人教版化学必修二教学：3.1 最简单有机化合物 第1课时.pptVIP

第三章　有机化合物 第一节　最简单的有机化合物——甲烷 第1课时　甲烷的性质;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。;一、有机化合物;二、甲烷 1.存在和用途: (1)存在:是_______、_____、油田气和煤矿坑道气的主要成 分。 (2)用途:是一种高效、低耗、污染小的清洁能源①,还是一种 重要的化工原料。;2.分子结构: (1)组成和结构:;(2)空间结构:;3.物理性质:;4.化学性质:通常状况下,甲烷比较稳定,与_________等强氧化 剂不反应,与强酸、强碱也不反应。 (1)氧化反应(燃烧): ①现象:甲烷在空气中完全燃烧,火焰呈_______。 ②化学方程式:______________________。;(2)取代反应: ①甲烷与氯气反应的实验探究;实验 现象;实验 结论;②取代反应 有机物分子里的某些_____________被其他_____________所替 代的反应。;【思考辨析】 1.判断正误: (1)CH4、CH3Cl、CH2Cl2等都是烃。( ) 分析:烃是由碳和氢两种元素形成的化合物,CH4是最简单的 烃,CH3Cl、CH2Cl2不是烃。 (2)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。( ) 分析:甲烷是可燃性气体,为防止爆炸,点燃之前应检验其纯 度。;(3)CH4的结构式是 ,所以甲烷是平面结构。( ) 分析:结构式不表示分子的空间构型,实际上,甲烷分子是正四 面体结构。 (4)甲烷和氯气的反应是置换反应。( ) 分析:该反应是取代反应,其特点是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。;2.问题思考: (1)CO和H2CO3都是含碳化合物,二者都是有机物吗? 分析:不是,含有碳元素的化合物是有机物,但CO、CO2、H2CO3及碳酸盐等,其结构、性质与无机物相似,因此属于无机物。 (2)能用甲烷与氯气反应来制取纯净的CH3Cl吗? 分析:不能,甲烷与氯气的取代反应是连锁反应,反应生成的是多种产物的混合物,得不到纯净的CH3Cl。;【知识链接】 ①天然气作为能源的优点 天然气是一种优良的气体燃料,通常状况下,1 mol甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,放出890 kJ的热量,目前全世界20%的能源需求由天然气提供。天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物,是一种清洁的能源。 ②饱和食盐水的目的 氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,便于收集氯气;反应生成氯化氢溶于水使氯离子浓度增大,故水槽中有氯化钠结晶析出。;一、有机化合物的组成和结构的表示方法;表示方法 (以甲烷为例);表示方法 (以甲烷为例);【知识备选】结构简式的具体写法 把结构式中表示价键的小短线去掉,把碳原子连接的氢原子与 碳原子合并为碳氢原子团,如C2H6的结构式是 ,其 结构简式是CH3CH3。;【学而后思】 (1)CH4是正四面体结构,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正 四面体结构吗? 提示:CH4是正四面体结构,碳原子处于正四面体的中心,四个氢 原子处于正四面体的四个顶点上。根据甲烷是正四面体结构推 理,有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合, 如 ,若a、b、c、d相同,则构成正四面体结构,如 CCl4;若a、b、c、d不相同,则构成四面体,但不是正四面体,如 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。;(2)如果甲烷是平面结构,则CH2Cl2有几种结构?实际上有几种 结构? 提示:如果甲烷是平面结构,则CH2Cl2有2种结构,分是 、 ,实际为空间四面体结构,所以二氯甲烷只有一种结 构。;二、甲烷与氯气的取代反应 1.反应物:甲烷与氯气反应,与氯水不发生反应。 2.反应条件:光照,黑暗处不发生反应。 3.生成物:甲烷与氯气生成四种有机产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl,其中HCl的产量最多。 4.反应特点: (1)连锁反应:甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行; (2)数量关系:每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl。;【知识备选】取代反应与置换反应的比较;;【学而后思】 (1)甲烷与溴水能发生反应吗?与溴蒸气呢? 提示:甲烷除了能与氯气在光照时反应外,与其他的卤素单质的气体也能发生反应,但必须是纯卤素如溴蒸气,与溴水不反应。 (2)假设1 mol甲烷中的氢原子完全被取代,最多能与多少氯气反应? 提示:发生取代反应时1 mol氯气只能取代1 mol氢原子,1