
推测CH4化学性质:
还原性?
三、甲烷的化学性质
甲烷 甲烷 甲烷高锰Biblioteka 钾溴水氢氧化钠和酚酞
通常情况下,不易与其它物质反应与强酸、强碱、 强氧化剂都不起反应
三、甲烷的化学性质
通常情况下,不易与其它物质反应与强酸、强碱、 思考:如何设计实验, 高锰酸钾等强氧化剂都不起反应 验证甲烷中含有C和H 元素 1.氧化反应
主要元素 3.分类:
烃
其他元素
只含C、H两种元素
除C、H外还含其它元素
烃的衍生物
有机化合物 思考
下列物质属于烃的是?
⑤C2H2 ⑥
①CH4 ②CH3Cl ③CH3OH ④H2S
CH2Cl2 ⑦C2H5OH ⑧CO2 ⑨金刚石 ⑩CH3COOH
第三章
第一节
有机化合物
最简单的有机化合物 ——甲烷
第一课时
光
一氯甲烷(无色气体) 光
CH3Cl + HCl
CH2Cl2 + HCl CHCl3 + HCl
二氯甲烷(难溶于水的无色液体)
光
三氯甲烷又叫氯仿 (有机溶剂) 光
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳(有机溶剂、灭火剂)
CH4 + Cl2 CH4 + 2Cl2
光 光 光 光
CH3Cl + HCl CH2Cl 2+ 2HCl
第三章
有机化合物
有机化合物特写
HCl NaCl NaOH CuO CH4(甲烷)
C2H5OH(酒精)
CH3COOH(醋)
有机化合物
1.定义: 大多数含碳元素的化合物
比如: CH4、C6H12O6、C2H5OH等
特殊:CO2、H2CO3、碳酸盐依然看作无机物
2.组成元素: 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
甲烷和氯气在光照条件下发生了反应,且生产了 氯化氢和一种油状的物质
三、甲烷的化学性质
2.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.
CH4+Cl2 H
光照
CH3Cl+HCl 光照
一氯甲烷
H C H + Cl —Cl H
三、甲烷的化学性质
2.取代反应 CH4 + Cl2 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2
一、甲烷存在和结构 1、 甲烷在自然界的存在:沼气、坑道气、 天然气、油田气的主要成分
沼气
甲烷在自然界的存在
CH4爆炸极限: 5%~15.4%
一定浓度——通风; 着火点——避免明火
煤矿坑道(坑气、瓦斯)
甲烷
西气东输的主角—甲烷
可燃冰是天然气(甲烷等) 的水合物,它易燃烧,外形 千年的希望 似冰,被称为“可燃冰”。 “可燃冰”储量较大,可燃 —— “可燃冰” 冰将成为最理想替代能源.
2、甲烷的结构
分子式: CH4
H 电子式: H C H
H
结构简式: CH4
H
结构式: H
C H H
空间构型: 正四面体构型
2、甲烷的结构
空间构型:
键角 109°28′
球棍模型
经过科学实验证明甲烷分子的结构是 正四面体结构,碳原子位于正四面体 的中心,4个氢原子分别位于正四面体 的 4 个顶点上。其中, 4 个 C-H键的长 度和强度相同,夹角相等。
CH4 + 3Cl2
CH4 + 4Cl2
CHCl3 + 3HCl
CCl4 +4 HCl
(1)反应条件为光照,气态卤素 (2)连锁反应,生成物为混合物,不能用于制取 甲烷的氯代物 (3)1molCl2取代1molH
课堂练习
1、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?
