2018年秋高中化學(xué) 第三章 有機(jī)化合物 3.1.1 甲烷的性質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt

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1、第三章有機(jī)化合物,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),閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),一、有機(jī)化合物和烴,,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),二、甲烷1.存在與用途甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分,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。2.分子結(jié)構(gòu)(1)分子組成:,,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),(2)空間結(jié)構(gòu):3.物理性質(zhì),,,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),4.化學(xué)性質(zhì)通常狀況下,甲烷性質(zhì)比較穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(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)

2、方程式為CH4+2O2CO2+2H2O;現(xiàn)象為安靜地燃燒,火焰呈淡藍(lán)色。,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),(2)取代反應(yīng)。①實(shí)驗(yàn)探究:甲烷與Cl2的取代反應(yīng)。,,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),②甲烷的四種氯代產(chǎn)物的性質(zhì)。a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均難溶于水。b.狀態(tài):常溫下除CH3Cl是氣體,其余三種均為液體。③取代反應(yīng)定義:有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。,,,,,,,,,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何不同?思考提示:取代反應(yīng)是指有機(jī)化合物中的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替換的

3、反應(yīng),可能是有機(jī)化合物和單質(zhì)的反應(yīng),也可能是有機(jī)化合物和其他化合物的反應(yīng),而置換反應(yīng)一定是化合物和單質(zhì)的反應(yīng),取代反應(yīng)的產(chǎn)物一定是化合物,而置換反應(yīng)的產(chǎn)物一定是化合物和單質(zhì)。,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),1.下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.甲烷分子是由極性鍵構(gòu)成的分子B.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.甲烷分子中四個(gè)C—H鍵是完全等價(jià)的鍵D.甲烷分子中具有非極性鍵解析:甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)中,四個(gè)鍵的長(zhǎng)度、角度相等,四個(gè)氫原子的位置一樣,分子中的C—H鍵為極性鍵。答案:D,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),2.判斷下列說(shuō)法是否正確。正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”。(1)CO、CO2、H2CO3及

4、碳酸鹽屬于有機(jī)物。()(2)CCl4是烴類有機(jī)物。()(3)取代反應(yīng)僅指有機(jī)物分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。()(4)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)是等同的。()(5)甲烷與氯氣光照下,可以得到純凈的一氯甲烷。(),閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測(cè),解析:(1)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。(2)烴是只含C、H兩元素的有機(jī)物。(3)取代反應(yīng)中不一定是氫原子被取代。(4)取代反應(yīng)的產(chǎn)物一般為兩種化合物。置換反應(yīng)的產(chǎn)物一定為一種單質(zhì)和一種化合物。(5)甲烷與Cl2的取代反應(yīng)是多種物質(zhì)的混合物。答案:(1)(2)(3)(4)(5)

5、,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,知識(shí)內(nèi)容探究1.從碳的原子結(jié)構(gòu)分析,有機(jī)物成鍵有什么特點(diǎn)?探究提示: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.是否所有有機(jī)物都易燃燒?探究提示:否。如CCl4不僅不易燃燒,且為常用滅火劑。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,重點(diǎn)考向探究考向1有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)化合物的比較【典例1】環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用,近年來(lái)逐步實(shí)施了生活垃圾分類投放的方法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品都屬于()A.無(wú)機(jī)物B.有機(jī)物C.鹽類D.非金屬單質(zhì)解析:塑料袋、廢紙、舊橡

6、膠制品都屬于有機(jī)物。答案:B,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥1.有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的區(qū)別,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,2.有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的四個(gè)特點(diǎn)(1)“易燃”:絕大多數(shù)有機(jī)物易燃燒。(2)“分解”:有機(jī)化合物常會(huì)因?yàn)闇囟取⒓?xì)菌、空氣或光照的影響分解變質(zhì),穩(wěn)定性差。(3)“反應(yīng)較慢”:有機(jī)反應(yīng)一般比較緩慢。,3.理解有機(jī)物性質(zhì)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)有機(jī)物的性質(zhì)特點(diǎn)不是絕對(duì)的。如可燃性、溶解性等。(2)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,不是孤立的。(3)有機(jī)物的性質(zhì)特點(diǎn)與其結(jié)構(gòu)有關(guān),即有機(jī)物的性質(zhì)不僅取決于它們的組成,更重要的是取決于其結(jié)構(gòu)。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,成功體驗(yàn)1學(xué)完有機(jī)化合

7、物的性質(zhì)后,小明列出了有機(jī)化合物的下列特點(diǎn),其中不正確的是()A.大多數(shù)有機(jī)化合物難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑B.有機(jī)化合物參加的反應(yīng)比較復(fù)雜,一般情況下反應(yīng)較慢C.絕大多數(shù)有機(jī)化合物受熱不易分解,而且不易燃燒D.絕大多數(shù)有機(jī)化合物是非電解質(zhì),不易導(dǎo)電,熔點(diǎn)低解析:絕大多數(shù)有機(jī)化合物具有易燃燒的性質(zhì)。答案:C,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,1.甲烷充分燃燒的產(chǎn)物是什么?如何檢驗(yàn)這些產(chǎn)物?該反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型?探究提示:甲烷充分燃燒的產(chǎn)物是CO2和水,可在火焰上方罩一干燥的小燒杯,若有水珠生成,然后將小燒杯迅速正放,向其中加入澄清石灰水,若石灰水變渾濁,則甲烷充分燃燒的產(chǎn)物是CO2和水。該反應(yīng)屬于甲烷的

8、氧化反應(yīng)。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,2.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?探究提示: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。3.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?探究提示:因?yàn)樵贑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

