【高中化学】最简单的有机化合物——甲烷PPT课件20

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第一节 最简单的有机化合物--甲烷(共19张PPT)

第一节 最简单的有机化合物--甲烷(共19张PPT)

无机物
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
多数可以燃烧
多数不能燃烧
多数为非电解质
一般比较复杂,副反 应多,反应速率慢
多数是电解质
一般比较简单,副反 应少,反应速率较快
有机物种类繁 1、碳原子含有4个价电子,可 多的原因: 跟其它原子形成4个共价键
设计产物检验
CH4 + 2O2 →点 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)点燃甲烷和空气,可能会发生爆炸(空气中 爆炸极限5% ~15%) ,因此,在点燃甲烷之前,必须 进行的操作是检验纯度。
①在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色: CH4、H2S、 H2等气体;固态硫; 液态酒精空气中燃烧, CO
溴水不反应,与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。
) (2)连锁反应,生成物为混合物
量最多的是?Leabharlann (3)1molCl2取代1molH
④甲烷的分解反应: 隔绝空气加热至1000℃条件下,甲烷分解成炭黑和H2
高温
CH4
C + 2H2 +
2H2
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?
H

×
C

×
H
×●
②空间构型:正四面体 H
结构式 H H–C–H H








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。

《最简单的有机化合物-甲烷》ppt课件

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最简单的有机化合物-甲烷ppt课 件
目 录
• 甲烷基本概念与性质 • 甲烷合成方法与途径 • 甲烷应用领域及价值体现 • 甲烷对环境影响及治理措施 • 实验室制备和检测技术方法论述 • 总结回顾与拓展延伸思考
01 甲烷基本概念与性质
甲烷定义及结构特点
甲烷定义
最简单的有机化合物,化学式为 CH4,由一个碳原子和四个氢原子 组成。
发生火灾时,应使用干粉灭火 器或二氧化碳灭火器进行灭火
,禁止用水灭火。
发生人身伤害时,应立即进行 急救处理,并及时就医治疗。
06 总结回顾与拓展延伸思考
关键知识点总结回顾
01
甲烷的分子结构和性质
甲烷是最简单的有机化合物,分子式为CH4,具有正四面体结构,性质
稳定,不易发生化学反应。
02 03
甲烷的制备和用途
氯甲烷等衍生物
甲烷还可以与氯气等反应,生成氯甲烷等一系列 有机氯化物,用于生产塑料、橡胶等。
环保领域应用(如垃圾填埋气回收)
垃圾填埋气回收
在垃圾填埋场中,有机物在厌氧条件下分解产生甲烷,通过收集和利用这些甲 烷,可以减少温室气体排放并回收能源。
生物质能源
利用农作物秸秆、畜禽粪便等生物质资源发酵产生甲烷,进而生产生物质燃气 或发电,实现资源的循环利用。
04 甲烷对环境影响及治理措 施
温室气体效应分析
甲烷的温室效应
甲烷是一种强效温室气体,其温室效应潜力值远高于二氧化碳, 对全球气候变化具有重要影响。
甲烷排放源
甲烷排放主要来源于能源、农业、废弃物处理等领域,其中能源领 域的排放占比较大。
甲烷浓度变化
随着人类活动的不断增加,大气中甲烷浓度不断上升,加剧了全球 气候变化。

