高中化学必修2第三章 最简单的有机化合物——甲烷

第一节 最简单的有机化合 物——甲烷 甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼气)，油田气 和煤矿坑道气，天然气(一般含CH4 80﹪－97﹪)，可燃 冰等。 一、甲烷的存在 二、甲烷的分子结构 学生活动： 1.画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子 结构 分子式： 电子式： 结构式： 2.科学证实： 1）4个C－H键强度和长度相同，夹角相同. 2）甲烷中的2个H原子被2个Cl原子替代，可形成 二氯甲烷，其结构只有一种。 请你分析甲烷是哪一种结构？ 甲烷分子的立体结构： 立体结构： 正四面体型，C原子位于中心，四个H原 子位于正四面体的四个顶点。4个C－H键强度和长度 相同（键角是109028/）。 三、甲烷的物理性质： 色 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。 无 气无 小 极难 向下排气法 排水法 收集 收集   通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生反应。 甲烷不能使酸性高锰 酸钾褪色。 同理：甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色 四、甲烷的化学性质 CH4+2O2 CO2+2H2O点燃    在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学 反应，如可以发生氧化反应和取代反应等。 （1）氧化反应： 现象：安静燃烧，淡蓝色火焰 ，产生使澄清石灰水变浑浊的 气体，放热。 注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即 发生爆炸，因此点燃甲烷之前必须 验纯!! （2）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 室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时 混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管 中有少量白雾，试管内的液面上升。 1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学 反应。 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物 质，且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的 气压在减小，即气体总体积在减小。 分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那 些结论？ 现象 讨论 结论 现象与结论： CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光 一氯甲烷（无色气体） 二氯甲烷（难溶于水的无色液体） 三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂） 四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）  甲烷与氯气反应的化学方程式： 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原 子或原子团所替代的反应叫做取代反应。 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： 应用：天然气是高效、低耗、污染小 的清洁能源   三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重 要的溶剂。    五、甲烷的用途 在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反 应，得到的产物物质的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl D 学 以 致 用 下列反应属于取代反应的是（ ） A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr B、Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 C、CH4+2O2 → CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O 谢 谢