人教版必修2 第3章第1節(jié) 最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷（第1課時(shí)） 課件（34張）.ppt

第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物 甲烷第1課時(shí)甲烷的性質(zhì) 知識(shí)梳理 一 有機(jī)化合物和烴 碳元素 碳元素 氫 氧元素 氮 硫 磷 鹵素 碳 氫兩 種元素 c h 自主思考 1 co co2 h2co3及碳酸鹽屬于有機(jī)物嗎 提示co co2 h2co3及碳酸鹽雖然含有碳元素 但其組成和性質(zhì)大多具有無(wú)機(jī)物的特點(diǎn) 因此屬于無(wú)機(jī)物 二 甲烷1 分子結(jié)構(gòu) 1 分子組成 2 空間結(jié)構(gòu) 相同 相同 正四面體 自主思考 2 若把甲烷分子中的一個(gè)氫原子換成氯原子 還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎 提示因c h鍵與c cl鍵的長(zhǎng)度不同 故ch3cl是四面體結(jié)構(gòu) 但不是正四面體 2 物理性質(zhì)3 化學(xué)性質(zhì)通常狀況下 甲烷性質(zhì)比較穩(wěn)定 與 都不反應(yīng) 但在特定的條件下 甲烷也能發(fā)生某些反應(yīng) 1 氧化反應(yīng) 甲烷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為 現(xiàn)象為安靜地燃燒 火焰呈 色 無(wú) 無(wú) 小 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 強(qiáng)氧化劑 淡藍(lán) 2 取代反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)探究 甲烷與cl2的取代反應(yīng) 逐漸變淺 油狀液滴 白霧 上升 固體 無(wú)明顯現(xiàn)象 甲烷的四種氯代產(chǎn)物的性質(zhì) a 水溶性 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4均 b 狀態(tài) 常溫下除ch3cl是 其余三種均為 取代反應(yīng)概念 有機(jī)物分子里的 被其他 所替代的反應(yīng) 4 存在與用途甲烷是 和 的主要成分 是一種高效 低耗 污染小的清潔能源 也是一種重要的化工原料 難溶于水 氣體 液體 某些原子或原子團(tuán) 原子或原子團(tuán) 天然氣 沼氣 油田氣 煤礦坑道氣 效果自測(cè) 1 判斷正誤 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 有機(jī)物都含有碳元素 則含有碳元素的化合物都是有機(jī)物 2 有機(jī)物都易燃燒 3 烴是含有碳元素和氫元素的化合物 4 烴在氧氣中充分燃燒后只生成二氧化碳和水 5 天然氣的主要成分是甲烷 其屬于可再生能源 6 在點(diǎn)燃甲烷氣體之前必須檢驗(yàn)其純度 7 甲烷與cl2的反應(yīng)是置換反應(yīng) 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 瓦斯爆炸往往與礦坑中的甲烷有關(guān) 下列敘述中錯(cuò)誤的是 a 點(diǎn)燃甲烷不必事先進(jìn)行驗(yàn)純b 甲烷燃燒放出大量的熱 所以是一種很好的氣體燃料c 煤礦的礦井要注意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火 以防爆炸事故的發(fā)生d 點(diǎn)燃混有空氣的甲烷不一定會(huì)爆炸答案a 3 下列敘述錯(cuò)誤的是 a 通常情況下 甲烷和強(qiáng)酸 強(qiáng)堿不反應(yīng)b 光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)c 甲烷的氯代物chcl3 ccl4都難溶于水d 甲烷在光照條件下與氧氣反應(yīng)答案d 探究一 有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法 合作交流 1 從碳的原子結(jié)構(gòu)分析 有機(jī)物成鍵有什么特點(diǎn) 提示碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖 其最外層有4個(gè)電子 不易失電子 也不易得電子 一般通過(guò)共價(jià)鍵與氫 氧 鹵素 硫 氮等元素的原子相結(jié)合 也可以與碳原子形成多種形式的共價(jià)鍵 2 若甲烷分子中的一個(gè)氫原子被氯原子取代 生成的ch3cl還是四面體結(jié)構(gòu)嗎 提示ch3cl中3個(gè)h和1個(gè)cl仍位于四面體的4個(gè)頂點(diǎn) 仍為四面體結(jié)構(gòu) 3 根據(jù)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)推測(cè)ch2cl2結(jié)構(gòu)應(yīng)該有幾種 提示甲烷的立體結(jié)構(gòu)為 因此ch2cl2中有2個(gè)cl在空間一定處于相鄰位置 ch2cl2只有一種結(jié)構(gòu) 點(diǎn)撥提升 1 甲烷空間結(jié)構(gòu)的三點(diǎn)拓展應(yīng)用 1 若ch4分子中的4個(gè)氫原子全部用其他相同的原子或原子團(tuán)替代 則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為正四面體結(jié)構(gòu) 2 若ch4分子中的4個(gè)氫原子被其他不同的原子或原子團(tuán)替代 則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為四面體 但不屬于正四面體 如ch3cl ch2cl2等 3 由ch4的空間結(jié)構(gòu)可推知ch3ch2ch3等有機(jī)物中的碳原子并不在一條直線上 