最简单的有机化合物——甲烷20 人教课标版精选教学PPT课件

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【温馨提示】用CCl4作萃取剂进行萃取时有机层在下。
【基础题一】甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合, 在光照条件下,得到的有机产物是( D )
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 A.只有① B.①和③的混合物 C.只有② D.①②③④的混合物
二、烷烃
1.烷烃:碳原子间以单键结合成链状,碳原子剩余 价键全部跟氢原子结合的烃称为烷烃(也叫饱和链烃)。
1.下列关于有机化合物的叙述中不正确的是(B ) A.丙烷跟甲烷一样能与氯气发生取代反应 B.1 mol乙酸与乙醇在一定条件下发生酯化反应, 可生成1 mol乙酸乙酯 C.CH2Cl2是纯净物说明甲烷是四面体结构而不是 正方形结构
D.溴水既可鉴别乙烷与乙烯,又可除去乙烷中的 乙烯而得到较纯净的乙烷
【解析】(1)通过观察法可以区别,有颜色的集气瓶 中为氯气,另外一集气瓶中为甲烷。 (2)按照答案图中所示的装置,用排饱和食盐水的方 法可以分别收集预定体积的气体。 (3)烷烃的取代反应需要的光为自然光,不能在阳光 直射下,否则会导致反应太快而发生爆炸。
答案:(1)有颜色的一瓶中为氯气,另外一瓶中为甲烷 (2)装置如下图所示
2,3,4-三甲基己烷
(3)
3,4-二甲基-4-乙基庚烷 (4)
2,2,4,4-四甲基己烷
三、同系物和同分异构体
1.同系物及其判定 (1)同系物的定义:结构相似,分子组成上相差一个或若干 个“CH2”原子团的有机物互称为同系物。 (2)判定依据:①分子组成符合同一通式,但彼此有若干个 系差(CH2);②主碳链(或碳环)结构相似(与环的大小无关); ③所含官能团的种类和个数相同;④有机物所属类别相同。 (3)同系物通式的归纳和应用:总结一系列具有相似结构的 同系物的通式,应采用数学分析法。首先找出不同物质的 分子式,确定系差,再根据起始碳数即可确定通式。然后 利用通式和数学极限知识即可求同系物中碳的最大含量。

第一节最简单的有机化合物甲烷ppt课件

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生成物 电子转移
反应特点
一般生成两种化合物
不一定发生电子转移,因此不一定是 氧化还原反应
很多反应是可逆反应,副反应较多, 用“→” 连接
另一种化合物和另一种单质 一定发生电子的转移
一般是不可逆反应,用“=”连接
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
四、甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应
实验:把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而干 燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯 正放,向烧杯内滴入澄清的石灰 水。
实验视频
问题:你能描述看到的实验现象吗?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明,甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上,而是 形成了一个正四面体的立体结构, 碳原子位于正四面体的中心,而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
空间构型:正四面体 4个C-H键的键长和强 度相等,夹角相等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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注意:
①甲烷与氯气反应可能有五种产物,其中有两 种气体产物。 ②有机反应很复杂,产物较多。故有机反应一 般用“ ” 而不用“ ” 表示。 ③多数有机物都难溶于水,易溶于有机溶剂。

最简单的有机物甲烷完整PPT课件

最简单的有机物甲烷完整PPT课件

最简单的有机物甲烷完整PPT课件contents•甲烷概述•甲烷的制备与合成目录•甲烷的物理化学性质•甲烷的应用领域•甲烷的环境影响与安全防护甲烷概述01甲烷是最简单的有机物,化学式为CH4,由一个碳原子和四个氢原子组成。