甲烷(第一课时)
新课标人教版化学必修Ⅱ
第三章 第一节最简单的有机化合物——甲烷 第一课时
甲烷在自然界的存在
沼气 油田气
煤矿坑道气
天然气
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。
练习:写出甲烷的电子式。
分子式:CH4
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。
H-C-Cl + Cl-Cl -→ H-C-Cl + H-Cl
H Cl 二氯甲烷
H
Cl
H-C-Cl + Cl-Cl -→ H-C-Cl + H-Cl
Cl
Cl 三氯甲烷
Cl
Cl
H-C-Cl + Cl-Cl -→ Cl-C-Cl + H-Cl
Cl Cl
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替 代的反应叫做取代反应。
一.甲烷的性质
1.物理性质
无色、无味的气体
=0.717g/L(标准状况) 极难溶于水 俗名:沼气、坑气,是天然气的 主要成分。
2、化学性质:
通常情况下,甲烷稳定,如与强酸、强碱 和强氧化剂等一般不发生反应。
甲烷不能使酸性 高锰酸钾褪色, 也不能使溴水褪 色。
在特定条件下甲烷能与某些物质发生 化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。
1 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学 反应。
2 量筒壁上出现液滴,说明反应中生成了新的油状物质, 且丌溶于水。
3 量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的 气压在减小,即气体总体积在减小。
甲烷与氯气反应的化学方程式:
人教版高中化学课件-甲烷(第1课时)
光
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
一氯甲烷(無色氣體)
CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷(難溶於水的無色液體)
CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl
三氯甲烷又叫氯仿 (有機溶劑)
當恥辱、腐敗和污穢裹在我的身上, 當憤怒、孤獨和悲哀充斥我的胸膛,
我渴望—渴望來自天外的陽光; 在沉淪中發酵, 在地獄裏成長,
擠出罪惡魔爪呀, 我也有五彩的夢想; 朋友啊,不要給我歧視的目光, 縱然沒有花的美豔芬芳, 只要你恩賜—恩賜一根火柴就好, 我將用一生把生活照亮!
飯後甜點
1、下列物質在一定條件下,可與
“可燃冰” 年,可燃冰將成為最理想替代能
源.
甲烷作為燃料的優點何在?
高效--熱值高(燃燒熱890kJ/mol) 低耗--來源廣泛 污染小
甲烷還是一種重要的化工染料
第1節 最簡單的有機化合物——甲烷
一、甲烷的存在與物理性質
1.甲烷在自然界中的存在:
甲烷是池沼底部產生的沼氣和煤礦的坑道所 產生的坑道氣的主要成分,天然氣及油田氣的主 要成分也是甲烷(按體積計,天然氣裏一般約含 有甲烷80%-90%)。
光
CHCl3 + Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳(有機溶劑、滅火劑)
注意:有機反應方程式用“ ”,不用 “ 甲= 烷”。是與氯氣發生取代反應(與氯水不反應)
且產物是混合物
有機物分子裏的某些原子或原
子團被其他原子或原子團所代替的
甲烷(第一课时)
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学 方程式。 光照 CH4+Br2 CH3Br+HBr 光照 CH2Br2+HBr CH3Br+Br2 CH2Br2+Br2 光照 光照 CHBr3+HBr CBr4+HBr
CHBr3+Br2
练习:2、 向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液, 有白色沉淀产生的是( B ) A、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 练习:3、
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)结构稳定
试推测CH4化学性质:
结构 决定 性质
1、结构稳定——性质稳定性 2、有机物一般可燃——燃烧 3、C为-4价——还原性
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。
通常情况下, 与KMnO4等强 氧化剂、强酸、 强碱均不反应。
1、氧化反应(可燃性)
①实验: 甲烷的燃烧 ②现象: 发出蓝色火焰,放出大量的热 产生无色液体和能使澄清石灰水变浑浊的气体 ③化学方程式:
第 一 节 最 简 单 的 有 机 化 合 物
第 三 章 有 机 化 合 物
的 奥 秘 从 学 习 甲 烷 开 始 !
增城市新塘中学 黄建明
走 进 有 机 化 学 探 索 有 机 世 界
,
,
问题:
你知道西气东输 工程吗?这里的“气” 的主要成分是什么?
什么叫有机物?
一、有 机 物
它有哪些组成元素?
