第3章有机化合物第1节最简单的有机化合物-甲烷(第1课时)甲烷新人教版必修2.ppt

在元素大家族中，碳是一个非常奇特的元素。碳元素在自然界中的含量较少，在地壳中所占质量分数仅为0.087%。在无机物中，它有着像金刚石、石墨和富勒烯(如C60)这种性质和结构截然不同的单质，这种情况在周期表的其它元素中是很少见的。在生命领域中，有机化合物不仅数量多，而且在生命过程中起着关键作用。此外在人工合成的新化合物中(2008年的化合物总数已经超过3000万种)，有机化合物所占比例更是远远地超过了无机化合物。而且新的有机物仍在以每年近百万种的速度增加。有机化合物不仅数量众多，而且分布极广。 例如，燃料中的汽油、煤油、柴油，建材中的木材、黏结剂、涂料、油漆，日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂，粮食中的淀粉，木材中的纤维素，动植物体内的蛋白质，石油和天然气中的各种碳氢化合物等。它们对于人类的键康、丰富人类的物质生活、科学技术的进步和社会经济的发展都有着十分重要的作用。 由于有机化合物特定的化学组成和结构，导致了其在物理性质和化学性质上的特殊性。研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学叫有机化学。 目前，在自然界里发现的和由人工合成的有机化合物已经有几千万种，而且新的有机化合物仍在不断地被发现或合成出来。其中，有些物质有特殊的性质和功能，有些物质与人类的生命活动息息相关。为了人类的生存和发展，化学家们不断地对有机化合物进行研究，逐渐揭开了包括生命之谜在内的许多科学奥秘，也使我们的物质世界更加丰富多彩。 通过初中化学的学习，你已经了解到有机化合物具有一些共同的性质，如大多数有机化合物具有熔点和沸点低、难溶于水、可以燃烧等性质。下面以甲烷为例，进一步研究有机化合物的性质。让我们一起走进丰富多彩前景广阔的有机化学世界，去探索知识的奥秘吧！ ●学习目标 1．了解有机化合物的概念。 2．掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。 3．掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。 ●新知预习 1．甲烷是一种没有______，没有_______的__________。 它的电子式__________，结构式__________。 2．甲烷燃烧时火焰__________并呈__________，甲烷燃烧的化学方程式____________________________，因此，甲烷是一种__________能源。 3．有机化合物分子里的_____________________________ _________________代替的反应叫做取代反应。 甲烷与氯气的取代反应实验探究。 甲烷的四种氯代产物都难溶于水，除__________是气体外，其他三种产物都是__________。三氯甲烷曾被用作__________，它和__________还是重要的工业溶剂。 ●自主探究 1．怎样理解“有机化合物种类繁多、数量巨大”这一说法？ 提示：有机物的种类繁多，达三千多万种，无机物只有几十万种。其主要原因是： ①有机物中每个碳原子可以与其他四个氢原子形成4个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可形成双键或三键。 ②多个碳原子可相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环。 ③有机物中可含有一个碳原子，也可含有成千上万个碳原子，并且在分子组成相同时，还可以有众多的同分异构体。 2．写有机反应的化学方程式时，为什么用“―→”而不用“===”？ 提示：有机反应往往比较复杂，常伴有副反应发生。所以通常写主要反应、主要产物，而表示化学反应方程式的“===”就失去了它的真实意义，用“―→”就更能表达化学反应的实际情况。因此书写有机反应化学方程式用“―→”而不用“===”。 ●教材点拨 1．有机化合物与烃 有机化合物简称有机物，指的是绝大多数的含碳化合物。 (1)有机化合物除了含碳元素外还可能含有其他元素，如H、O、P、N、S、卤族元素等。 (2)常见的有机物： ①燃料中的液化气、沼气、天然气、汽油、煤油、柴油等；②建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆等；③日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂等；④营养素中的糖类、油脂、蛋白质等。 (3)烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是烃中最简单的有机物。 2．有机物与无机物的比较 温馨提示：有机物与无机物在性质及反应的差别上只是相对的、有条件的，不同的有机物有其特殊的性质。例如：乙酸及其金属盐能在水溶液中电离；有机物的燃烧反应一般很快；CCl4不但不能燃烧反而可以灭火。 3．有机化合物的结构特点 (1)有机化合物中都含有C原子，C原子的最外层有4个电子，可以在原子之间形成4个共用电子对。下图给出了四个碳原子的几种结合方式： (2)由上图可知C原子不仅可以通过共价键与其他原子结合成分子，还可以彼此之间以共价键构成碳链或碳环，再结合其他原子形成分子；碳原子