定义物理性质化学性质甲烷是无色、无味、易燃的气体,密度比空气小,难溶于水。

甲烷具有可燃性,能在空气中燃烧产生二氧化碳和水;同时,甲烷也具有稳定性,不易被氧化。

030201定义与性质甲烷分子呈正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。

分子结构甲烷分子中碳氢键的键能较高,使得甲烷具有较高的热稳定性和化学稳定性。

键能由于碳原子和氢原子的电负性相差不大,因此甲烷分子是非极性的。

极性结构特点甲烷是天然气的主要成分,广泛存在于地下岩石和沉积物中。

天然气在沼泽、湖泊等水域环境中,有机物在缺氧条件下分解产生沼气,其中甲烷是主要成分之一。

沼气一些微生物和植物体内也能产生甲烷,如反刍动物的瘤胃中的微生物可以发酵产生甲烷。

生物体内甲烷在自然界中的存在甲烷的制备与合成02净化与分离去除天然气中的杂质,如硫化氢、二氧化碳等,得到纯净的甲烷。

天然气田开采通过钻井技术,从地下天然气田中提取甲烷。

液化与运输将甲烷液化,便于储存和运输。

天然气的提取实验室制备方法醋酸钠与碱石灰反应在实验室中,常用醋酸钠与碱石灰共热来制备甲烷。

反应原理醋酸钠与碱石灰反应生成碳酸钠和甲烷。

实验步骤将醋酸钠与碱石灰混合均匀,放入试管中加热,收集生成的气体。

甲烷化反应反应原料反应条件工艺流程工业合成方法01020304在高温高压下,使碳与氢气发生甲烷化反应,生成甲烷。

主要使用煤、焦炭或生物质等含碳原料。

需要在高温(约700-900℃)和高压(约20-70 MPa )下进行。

原料气化→ 气体净化→ 甲烷化反应→ 产品分离与纯化。

甲烷的物理化学性质03物理性质无色、无味、难溶于水的气体密度比空气小熔沸点低,易液化03取代反应甲烷在光照条件下能与卤素单质发生取代反应,生成卤代烃和卤化氢。

高中化学最简单的有机化合物--甲烷课件

高中化学最简单的有机化合物--甲烷课件
第一节
最简单的有机化合物-甲烷
可燃冰 最简单的有机化合物——甲烷
坑 气
天然气
沼气
一、甲烷的存在及物理性质
存在:甲烷是沼气、坑气和天然气的主要成分 物理性质:甲烷是无色、无味气体,比空气轻,极难溶于水。
如何收集甲烷?









二、甲烷的分子组成和结构 H
H
化学式:CH4 电子式: H C H 结构式: H C H
讨论2:1mol CH4与Cl2反响,得到等物质的量的4种取代产物, 那么消耗Cl2的物质的量为2.5mol 。
❖ 烃的定义 ❖ 甲烷的构型
❖ 甲烷的性质 取代反响
➢为什么用饱和食盐水,而不用水? ➢现象? ➢四种氯代物的名称、结构式、状态
CH4和Cl2
饱和食盐水 甲烷的取代反应
15
甲烷的取代反响应注意什么问题?
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
甲烷燃烧产物的检验方法:
①点燃甲烷后,在火焰上方罩上枯燥的烧杯,看是否有水珠生成。
②然后在火焰上换罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯,看是否变 浑浊。或将①中烧杯迅速倒过来,向其中加少量澄清石灰水,振 荡,看是否变浑浊。
注意: 点燃甲烷前必须验纯,否那么会爆炸。 CH4爆炸极限:5%~15.4%
〔1〕反响条件: 光照 但要防止日光直射,因光太 强 会使反响迅速而发生 爆炸。
〔2〕反响物状态: 卤素单质,例如甲烷与溴水不反响,与溴蒸气见光发生取代反响
〔3〕甲烷的取代反响是分步且连锁进行的,所以甲烷的 氯化物并不是一种,而是几种氯代物的混合物。
〔4〕反响中各物质量的关系:每1 mol H 被取代,那么有1 mol Cl2 参加反响,生成1 mol HCl。

最简单的有机化合物-甲烷课件



稳定性
氧化反应
取代反应
分解反应
天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低 温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以 又被称作“可燃冰”。
一、甲烷的分子结构
分子式 CH4
H
电子式 H C H
H
结构式
H
H -C- H
H
? 空间构型
[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
1.你从实验中得到哪些信息? 2.从所得的实验信息中你能得到哪些 启示?
现象 光照时,混合气体的颜色变浅,试管壁出现油滴,试
管中有少量白雾,试管内的液面上升。
甲烷的取代反应的历程
+
+
一氯甲烷 (气态)
二氯甲烷(液体)
三氯甲烷(液体)也叫氯仿
四氯甲烷(液体) 也叫四氯化碳
甲烷与氯气的取代反应的4个方程式
? 平面正方形
甲烷的两种模型
球棍模型
比例模型
正四面体
化学式 分子式 电子式
甲烷的分子结构
CH4 CH4
结构式
H
H-C- H
H
H
HCH
H
结构简式 CH4
空间构型 正四面体
4个C-H键长度相同,夹角相等。
二、甲烷的物理性质
在通常状况下,甲烷是一种无色、无气味的气体。 密度比空气小, 极难溶解于水。
取代反应。
三氯甲烷(液体)
四氯甲烷(液体) 也叫四氯化碳
注意:
有机反应很复杂,产
物较多。故有机反应
一般用“
”而
不用“ ” 表示。

