一节最简单有机化合物甲烷教学件市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

LOGO第一节第一节 最简单有机化合物最简单有机化合物甲烷甲烷桃源县第九中学桃源县第九中学 朱高林朱高林第1页轮胎橡胶轮胎橡胶家用电器外壳家用电器外壳食物中营养素食物中营养素煤油、汽油煤油、汽油生活中常见有机物生活中常见有机物导入导入Leading-in 第2页燃料燃料:汽油、煤油、柴油汽油、煤油、柴油建材建材:木材、黏结剂、涂料、油漆木材、黏结剂、涂料、油漆日用具日用具:塑料、橡胶、纤维、清洁剂塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物食物:糖类、油脂、蛋白质糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多有机化合物种类繁多(超出万种超出万种),),分布广泛分布广泛,在人类生活及生产中发挥主要作用。在人类生活及生产中发挥主要作用。第3页1 1、定义：、定义：含有碳元素化合物为有机物。含有碳元素化合物为有机物。2 2、组成元素：碳、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等有机物有机物Organic compound什么叫有机物？它有哪些组成元素？什么叫有机物？它有哪些组成元素？而普通把不含碳化合物叫做无机化合物而普通把不含碳化合物叫做无机化合物（碳氧化物、碳酸、碳酸盐、碳金属化合物、氰化碳氧化物、碳酸、碳酸盐、碳金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）物、硫氰化物等看作无机物）3 3、仅、仅含碳和氢两种元素有机物称为碳氢化合物，也含碳和氢两种元素有机物称为碳氢化合物，也称为称为烃烃。甲烷是最简单烃。甲烷是最简单烃。第4页资料资料ata 第5页 9月6日，来自新疆塔里木天然气气头抵达陕西靖边压气站。这标志着西气东输工程实现全线贯通，塔里木气田和陕北长庆气田两大气源在此成功对接。1月1日，西气东输上海白鹤首站操作员开启天然气流量计阀门。当日,西气东输工程末站与上海白鹤首站贯通，正式向中国经济中心上海商业供气。资料资料ata 第6页日本东芝企业生产由日本东芝企业生产由CHCH4 4燃料电池做电源燃料电池做电源笔记本电脑和电源笔记本电脑和电源资料资料ata 第7页第一节第一节 最简单有机化合物最简单有机化合物-甲烷甲烷走进有机化学走进有机化学,探索有机世界奥秘探索有机世界奥秘,从学习甲烷开始！从学习甲烷开始！新课新课New class 第8页甲烷是池沼底部产生沼气和煤矿坑道所产生气体主甲烷是池沼底部产生沼气和煤矿坑道所产生气体主要成份。这些甲烷都是在隔绝空气情况下，由植物要成份。这些甲烷都是在隔绝空气情况下，由植物残体经过微生物发酵作用而生成。残体经过微生物发酵作用而生成。一、甲烷在自然界存在一、甲烷在自然界存在煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气沼气沼气第9页二、甲烷分子组成和空间结构二、甲烷分子组成和空间结构分子式：分子式：电子式：电子式：H CHHH结构式：结构式：H CHHHCH4结构式结构式:用短线来表示一对共用电子图式用短线来表示一对共用电子图式问题：问题：从甲烷电子式是否能够推断甲烷分子中从甲烷电子式是否能够推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？第10页甲烷分子空间结构甲烷分子空间结构 经过大量科学试验证实，甲经过大量科学试验证实，甲烷分子里一个碳原子和四个氢原烷分子里一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体立体结构，碳成了一个正四面体立体结构，碳原子位于正四面体中心，而四个原子位于正四面体中心，而四个氢原子分别位于正四面体四个顶氢原子分别位于正四面体四个顶点上。点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键键长和强度键键长和强度相等，夹角相等。相等，夹角相等。第11页甲烷分子空间结构甲烷分子空间结构 经过大量科学试验证实，甲经过大量科学试验证实，甲烷分子里一个碳原子和四个氢原烷分子里一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体立体结构，碳成了一个正四面体立体结构，碳原子位于正四面体中心，而四个原子位于正四面体中心，而四个氢原子分别位于正四面体四个顶氢原子分别位于正四面体四个顶点上。点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键键长和强度键键长和强度相等，夹角相等。相等，夹角相等。3-1 3-1 甲烷分子结构示意图甲烷分子结构示意图第12页甲烷分子模型甲烷分子模型紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，短棍表示价键用紫球和蓝球体积比来大致上表示碳原子和氢原子体积比第13页裁一段长裁一段长25cm、宽、宽8.7cm矩形纸板或硬纸矩形纸板或硬纸条，按下列图所表示方式，裁去两头小三角，按虚条，按下列图所表示方式，裁去两头小三角，按虚线向内折成如图所表示正四面体，其顶点线向内折成如图所表示正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子位置，中心是碳原子。