(苏教版)化学必修二：有机化合物的获得与应用—天然气的利用、甲烷【A案】.ppt

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1、世界上绝大多数的含碳化合物，都是有机化合物（简称有机物）。例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等作为吃、穿、用方面的必需品;合成树脂、合成橡胶、合成纤维、药物、染料、功能材料，等等目前，从自然界发现的和人工合成的有机物约有三千万种，而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来。有机物的种类为什么如此繁多？⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多个甚至成千上万个碳原子。⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环。⑷大量存在同分异构现象。有机物的主要性质特点1.大多数有

2、机物难溶于水,易溶于有机溶剂。2.绝大多数有机物易燃烧。3.多数有机物为非电解质，不易导电。4.多数熔沸点低。5.有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。6.有机反应方程式中用“→”不用“＝”。有机物的以上性质特点与其密切相关。组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等其中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。根据结构的不同，烃可以分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。最简单的有机化合物——甲烷1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结

3、构特点。一、甲烷的分子结构1、甲烷的分子式是：CH42、甲烷的电子式：甲烷分子结构3、甲烷的分子结构：示意图科学实验证明：甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。二、甲烷的物理性质：通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体；密度是0.717g/L（标准状况），＜空气甲烷极难溶于水。向下排空法甲烷在自然排界水中法的存在：池沼的底部(沼气)，油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯)，天然气(一般含CH480﹪－97﹪)。三、甲烷的化学性质：甲烷的氧化反应：甲烷是一种很好的燃料，在空气中容易燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。CHO点燃COHO42222

4、2注意: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?)CH4爆炸极限：5%~15.4%动动脑:你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？CH（g）+2O（g）=CO（g）+2HO（l）；4222△H=-889.6kJ/mol用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。实验：把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管里，观察紫色溶液是否有变化？实验现象：溶液颜色没有变化。实验结论：甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应结论：通常情况下，甲烷不仅不与高锰酸钾等强氧化剂反应，

5、与强酸、强碱也不发生反应，说明通常情况下甲烷的化学性质是比较稳定的。甲烷、氯气光甲烷的取代反应：实验现象：大约3min后，可以观察到壁上出现油状液滴，集气瓶内水面上升饱和食盐水实验结论：①壁上出现油滴，说明反应生成新的油状物质；②集气瓶内液面上升，说明随着反应进行，瓶内气压在减小，即气体总体积在减小。结论：氯气和甲烷在光照的条件下，发生了化学反应。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做取代反应2、甲烷的取代反应一氯甲烷的形成H光+Cl—ClHCCl+HCl(一氯甲烷)H分子式CH3Cl状态气态（STP）（g）二氯甲烷的形成HH光ClCH+Cl—ClClCCl+HCl

6、(二氯甲烷)HH分子式CH2Cl2状态液态（STP）（l）三氯甲烷的形成ClCl光HCH+Cl—ClHCCl+HCl(三氯甲烷)ClCl俗称氯仿分子式CHCl3状态液态（STP）（l）四氯甲烷的形成ClCl光ClCH+Cl—ClClCCl+HCl(四氯甲烷)ClCl别名四氯化碳分子式CCl4状态液态（STP）（l）甲烷取代反应机理(1)光CH4Cl2CH3ClHCl(一氯甲烷)(2)光CH3ClCl2CH2Cl2HCl(二氯甲烷)(3)CHClCl光CHClHCl2223(三氯甲烷)(4)CHClCl光CClHCl324(四氯甲烷)取代反应与置换反应的

7、比较：取代反应置换反应实例CH4+Cl2光CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定义有机物分子里的某些原子一种单质跟一种化合物反或原子团被其他原子或原应，生成另一种化合物和子团所代替的反应。另一种单质的反应。反应物一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种单质和一种化合物一种是有机物）生成物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质电子转不一定发生电子转移，因此一定发生电子的转移移不一定