《高化学甲烷》PPT课件.ppt

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1、第五章 烃,I、理解概念：对于烃基、同系物、同分异构体、取代和加成等有机化学的基础知识应加以深刻的理解，因为它们贯穿在整个有机化学的学习中。II、重视结构：化学反应的实质是破旧键立新键，而掌握有机物的结构对于分析有机反应中键的断裂和生成是至关重要的。,有机化学的学习方法,III、突出典型：每类有机物的学习都有代表物，所以要把重点放在准确把握代表物的结构、性质、制法及用途上。IV解释规律、掌握类型：从典型物质性质的本质属性去探索每一类物质或每一种反应类型变化规律。,有 机 物 概 述,1.什么是有机物？其组成元素有哪些？2.有机物种类繁多的原因何在？3.有机物有何性质特点？4.有机物与无机物是否

2、为毫无关系的两类物质？,一、有机物,1、定义：,2、组成元素：,含有碳元素的化合物为有机物。,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）,主要元素,其他元素,1】、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；,2】、碳原子相互之间能以共价键结合成碳碳双键、碳碳叁键或形成长的碳链、碳环。,C,H,H,H,H,：,：,H,H,H,.,C,.,H,3、有机物种类繁多原 因:,有机物种类繁多，其主要原因是：,3】、含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同结构-,同分异构现象,4、有机物的主要性质特点,1.大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。2

3、.绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。3.多数有机物为非电解质，不易导电。4.多数有机物熔沸点低。5.有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴 有副反应发生。有机物的以上性质特点与其 密切相关。,结构,比较尿素和碳酸,尿素,碳酸,分子式：,结构简式：,CO(NH2)2,H2CO3,有机物,无机物,结论：,有机物和无机物并无绝对的界限。,仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称为烃。,甲烷是最简单的烃,烷烃,烃,学习内容,烯烃,炔烃,环烷烃,环烃,链烃,芳香烃,甲 烷,烷烃,通式同系物同分异构体命名,分子结构化学性质：取代反应,学习内容,甲 烷,甲 烷,甲烷的分子结构,甲烷的化学性质,甲

4、烷的存在及用途,1.甲烷的结构,甲烷比例模型,甲烷球棍模型,电子式,分子式,结构简式,甲烷分子的立体结构,以碳原子为中心，四个氢原子心为顶点的正四面体。C原子的价键已达到饱和。键角：109028,无色、无味的气体，=0.717g/L（）极难溶于水（密度求算公式：=M/22.4）俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）,甲烷的物理性质,甲烷的化学性质,1.甲烷能够在氧气中燃烧,(1)反应原理:CH4+2O2 CO2+2H2O,点燃,(2)反应现象:产生淡蓝色火焰,火焰上方罩 一 个干而冷的烧杯,烧杯壁上有水珠生成.,甲烷,通常情况下比较稳定,一般不与强酸、强碱及强氧化剂反应,甲烷通入

5、酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾不褪色,2、甲烷的取代反应,2.甲烷与氯气的反应,(1)反应装置(如图),(3)实验现象:,(2)反应条件:光照,量筒内液面上升 气体颜色变浅量筒内壁有油状液体生成少量晶体析出,反应的化学方程式为:,CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2 CCl4+HCl,光照,光照,光照,光照,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代替的反应叫做取代反应,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代替的反应叫做取代反应,反应的化学方程式为:,CH4+Cl2 CH3C

6、l+HCl,CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2 CCl4+HCl,光照,光照,光照,光照,思考题:1摩尔甲烷与1摩尔氯气混合置于密闭容器中反应,最终得到哪些产物,那种产物最多?,答案:一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳(四氯甲烷),氯化氢.产物最多的是:氯化氢,题型二：CH4空间结构的考查下列事实中能证明甲烷分子是以碳原 子为中心的正四面体结构的是（）A.CH3Cl只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质C.CHCl3只代表一种物质D.CCl4只代表一种物质,B,分析:,CH4的分子结构可以有如下两种结构图1,H,H,

7、H,H,C,H,H,H,H,C,正四面体 平面正方形 图1 图2,3.甲烷的高温分解:,CH4 C+2H2,高温,反应生成的氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料,炭黑是橡胶工业的原料,三:甲烷的存在和用途,存在:甲烷广泛存在于自然界。天然气含甲烷6098（体积），与石油伴生的油田气含甲烷3190。煤层中的甲烷在煤矿坑道中聚集，是引起煤矿爆炸的根源；池沼中植物遗体在水下被厌氧细菌分解而产生含甲烷的气体，因此甲烷又称沼气；甲烷还是一些行星（如木星、土星等）的大气的主要成分。,用途:气体燃料、制炭黑、制氢气、四氯化碳灭火剂等.,小结,稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。,物理性质,化学性质,

8、氧化反应,分解反应,取代反应,甲烷的分子结构(正四面体),决 定,反应,无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。,小结:通过本节课我们知道,甲烷的化学性质比较稳定,不能与酸,碱作用,也不能与酸性高锰酸钾和溴水作用,但在一定条件下,也能与氧气,氯气溴蒸气反应,高温下分解.故稳定只是相对的.,课堂练习,甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）,CH3Cl只存在一种结构,CH2Cl2只存在一种结构,CHCl3只存在一种结构,CCl4中四个价键的键角和键长都相等,B,在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到的产物中物质的量最多的是（）,CH3Cl,CCl

9、4,CH2Cl2,HCl,D,3.某气态烃在标准状况下的密度为0.717g/L，其中氢元素的质量分数为25%，求该烃的分子式。,M22.4L/mol 0.717g/L=16g/molH元素的原子个数16 2514C元素的原子个数（164）121 所以，该烃的分子式：CH4,4下列说法正确的是（）A.甲烷分子中C、H间是非极性键 B.甲烷分子是空间三角锥结构C.甲烷的结构式为CH4 D.甲烷分子是非极性分子5若2g甲烷含有m个分子，则阿伏加德罗常数为（）A.m16 B.16m C.32m D.8m,谢谢观看再见！,1、甲烷的氧化反应(1)甲烷在空气里燃烧：CH4+2O2 CO2+2H2O(2)甲烷不与高锰酸钾等强氧化剂反应，说明甲烷比较稳定。,二、甲烷的化学性质,2、甲烷的受热分解 CH4 C+2H2 甲烷分解生成的氢气可以作为合成氨的原料，生成的炭黑是合成橡胶的原料,返佣网 www.fanyong.co 返佣网 xzrthiu8,再见！,