高一化学人教版必修二课件:第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷(115张PPT)


解析:甲烷分子无论是正四面体结构,还 是正方形的平面结构,A、C、D 三项都是成立 的,CH2Cl2 若是正方形的平面结构,则其结构
应有两种,即 和 ,若是正四面体结构, 则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是 正方形结构,CH4 中都含有 4 个 C-H 极性键。
答案:选 B
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状况( )

3.甲烷的四种氯代产物都 不 溶于 水。除一氯甲烷常温下是 气 体外,其他 三种都是 油状液体 。
[名师点拨] 甲烷发生取代反应的有关规律 1.反应条件和反应物 反应条件为光照,反应物为甲烷与 卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应, 但可以与氯气发生取代反应。
2.反应产物 甲烷与氯气反应生成的产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 四种有 机物与氯化氢形成的混合物,虽然反应 物的比例、反应的时间长短等因素会造 成各种产物的比例不同,但很难出现全 部是某一种产物的情况。
[课堂互动区]
[新知探究] 1.已知甲烷的密度在标准状况下是 0.717 g/L,含碳 75%,含氢 25%,利用 这些数据怎样确定它的分子式?
提 示 : 甲 烷 的 摩 尔 质 量 为 M = 22.4 L/moL×0.717 g/L=16 g/moL
1 mol 甲烷气体中含碳原子的物质的量: 16 g/mo1L2×g/1mmoLol×75%=1 mol, 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量: 16 g/moL1 ×g/m1 moLol×25%=4 mol, 所以甲烷的分子式为 CH4。
2.甲烷是一种无 色、无味的气体 , 密度比空气 小 ,极难 溶于水。在自然界 中,甲烷存在于 天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气中。“西气东输”工程中的 气体主要是 甲烷 ,发生瓦斯爆炸的主要 气体是 甲烷 。
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(2)书写时的5个必须 ①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2,3,4,…”表示; ②相同取代基的个数,必须用中文数字“二、三、 四,…”表示; ③位号2,3,4等相邻时,必须用逗号“,”表示(不能用顿 号“、”); ④名称中凡阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“ -”隔开; ⑤若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把 简单的写在前面,复杂的写在后面。
【基础题三】在同系物中所有同系物都有( BD )
A.相同的相对分子质量 B.相同的通式
C.相同的物理性质
D.相似的化学性质
2.同分异构体之碳架异构 (1)概念:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的 现象,叫做同分异构现象,如正丁烷和异丁烷。具有同分 异构现象的化合物互称为同分异构体。 (2)同分异构体的碳架异构的书写方法:一般采用“减链法 ”,可概括为:写直链,一线串;取代基,挂中间;一边 排,不到端;多碳时,整到散;排位置,对邻间。 (3)同分异构体的判断依据:①分子式必须相同。相对分 子质量相同,结构不同的化合物不一定是同分异构体,如 C8H18和C7H14O。②结构不同。碳链骨架不同(若将碳链通 过“拉”“转”“翻”可重合则碳链相同),或官能团在碳链上的 位置不同,或官能团种类不同。
2,3,4-三甲基己烷
(3)
3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(4)
2,2,4,4-四甲基己烷
三、同系物和同分异构体
1.同系物及其判定 (1)同系物的定义:结构相似,分子组成上相差一个或若干 个“CH2”原子团的有机物互称为同系物。 (2)判定依据:①分子组成符合同一通式,但彼此有若干个 系差(CH2);②主碳链(或碳环)结构相似(与环的大小无关); ③所含官能团的种类和个数相同;④有机物所属类别相同。 (3)同系物通式的归纳和应用:总结一系列具有相似结构的 同系物的通式,应采用数学分析法。首先找出不同物质的 分子式,确定系差,再根据起始碳数即可确定通式。然后 利用通式和数学极限知识即可求同系物中碳的最大含量。
