高一化学课件甲烷高一化学课件

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。天然气第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷有机物什么叫有机物？它有哪些组成元素？1、定义：（通常把碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、KSCN、HCN等看作无机物。）含有碳元素的化合物叫做有机化合物，简称有机物。温故知新2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等有机物主要元素其他元素温故知新仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。碳tàn烃tīng氢qīng3、烃(通式：CxHy)有机物温故知新甲烷主要性质物理性质化学性质自然界中的存在分子组成主要用途甲烷你了解的（天然气、沼气等）（CH4）（燃料）（可燃性）甲烷在自然界的存在沼气煤矿坑道气天然气油田气可燃冰甲烷的物理性质:密度求算公式：=M/22.4（标况）无色、无味的气体密度比空气小=0.717g/L（标况）极难溶于水1、氧化反应（可燃性）CH4爆炸极限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O点燃点燃甲烷前必须验纯！注意:有机反应通常不用“=”，而用“→”甲烷的化学性质辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场在煤矿矿井里必须要采取通风，严禁烟火等安全措施。甲烷与酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂不反应。通常情况下，甲烷比较稳定，与强氧化剂、强酸、强碱都不发生化学反应。不褪色【实验探究】甲烷能与高锰酸钾反应吗？实验视频酸性KMnO4溶液分子式:CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。电子式：结构式：写出甲烷的电子式。写一写甲烷分子中的C原子通过四个单键分别和四个H原子相连，那么这5个原子在空间又是如何分布的呢？在自然界中一切稳定的结构都趋向于能量最小的状态。这种情况，只有当氢原子均匀地分布在碳原子周围的空间时才能达到！以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109°28’甲烷分子的空间结构雅可比·亨利克·范霍夫(JacobusHenricusVan‘tHoff1852一1911)荷兰物理、化学家①碳价四面体学说的创始人②第一个诺贝尔化学奖的获得者电子衍射试验仪X射线衍射仪甲烷分子的结构4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等。键长键能键角科学证实甲烷的分子模型比例模型球棍模型课后实践如果把甲烷分子中的3个H原子分别用2个Cl原子和1个F原子来代替，你知道这是什么物质吗？CHFCl2（二氯一氟甲烷）1930年美国杜邦公司的米奇利利用甲烷发明了它，于是全世界几乎所有的冰箱、空调都用上了它，它就是具有卓越制冷效果和安全性的制冷剂——氟利昂的主要成分之一。当时杜邦公司也凭借这项发明创造出了巨大的利润，其合成原理也成为了当时世界上最大的机密之一。你知道吗？取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？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？实验视频【实验探究】甲烷与氯气的反应实验现象及推断色变浅，出油滴，有白雾，水上升。现象结论室温时，混合气体无光照条件下，不发生反应；光照时：试管中有少量白雾，试管内液面上升试管中气体的颜色变浅光照下，Cl2发生了反应试管内壁出现油状液滴反应前后气体总体积减小，可能生成了易溶于水的气体。生成了新的油状物质，且不溶于水HCHHH+ClCl光照一氯甲烷（气）HCClHH+HCl反应前后：保持：碳四价、空间构型变化：部分化学键局部的替换一氯甲烷（气）[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方程式。HHCClHHHCHH+ClCl光+HCl试一试HCHHCl+ClCl光照HCClHCl+HCl二氯甲烷（液）ClCHHCl+ClCl光照ClCClHCl+HCl三氯甲烷（液）俗称氯仿（有机溶剂）ClCHClCl+ClCl光照ClCClClCl+HCl四氯甲烷（液）（四氯化碳）有机溶剂、灭火剂CCl4沸点:76.8℃“取而代之，有进有出”Cl2光Cl2光Cl2光Cl2光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,叫取代反应.取代反应CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl2、取代反应(特征反应)甲烷的化学性质注意①反应条件：光照(室温下，在黑暗处不反应）②反应物质：纯卤素单质,而非水溶液；如:甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下能发生取代反应。③反应历程与产物：逐步取代，多步并行（属于链反应或连锁反应），得到的产物是几种卤代产物和卤化氢的混合物。④反应物的量：取代1个H原子需1个Cl2分子，而非1个Cl原子。1.请通过搭建模型检验：有人根据二氯甲烷只有一种结构，推测出甲烷分子是正四面体结构而不是平面正方形。ClHCHClClHCClH思考与交流CHCl3→CHFCl2+HCl+HF2.三氯甲烷俗称氯仿，可用来制取氟利昂，你能破解其合成机密吗？相同3.甲烷的受热分解在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷发生分解：CH4C+2H2高温天然气不仅是高效、低耗、污染小的清洁能源，它还是一种重要的化工原料。甲烷的化学性质橡胶工业的原料合成氨、汽油的原料知识拓展结构存在用途性质甲烷小结碳四价化学键空间构型有机物的分子结构有机反应认识有机物和有机反应的角度和方法