含有碳元素的化合物为有机物。 1、定义: ( 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属 化合物等看作无机物。)
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
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
第七章第一节第一课时认识有机化合物——甲烷课件(24张PPT)人教版(2019)
CH3CH2CH(CH3)CH3 是
H2C-CH2 否 CH2
CH3CH2CH2Cl 否
碳原子位于正四面体的中心;
4个氢原子完全相同,分别位于正四面体的4 个顶点上; 4个C-H键的长度和强度都相同, 键角都为109°28'。
课堂练习
2.下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种
更能反映其真实存在的状况( D )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
型观 ,察 归下 纳列 它有 们机 在物 结的 构结 上构 的式 特和 点分 。子
一、有机化合物
• 特点:
溶解性:多数难溶于水,易溶于有机溶剂 熔沸点:熔沸点较低 热稳定性:多数受热易分解 可燃性:绝大多数可以燃烧(CCl4等除外) 导电性:一般为非电解质(CH3COOH等除外),不导电 化学反应:比较复杂,副反应多,速率慢
二、烃
• 定义:仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物,
认识有机化合物 ——甲烷
认识有机物
生活中常见的有机物
燃料:汽油、煤油、柴油等 建材:木材、黏结剂、涂料、油漆等 日用品:塑料、橡胶、纤维、清洁剂等 食物:糖类、油脂、蛋白质等
黏结剂
思考与交流
甲烷(CH4)、酒精(C2H5OH)、醋酸(CH3COOH)、 葡萄糖(C6H12O6)、 蔗糖(C12H22O11)、四氯化碳(CCl4)、 尿素[CO(NH2)2],这些物质属于有机物吗?它们的组 成元素有什么特点?
②除了乙烷外,其它烷烃的碳链呈锯齿形!
③单键是可以旋转的,同一个碳上的氢是等效的,在分 子结构中地位完全一样!
思考与交流
分析下列烷烃的分子式,它们中碳原子的个数与 氢原子的个数之间有什么关系?
甲烷 CH4 乙烷 C2H6 丁烷 C4H10 十七烷 C17H36
甲烷第一课时
随堂练习:
1.近年来,科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰, 其有效成分为甲烷,下列说法正确的是 ①甲烷属于烃类 ②在相同条件下,甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ ( C )
2.与甲烷的分子结构相同的物质是
A.CH3Cl l4
(B )
C.CH2Cl2
D.CHCl3
( B )
3.下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是 A.CH3Cl C.CH2Cl2 l4 D.CH4
4.在光照条件下,将1 mol CH4与1 mol Cl2混合充分反应后,
得到的产物是( D ) A.CH3Cl 和HCl B.CH2Cl2和HCl C.CH3Cl 和CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl 解析 CH4与Cl2在光照条件下反应,反应的特点是分步
光
Cl
C
Cl
Cl
+H
Cl
重点:光催化,氢被氯代。
四氯甲烷:油状液体
问题:
甲烷与氯气反应的产物有几种?
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。
原因:
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。
键角 109°28′
正四面体
球棍模型
比例模型
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。
B
二、甲烷的性质
1. 物理性质:
甲烷是无色、无味、无毒的气体,密度是0.717g/L (标准状况),极难溶于水。
最简单的有机化合物甲烷,第一课时
1月7日,湖南省涟源市桥头河镇中石化华东分公司的 工作人员在湘页1井工地上勘探施工。
二、甲烷的结构
学生活动
画出碳原子的原子结构示意图,推测甲烷分子的结构。
分子式: CH4 电子式:
结构式:
正四面体
甲烷分子中,键角109°28′,四个C─H的键长相等、键能也相等, 结构对称。 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。
⑴H2S、 ⑵C2H2、⑶CH3Cl、 ⑷C2H5OH、⑸CH4、 ⑹H2、 ⑺.金刚石、 ⑻ CO2 、⑼ CH3COOH、⑽C2H4
属
4、烃:仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物。
碳
氢
烃ting
了解甲烷
甲烷是在隔绝空气的情况下,主要由植物 残体分解而成的。是天然气、沼气、油田 气和煤矿坑道气的主要成分。天然气是当 今世界上的重要燃料,目前世界上20﹪的 能源需求由天然气提供。我国是最早利用 天然气的国家。为了改善我国东部的能源 结构,已经启动的“西气东输”工程,就 是将新疆等地的天然气,通过管道东输到 长江三角洲,最终达到上海的巨大工程。
② ,互为同素异形 同位素的是(填序号,下同)_____ ① ,互为同系物的是_____ ③ ,属于同分异构 体的是_____
④ 。 体的是______
P64思考与交流
参考下图,分析、归纳以碳为骨架的有机物 种类繁多的原因?