分别为甲烷中个氢原子位置，中心是碳原子。3-1 3-1 甲烷分子结构示意图甲烷分子结构示意图第14页观察图观察图所表示与空间位置关系。所表示与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用具），自制甲泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用具），自制甲烷分子模型。烷分子模型。3-1 3-1 甲烷分子结构示意图甲烷分子结构示意图第15页三、甲烷物理性质三、甲烷物理性质1、在通常情况下，甲烷是一个无色、在通常情况下，甲烷是一个无色、无气味气体。无气味气体。依据上述甲烷物理性质依据上述甲烷物理性质,你知你知道怎样搜集甲烷吗道怎样搜集甲烷吗?甲烷搜集方法甲烷搜集方法:1 1、因为甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法搜集。、因为甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法搜集。2 2、因为甲烷难溶于水，所以能用排水法搜集。、因为甲烷难溶于水，所以能用排水法搜集。3、极难溶解于水。、极难溶解于水。2、密度比空气小，在标准情况下，、密度比空气小，在标准情况下，是是0.717g/L。第16页四、甲烷化学性质四、甲烷化学性质 在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱普通不发生化学反应。碱普通不发生化学反应。问题：问题：能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？结论：结论：甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色第17页四、甲烷化学性质四、甲烷化学性质1.1.甲烷氧化反应甲烷氧化反应试验：试验：把甲烷经导管通出点燃把甲烷经导管通出点燃,观察火焰颜色观察火焰颜色,然后用一个冷而然后用一个冷而干燥烧杯罩在火焰上方干燥烧杯罩在火焰上方,取下烧取下烧杯正放杯正放,向烧杯内滴入澄清石灰向烧杯内滴入澄清石灰水水。问题：你能描述看到试验现象吗？问题：你能描述看到试验现象吗？试验视频试验视频第18页平静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊平静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊气体，放热。气体，放热。反应方程式：反应方程式：CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O点燃甲烷与空气或氧气混合气体会马上发生爆点燃甲烷与空气或氧气混合气体会马上发生爆炸炸.所以，点燃甲烷之前必须所以，点燃甲烷之前必须 验纯验纯!注意注意点燃点燃试验现象试验现象第19页资料资料ata 第20页科学探究科学探究 取取2 2支硬质大试管支硬质大试管,经过排饱和经过排饱和食盐水方法先后各搜集半试管甲烷食盐水方法先后各搜集半试管甲烷和半试管氯气和半试管氯气,分别用铁架台固定好，分别用铁架台固定好，如图所表示。其中如图所表示。其中1 1支试管用预先准支试管用预先准备好黑色纸套套上备好黑色纸套套上,另一支试管放在另一支试管放在光亮处。片刻后，比较光亮处。片刻后，比较2 2支试管中物支试管中物质，二者是否出现了区分？质，二者是否出现了区分？1.1.你从试验中得到哪些信息？你从试验中得到哪些信息？2.2.从所得试验信息中你能得到哪些启从所得试验信息中你能得到哪些启示？示？2.甲烷取代反应甲烷取代反应试验视频试验视频第21页室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中混合气体黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少许白雾，试管内液面上升。有少许白雾，试管内液面上升。1 1 说明试管内混合气体在光照条件下发生了化学反说明试管内混合气体在光照条件下发生了化学反应。应。2 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新油状物试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新油状物质，且不溶与水。质，且不溶与水。3 3 试管内液面上升，说明伴随反应进行，试管内气试管内液面上升，说明伴随反应进行，试管内气压在减小，即气体总体积在减小。压在减小，即气体总体积在减小。分析上述试验中所观察到现象，从中能够得分析上述试验中所观察到现象，从中能够得到那些结论？到那些结论？现象现象讨论讨论结论结论现象与结论现象与结论Phenomenon and conclusion 第22页甲烷取代反应历程甲烷取代反应历程1.1.一氯甲烷形成一氯甲烷形成动画演示动画演示名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态（STP）气态第23页 练习练习 仿照生成一氯甲烷化学方程式仿照生成一氯甲烷化学方程式,尝试写尝试写出一氯甲烷与氯气深入反应化学方程式。出一氯甲烷与氯气深入反应化学方程式。第24页二氯甲烷（液体）二氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）第25页甲烷取代反应历程甲烷取代反应历程2.2.