有机物,甲烷
【教学内容】
有机化合物的概念和特点 2,甲烷的结构和性质
【教学目标】
理解有机物的概念和有机物的特点
掌握烃的概念,甲烷的组成和分子结构
掌握甲烷的物理性质和化学性质
掌握取代反应的概念
【知识讲解】
有机物
有机物的概念:
含碳元素的化合物称有机化合物,简称有机物.而一氧化碳,二氧化碳,碳酸,碳酸盐等少数含碳物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质跟无机物相近,一般把它们作为无机物.
有机物的特点:
(1)组成元素的特点:除碳元素外,通常还含有H,O,N,P,S,及卤素等非金属元素.
(2)结构特点:
①碳原子间能以共价键形成碳链,这是有机物结构的基础.
②有机物分子间通过范德力结合成分子晶体.
(3)数量特点:有机物种类繁多,达上千万种.原因是:
①碳原子有4个价电子,能与其它原子形成4个共价键.
②碳链的长度可以不同,同时碳原子间的结合方式不同,可以以单键,双键,参键结合,
也可以有长链或环状结合.
③普遍存在同分异构现象.
(4)性质特点:
①溶解性:大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂(如汽油,酒精,苯等).
②可燃性:绝大多数有机物易燃烧.
③耐热性:多数有机物熔点沸点较低,受热易分解.
④导电性:多为非电解质,不易导电.
⑤化学反应:化学反应繁杂,一般反应速率较慢,多数需要催化剂,常伴有副反应发生.
二,甲烷的分子结构和物理性质:
甲烷的物理性质:
通常情况下,无色无气味的气体,密度比空气小,难溶于水.
甲烷存在于沼气,坑气,天然气.
甲烷的分子结构:
H H
分子式:CH4, 电子式:H:C:H 结构式H-C-H
H H
正四面体结构 键角109028
确定有机物分子式和结构式的基本方法
各元素的质量
各元素的质量比 最简式 通式计算
各元素的质量分数 讨论
燃烧产物的物质的量或质量
分子式 性质 结构式
M=22.4d
M=DMr(D为相对密度, M 相对分子 根据化学方程式
r为气体相对分子质量) 质量 计算,讨论
三,甲烷的化学性质
甲烷分子结构稳定,通常不与强酸,强碱或强氧化剂反应,不能使溴水和KMnO4溶液褪色.
取代反应:
CH4 Cl2 光 CH3Cl HCl
CH3Cl能逐步被Cl2取代生成CH2Cl2,CHCl3和CCl4.
注意:(1)反应条件:光照(在室温暗处不发生反应);(2)反应物:纯卤素,如甲烷通入溴水中不反应;(3)产物:一般是混合物.
比较取代反应与置换反应的区别:
取 代 反 应
置 换 反 应
概 念
有机物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应
一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
反应物类别
化合物与单质或化合物
单质与化合物
生成物类别
两种化合物
一种单质和一种化合物
反应条件
大多需加热或光照或催化剂
一般在常温下
举 例
CH4 Cl2 光照 CH3Cl HCl
Zn H2SO4=ZnSO4 H↑
2,氧化反应:
CH4 2O2 点燃 CO2 2H2O
注意:(1)点燃甲烷之前须检验甲烷的纯度.(2)燃烧前后气体体积变化,当温度高
于1000C,反应前后气体体积不变化;低于1000C,每1体积CH4完全燃烧,气体体积缩小2体积.
3,高温分解:
CH4 高温 C 2H2(制取炭黑)