有机物种类繁多的原因 ⑴有机物分子可能只含有一个碳原子, 也可能含有几千甚至上万个碳原子。 ⑵碳链的结合的方式可以不同,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。
光
色变浅,
出油滴,
有白雾
甲烷第一课时教案
甲烷第一课时教案第一课时甲烷1.教材分析必修 2 第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。
甲烷是最简单的有机化合物,本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。
2.教学目标知识与技能:(1)了解甲烷的物理性质,了解甲烷的结构特点(2)认识取代反应、氧化反应(3)能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式 3. 教学重难点甲烷的化学性质,取代反应过程与方法(1)通过动手制作甲烷的空间构型,推导甲烷的空间结构;通过动手、分析、讨论等学习过程,体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用(2)通过学习甲烷的取代反应,了解取代反应的条件和实质情感态度与价值观通过对甲烷性质的学习,对分子结构的探究,丰富科学体验,提高学习兴趣,增强学习有机化学的信念。
教学过程引入通过展示甲烷的自然存在的几幅图来引导这一节课要学习的物质——甲烷,首先告诉学生学习物质时,物质的结构决定性质,性质决定用途,所以我们先来了解甲烷的结构。
板书一、甲烷的分子组成和结构设计学生自己书写甲烷分子式、电子式、结构式,并让一个同学到黑板上写分子式:CH4 电子式:结构式:提问那为什么一个C要结合4个H结合?而不是3个、5个或者更多呢?回忆前面我们讲了C是第几主族的元素?最外层有几个电子呢? [板书]C的原子结构示意图[讲述]C原子有4个价电子,而H原子有1个电子,C原子的1个价电子与H原子的1个电子形成1对共用电子对。
所以,C原子欲形成八电子的稳定结构,则需形成四对共用电子对,所以1个C原子要结合4个H原子。
常用一根短线来代替一对共用电子对,从电子式便得到结构式。
[探究活动] 甲烷的空间构型同学们利用手中的纸板制作出甲烷的空间构形。
提问请××同学来展示你们的作品[实物展示] 甲烷分子的球棍模型和比例模型介绍这种结构叫做甲烷的球棍模型,它能表示分子内各原在空间的相对位置这种结构叫做甲烷的比例模型,它能表示分子内各原子的相对大小和在空间的相对位置[结论、板书] 空间构型:对称的正四面体构型让学生自己看课本总结出甲烷的物理性质二、物理性质无色、无味、极难溶于水的气体,密度比空气的密度小可以燃烧等【提问】问学生沼气是用来干什么的,学生都知道,从而引入甲烷的燃烧,甲烷的化学性质氧化反应。
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
光
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
正
四
面
体
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
平
面
正
方
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
光
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
第一课时甲烷课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
凿
点燃甲烷与空气或氧气的混合
冰
取
气体会立即发生爆炸.因此,
火
点燃甲烷之前必须 验纯!!
思考: 怎么用最简单的方法把甲烷和氢气区分开?
点燃法
CH4
点燃纯净的气体,在火焰 烧杯内壁
的上方罩干燥洁净的烧杯 上有水珠
H2 烧杯内壁 上有水珠
向反应后的烧杯中注入 澄清的石灰水
天然气:
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。
据了解,作为西气东输主供气 源,塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米,截 至去年底,累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米, 在年输气二百亿立方米的前提下, 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
甲烷
甲烷
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。
结论:光照条件下,甲烷与氯气发生了反应
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
注意:甲烷氯代物的结构特点
CH4分子的立体构型为正四面体,4个C-H的长度、 强度和夹角完全相同,因此4个氢原子性质完全相同。 (1)将CH4的4个氢原子全部用其他相同的原子替代, 则该原子形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4。 (2)若CH4分子中的4个氢原子被不同的原子替代,则 该原子形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四 面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 (3)CH4取代产物均只有一种。