二氯甲烷形成二氯甲烷形成名称二氯甲烷分子式CH2Cl2状态（STP）液态第26页甲烷取代反应历程甲烷取代反应历程3.3.三氯甲烷形成三氯甲烷形成名称三氯甲烷俗称氯仿分子式CHCl3状态（STP）液态第27页甲烷取代反应历程甲烷取代反应历程4.4.四氯甲烷形成四氯甲烷形成名称四氯甲烷别名四氯化碳分子式CCl4状态（STP）液态第28页有机物分子里一些原子或原有机物分子里一些原子或原子团被其它原子或原子团所子团被其它原子或原子团所代替反应代替反应,叫取代反应叫取代反应.取代反应取代反应Substitution reaction 第29页 常温下，一氯甲烷是气体，其它常温下，一氯甲烷是气体，其它三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上主要溶剂，四氯甲烷还是一个工业上主要溶剂，四氯甲烷还是一个效率较高灭火剂，这四种取代物都不效率较高灭火剂，这四种取代物都不溶于水。溶于水。第30页注意：甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。有机反应很复杂，产物较多。故有机反应普通用“”而不用“”表示。第31页光照下甲烷与氯气发生取代反应光照下甲烷与氯气发生取代反应思索：思索：1molCH4变成变成1molCCl4需多少需多少molCl2？生成？生成多少多少molHCl？CH4 Cl2 CH3Cl HCl光照光照光照光照CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HClCH2Cl2 Cl2 CHCl3 HClCHCl3 Cl2 CCl4 HCl光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照第32页取代反应与置换反应比较取代反应置换反应实例CH4+Cl2 CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2定义有机物分子里一些原子或原子团被其它原子或原子团所代替反应。一个单质跟一个化合物反应，生成另一个化合物和另一个单质反应。反应物一个化合物和一个单质或化合物（反应物中最少有一个是有机物）一个单质和一个化合物生成物普通生成两种化合物另一个化合物和另一个单质电子转移不一定发生电子转移，所以不一定是氧化还原反应一定发生电子转移反应特点 很多反应是可逆反应，副反应较多，很多反应是可逆反应，副反应较多，用用“”“”连接连接普通是不可逆反应，用“=”连接光光拓展拓展Open up an exhibition 第33页3.甲烷分解反应甲烷分解反应在加热至在加热至15001500条件下，甲烷分解生成炭黑条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。和氢气。得到氢气是合成氨及合成汽油等工业原料；得到氢气是合成氨及合成汽油等工业原料；炭黑是橡胶工业原料。炭黑是橡胶工业原料。反应方程式：反应方程式：CHCH4 4 C+C+2H2H2 2高温第34页 本节课我们开始了对有机物学习，本节课我们开始了对有机物学习，认识到甲烷正四面体立体结构和它几个认识到甲烷正四面体立体结构和它几个主要化学性质：氧化反应、取代反应、主要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气取代反应加以了解，当然也要树立氯气取代反应加以了解，当然也要树立结构和性质紧密相关观点。结构和性质紧密相关观点。小结小结Summarize briefly 第35页2 2、以下物质常温下呈气态是、以下物质常温下呈气态是 （）A.CHA.CH3 3Cl B.CHCl B.CH2 2ClCl2 2 C.CHCl C.CHCl3 3 D.CCl D.CCl4 41 1、以下相关甲烷物理性质叙述正确是（、以下相关甲烷物理性质叙述正确是（）A A、甲烷是一个黄绿色气体、甲烷是一个黄绿色气体B B、甲烷是一个有臭味气体、甲烷是一个有臭味气体C C、搜集甲烷时惯用排水法，是因为甲烷密度与空、搜集甲烷时惯用排水法，是因为甲烷密度与空 气密度相近。气密度相近。D D、甲烷能用排水法搜集是因为甲烷难溶于水、甲烷能用排水法搜集是因为甲烷难溶于水DA巩固练习巩固练习Consolidate exercise 第36页DC巩固练习巩固练习Consolidate exercise 第37页5 5、将、将1mol1mol甲烷和甲烷和4mol4mol氯气发生取代反应，待反应氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物物质量相等，则消完全后，测得四种有机取代物物质量相等，则消耗氯气为（耗氯气为（）A A、0.5mol B0.5mol B、2mol2molC C、2.5mol D2.5mol D、4mol4mol巩固练习巩固练习Consolidate exercise C第38页三、甲烷化学性质三、甲烷化学性质氧化反应氧化反应取代反应取代反应分解反应分解反应二、甲烷物理性质二、甲烷物理性质第一节第一节 最简单有机化合物最简单有机化合物-甲烷甲烷一、甲烷分子组成和空间结构一、甲烷分子组成和空间结构五、板书提要五、板书提要Blackboard-writing outline 第39页无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布第40页