【温馨提示】用CCl4作萃取剂进行萃取时有机层在下。 【基础题一】甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合, 在光照条件下,得到的有机产物是( D ) ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 A.只有① B.①和③的混合物 C.只有② D.①②③④的混合物
二、烷烃 1.烷烃:碳原子间以单键结合成链状,碳原子剩余 价键全部跟氢原子结合的烃称为烷烃(也叫饱和链烃)。 2.烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)。 3.烷烃物理通性:①状态:含1~4个碳的烷烃常温 为气态,含5个碳~11个碳的烷烃为液态,碳原子数大 于11为固态。②熔沸点:C原子数越多,熔沸点越高。 C原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。③水溶性: 不溶于水,易溶于有机溶剂。
最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷 1.分子组成与结构 (1)甲烷是沼气(存在于池沼中)、坑道气(存在于煤矿 的坑道气体瓦斯中)、天然气(存在于地壳中)的主要 成分。 (2)分子式:CH4;电子式:
(3)甲烷空间结构的描述:甲烷是正四面体结构,碳 原子位于正四面体的中心,顶点都是氢原子。
【温馨提示】有机物分子中若含有甲烷中心碳 (即一个碳原子连有四个原子或原子团),则分 子中所有原子不可能在同一平面。
4.烷烃的命名:碳原子数在10个以内,依次用“天干”(甲、 乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸)代表碳原子数, 其后加上“烷”字;碳原子数在10个以上,用汉字数字表示 (如十二烷)。系统命名法的命名步骤:①找主链;②编号 码;③写名称。 (1)5个原则 ①最长原则:应选最长的碳链作主链; ②最近原则:应从离支链最近一端对主链碳原子编号; ③最多原则:若存在多条等长主链时,应选择含支链较多 的碳链作主链; ④最小原则:若相同的支链距主链两端等长时,应以支链 位号之和最小为原则,对主链碳原子编号; ⑤最简原则:若不同的支链距主链两端等长时,应从靠近 简单支链的一端对主链碳原子编号。
2.甲烷的物理性质 甲烷是无色无味气体,密度比空气小,极难溶于水, 但易溶于CCl4等有机溶剂。 3.甲烷的化学性质 (1)稳定性:一般情况下,性质很稳定,跟强酸、强 碱或强氧化剂等都不反应。 (2)可燃性:C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。甲烷与氯 气在光照条件下反应,黄绿色逐渐褪去,瓶壁出现油 状小液滴,说明产生了不溶于水的物质。瓶口有白雾 产生,使湿润蓝色石蕊试纸变红,推断有氯化氢生成。 四个反应的方程式CH4+Cl2光,CH3Cl+HCl(CH3Cl一 氯甲烷,不溶于水的气体)、CH3Cl+Cl2光,CH2Cl2+ HCl(CH2Cl2二氯甲烷,不溶于水的液体)、CH2Cl2+ Cl2光,CHCl3+HCl(CHCl3三氯甲烷,俗名氯仿,不溶 于水的液体)、CHCl3+Cl2光,CCl4+HCl(CCl4四氯甲烷, 又叫四氯化碳,不溶于水的液体,密度大于水。)
【基础题四】主链含5个碳原子,有甲基,乙基2 个支链的烷烃有( A ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【基础题五】下列各组物质,属于同位素的是 属同素异形体的是 于同分异构体的是 A .D和T B.C2H6和CH3CH2CH2CH3 D ;属于同系物的是 C 。
A ;
B ;属
C.
D.O2和O3
重要考点1
甲烷和烷烃的性质
【考点释例1】(2010· 临沂检测)某学校课外实验小组 欲探究甲烷的性质。实验小组成员发现实验台有两 个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为 氯气)等。小组成员从实验台上拿出一支规格为20 mL的刻度试管,想在试管中取5 mL甲烷、15 mL氯 气的混合气体进行实验探究。
(3)以上(烷烃的系统命名法)可以概括为: 选主链,称某烷;编位号,定支链;取代基, 写在前,注位置,短线连;不同基,简到繁,相 同基,合并算。 (4)格式:简单取代基的编号—简单取代基—复杂 取代基的编号—复杂取代基某烷。
【基础题二】请用系统命名法命名以下烷烃。
(1)
4-甲基-3-乙基辛烷
(2)
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