高中化学《甲烷》课件3.ppt

第三章 有机化合物 第一节 《最简单的有机化 合物－甲烷》 甲烷在自然界的存在 沼气 煤矿坑道气 天然气 油田气 分子式： CH4 电子式： H H H C H 结构式： C H H H H +1 -4 二、甲烷的分子结构 （平面） [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平面正方形？ 2、甲烷分子的立体结构： 以碳原子为中心， 四个氢原子 为顶点的正四面体。键角：109。28， 但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。 三、甲烷的物理性质： 色 味的 体，密度 ， 溶于水。 无 气 无 比空气小 极难 向下排气法 排水法 收集 收集 推测CH4化学性质： 1、CH4有一定的还原性，可被氧化 2、CH4可能容易受热分解 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。 与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。 注意：有机反应方程式中用“→”不用“＝” 用“→”不用“＝” 1、氧化反应（可燃性） CH4爆炸极限：5%~15.4% CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 瓦斯爆炸 因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。 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?) 注意: 在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解 CH4 C + 2H2 高温 合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料 2、甲烷的受热分解 可以用于制造颜料、油墨、油漆等 3、取代反应(特征反应) 你从实验中得到哪些信息？ 从所得的实验信息中你能得到哪些启示 科学探究 4、取代反应 ⑴ 试管内水面上升 ⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失 ⑶ 试管内壁出现油状液滴 注意：装置要放在光亮的地方. 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。 现象： Cl—Cl + 光 C H H H Cl Cl H + 一氯甲烷的形成 甲烷的结构式形成卤代物的历程 Cl—Cl + 光 C H H H Cl Cl H + C Cl H H Cl 二氯甲烷的形成 Cl—Cl + 光 Cl H + C Cl H H Cl C H Cl Cl Cl 三氯甲烷的形成 Cl—Cl + 光 Cl H + C H Cl Cl Cl C Cl Cl Cl Cl 四氯甲烷的形成 CH4+Cl2 光照 CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2 光照 CHCl3+HCl CHCl3+Cl2 光照 CCl4+HCl CH3Cl+HCl 产物为混合物 问题： 甲烷与氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，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。 ①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） ②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。 ③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。 注意： 取代反应与置换反应的区别 取代反应 适用于有机反应 适用于无机反应 反应物、生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 逐步取代 ，很多反应是可逆的 反应一般是单向进行 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序 置换反应 讨论 无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。 一氯甲烷 CH3Cl CH2Cl2 无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！ 脂肪和油的萃取剂 牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂 主要用作致冷剂 在医药上作麻醉剂 二氯甲烷 无色透明易挥发液体，稍有甜味。 CHCl3 氯仿 三氯甲烷 有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。 CCl4 全氯甲烷 (四氯化碳) 四氯甲烷 无色液体，有愉快的气味，有毒！ 用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。 练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。 CH4+Br2 CH3Br+HBr 光照 CH3Br+Br2 光照 CH2Br2+HBr CH2Br2+Br2 光照 CHBr3+HBr CHBr3+Br2 光照 CBr4+HBr 2、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( ) A、CH3C