9、。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。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,重點(diǎn)考向探究考向2甲烷的性質(zhì)及其應(yīng)用【典例2】如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體,假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分,且只產(chǎn)生一種有機(jī)物,請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)若甲烷與氯氣的體積比為1∶1,則得到的產(chǎn)物為。A.CH3ClHClB.CCl4HClC.CH3ClCH2Cl2

10、D.CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,U形管右端的液面變化是。A.升高B.降低C.不變D.無(wú)法確定(4)若水中含有Na2SiO3,則在U形管左端可觀察到。(5)右端玻璃管的作用是。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,解析:(1)因氯氣足量,若充分反應(yīng),則甲烷中的四個(gè)氫原子可完全被取代,生成四氯化碳和氯化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+4Cl2CCl4+4HCl。(2)甲烷與氯氣的取代反應(yīng),是四步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,故得到四種氯代產(chǎn)物和氯化氫。(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng),U形管左端生成的氯化氫氣體易溶于水且生成的有機(jī)物中只有CH3Cl為氣體,所以壓強(qiáng)減小,U形管右

11、端液面下降,左端液面升高。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,(4)因左端生成的氯化氫溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HCl+Na2SiO3H2SiO3(膠體)+2NaCl,所以可觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)為了平衡氣壓,在U形管右端插有一個(gè)玻璃管。答案:(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl(2)D(3)B(4)有白色膠狀沉淀生成(5)平衡氣壓,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥1.甲烷與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng),探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,2.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

12、最多。(3)反應(yīng)條件:光照(室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng))。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,3.取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,成功體驗(yàn)2下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的敘述,不正確的是()A.甲烷是一種無(wú)色無(wú)味的氣體B.甲烷的密度比空氣的密度小C.甲烷極難溶解于水D.甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,不與其他物質(zhì)反應(yīng)解析:通常情況下,甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,但可以燃燒,可以在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。答案:D,1,2,3,4,5,6,1.下列說(shuō)法中不正確的是()A.有機(jī)物一定含有碳元素B.烴屬于有機(jī)物,只含碳、氫兩種元素,不少有機(jī)物還含有氧、氮、硫等元素C.有機(jī)物都不溶于水,如CCl4、CS2等D.在周期表中形成化合物種類

13、最多的是第ⅣA族元素解析:大多數(shù)有機(jī)物都不溶于水,但有一部分有機(jī)物溶于水,如乙酸、乙醇等,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。第ⅣA族的元素中,硅是地殼和巖石的主要成分,所以人們稱硅是無(wú)機(jī)界的主角;碳是有機(jī)物必含的元素,所以人們稱碳是有機(jī)界的主角,故D項(xiàng)正確。答案:C,1,2,3,4,5,6,2.下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是()①乙醇②食鹽③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸鈣⑨乙酸A.①②④⑤⑨B.①④⑤⑨C.①③④⑤⑦⑧⑨D.①④⑤⑥解析:NaCl、石墨、H2O、CO、CaCO3的性質(zhì)與有機(jī)物不同。答案:B,1,2,3,4,5,6,3.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況()A.ⅠB.ⅡC

14、.ⅢD.Ⅳ解析:這幾種形式都可表示甲烷這種物質(zhì),其中分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的立體構(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。電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。答案:D,1,2,3,4,5,6,4.下列關(guān)于甲烷與Cl2的取代反應(yīng)所得產(chǎn)物的說(shuō)法正確的是()A.都是有機(jī)物B.都不溶于水C.有一種氣態(tài)物質(zhì),其余均是液體D.除一種外均是四面體結(jié)構(gòu)解析:甲烷與Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物中有HCl,不是有機(jī)物,易溶于水;產(chǎn)物中HCl、CH3Cl是氣態(tài)物質(zhì);除HCl外,其余產(chǎn)物均為四面體結(jié)構(gòu)。答案:D,1,2,3,4,5,6,5.下列物質(zhì)中:①氯水;②濃硫酸;③溴蒸

15、氣;④燒堿;⑤氧氣;⑥酸性KMnO4溶液,其中在一定條件下可以與甲烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A.①②③⑤B.④⑤⑥C.③⑤D.②③④⑥解析:由甲烷的化學(xué)性質(zhì)知,一般條件下甲烷不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),但在光照條件下甲烷可與純凈的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng),此外,甲烷可以在氧氣中燃燒,故選C項(xiàng)。答案:C,1,2,3,4,5,6,6.將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三個(gè)集氣瓶,用玻璃片把瓶口蓋好后,分別作如下處理,各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生?(1)置于黑暗處。(2)將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁。(3)放在光亮的教室里。(4)甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是反應(yīng)(填反應(yīng)類型),生成的有機(jī)物中常用作有機(jī)溶劑的是,可用作滅火劑的是。,1,2,3,4,5,6,解析:由于CH4與Cl2的取代反應(yīng)是在光照條件下進(jìn)行的,因而在黑暗處不會(huì)發(fā)生反應(yīng);將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶,則因光太強(qiáng)烈,反應(yīng)較快,能發(fā)生爆炸;放于光亮的教室里,反應(yīng)較平緩地發(fā)生,現(xiàn)象為黃綠色漸漸變淺,最后消失,瓶壁上出現(xiàn)油狀液滴。該類有機(jī)反應(yīng)是典型的取代反應(yīng),其產(chǎn)物中有機(jī)物共四種,常作有機(jī)溶劑的是CHCl3、CCl4,作滅火劑的是CCl4。答案:(1)無(wú)明顯現(xiàn)象(2)發(fā)生爆炸(3)黃綠色逐漸變淺,最后消失,瓶壁上出現(xiàn)油狀液滴(4)取代CHCl3、CCl4CCl4,