2 常見(jiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法 以甲烷為例 典題例證1 下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu) 按要求回答下列問(wèn)題 1 甲烷的球棍模型是 甲烷的電子式是 填序號(hào) 2 如果甲烷是平面結(jié)構(gòu) 則ch2cl2應(yīng)該有 種結(jié)構(gòu) 實(shí)際ch2cl2有 種結(jié)構(gòu) 證明甲烷不是平面結(jié)構(gòu) 而是 結(jié)構(gòu) 上述中的 更能反映其真實(shí)存在狀況 解析 1 這幾種形式都可以表示甲烷這種物質(zhì) 其中分子結(jié)構(gòu)示意圖 a 球棍模型 c 及比例模型 d 均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型 但其中比例模型更能形象地表達(dá)出h c的相對(duì)位置及所占比例 電子式 b 只反映原子最外層電子的成鍵情況 答案 1 cb 2 21正四面體d 學(xué)以致用1 下圖是ch4 ccl4 ch3cl的分子球棍模型圖 下列說(shuō)法正確的是 a ch4 ccl4和ch3cl都是正四面體結(jié)構(gòu)b ch4 ccl4都是正四面體結(jié)構(gòu)c ch4和ccl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵d ch4 ccl4的結(jié)構(gòu)相同 性質(zhì)也相同答案b 探究二 甲烷的取代反應(yīng) 合作交流 1 取代反應(yīng)是有機(jī)反應(yīng)的基本類型之一 甲烷與氯氣光照條件下的反應(yīng)屬于取代反應(yīng) ch4與br2 g 能否發(fā)生類似的反應(yīng) 如何用化學(xué)方程式表示 2 ch4和cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么 它與cl2在物質(zhì)的量上有什么關(guān)系 提示因?yàn)樵赾h4和cl2的取代反應(yīng)中 每一步都有hcl生成 故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是hcl 根據(jù)化學(xué)方程式可知 每生成1molhcl則消耗1molcl2 故反應(yīng)生成的hcl與反應(yīng)消耗的cl2的物質(zhì)的量相等 3 ch4與cl2反應(yīng)共有幾種產(chǎn)物 根據(jù)取代反應(yīng)的原理 思考能否用ch4和cl2按1 1的體積比混合來(lái)制取純凈的ch3cl 提示ch4和cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng) 不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng) 生成物為混合物 即ch3cl ch2cl2 chcl3和ccl4四種有機(jī)物與氯化氫形成的混合物 ch3cl的產(chǎn)率低 因此不能用ch4和cl2按1 1的體積比混合來(lái)制取純凈的ch3cl 點(diǎn)撥提升 1 甲烷與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng) 2 甲烷與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)易錯(cuò)的四個(gè)方面 1 反應(yīng)物 鹵素單質(zhì) 純鹵素 和甲烷 不能是鹵素單質(zhì)的水溶液 2 生成物 鹵化氫和鹵代甲烷 四種 的混合物 其中鹵化氫的物質(zhì)的量最多 3 反應(yīng)條件 光照 室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng) 4 反應(yīng)特點(diǎn) 用 而不用 仍遵守質(zhì)量守恒定律 需要配平 典題例證2 下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是 a 甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1 1 混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成ch3clb 甲烷與氯氣的取代反應(yīng) 生成的產(chǎn)物中ch3cl最多c 甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物d 1mol甲烷生成ccl4最多消耗2mol氯氣 解析甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應(yīng)就不會(huì)停止在某一步 四種有機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生 故得不到純凈的ch3cl a錯(cuò)誤 c正確 甲烷與氯氣的反應(yīng)中每取代1mol氫原子 消耗1mol氯氣 生成1molhcl 故產(chǎn)物中hcl最多 b錯(cuò)誤 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4mol氯氣 d錯(cuò)誤 答案c 學(xué)以致用2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 22 4lch4與cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng) 待反應(yīng)完全后 測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等 則消耗的cl2為 a 0 5molb 2molc 2 5mold 4mol解析方法一守恒法1molch4與cl2發(fā)生取代反應(yīng) 生成ch3cl ch2