（渝冀閩）2018-2019版高中化學(xué) 專題3 有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用 第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物 第1課時(shí) 天然氣的利用 甲烷課件 蘇教版必修2.ppt

《（渝冀閩）2018-2019版高中化學(xué) 專題3 有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用 第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物 第1課時(shí) 天然氣的利用 甲烷課件 蘇教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（渝冀閩）2018-2019版高中化學(xué) 專題3 有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用 第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物 第1課時(shí) 天然氣的利用 甲烷課件 蘇教版必修2.ppt（43頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1課時(shí)天然氣的利用甲烷,專題3第一單元化石燃料與有機(jī)化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.認(rèn)識(shí)甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并會(huì)書寫甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式。 2.知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)，掌握取代反應(yīng)的概念。 3.了解烷烴及其同系物的概念，并會(huì)判斷與書寫簡(jiǎn)單烷烴的同分異構(gòu)體。 核心素養(yǎng) 1.微觀探析：認(rèn)識(shí)甲烷的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。 2.證據(jù)推理：通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)甲烷的取代反應(yīng)。 3.模型認(rèn)知：建立同系物、同分異構(gòu)體判斷及書寫的思維模型。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.甲烷的存在與用途 (1)甲烷的存在 甲烷是 、 、 和 的主

2、要成分。我國的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底。 (2)甲烷的主要用途 以甲烷為主要成分的 和 都是理想的清潔能源。甲烷還可用作 。,天然氣,一、甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu),沼氣,油田氣,煤礦坑道氣,天然氣,沼氣,化工原料,2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu),相關(guān)視頻,甲烷分子空間構(gòu)型為正四面體型，碳原子位于中心，4個(gè)氫原子位于頂點(diǎn)，4個(gè)CH鍵的長度和強(qiáng)度相等，夾角相等。,例1下圖是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型圖，下列說法正確的是,答案,解析,A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu) B.CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu) C.CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵 D.C

3、H4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同,,解析CCl4的分子結(jié)構(gòu)同CH4相似，為正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl中的CH和CCl鍵不同，不是正四面體結(jié)構(gòu)，而是四面體結(jié)構(gòu)。,思維啟迪,一個(gè)碳原子以4個(gè)單鍵與其他原子相結(jié)合時(shí)： (1)如果這4個(gè)原子相同，則分別在四面體的頂點(diǎn)上，構(gòu)成正四面體。 (2)如果這4個(gè)原子不相同，則分別在四面體的頂點(diǎn)上，但不是正四面體。 (3)無論這4個(gè)原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3個(gè)原子共面。,1.甲烷的物理性質(zhì) 甲烷是無色無味、難溶于水、密度比空氣小的氣體。 2.甲烷的化學(xué)性質(zhì) (1)具有穩(wěn)定性 通常情況下，甲烷性質(zhì)比較 ，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿不反應(yīng)，與高錳酸鉀溶

4、液等強(qiáng)氧化劑也不反應(yīng)。,穩(wěn)定,二、甲烷的性質(zhì),(2)氧化反應(yīng)可燃性 將甲烷在空氣中點(diǎn)燃，觀察燃燒現(xiàn)象并檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物：,淡藍(lán)色火焰,生成了水,生成了二氧化碳,甲烷燃燒的化學(xué)方程式為。,相關(guān)視頻,(3)取代反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)探究甲烷與氯氣的反應(yīng),變淺,油狀液滴,少量白霧,上升,固體析出,無明顯現(xiàn)象,相關(guān)視頻,取代反應(yīng)的概念 有機(jī)化合物分子里的某種 被另一種原子(或原子團(tuán))所取代的反應(yīng)。,光照,原子(或原子團(tuán)),甲烷取代反應(yīng)的相關(guān)規(guī)律,解析甲烷與氯氣一旦反應(yīng)，不會(huì)停止在某一步，四種有機(jī)產(chǎn)物都會(huì)產(chǎn)生，得不到純凈的CH3Cl，A錯(cuò)誤，C正確； 甲烷與氯氣的取代反應(yīng)每取代1 mol H原子，消耗1

5、mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)生的HCl最多，B錯(cuò)誤； 1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,例2(2017聊城高一檢測(cè))下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是 A.甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比11混合時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3Cl B.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)產(chǎn)物中CH3Cl最多 C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)產(chǎn)物為混合物 D.1 mol甲烷生成CCl4，最多消耗2 mol氯氣,答案,解析,,特別提示,(1)無論甲烷和氯氣的比例如何，發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。 (2)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中，CH3Cl為氣體

6、，CH2Cl2、CHCl3和CCl4為液體。,例3下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是,答案,解析,,解析取代反應(yīng)是指有機(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)。 選項(xiàng)A中的反應(yīng)為分解反應(yīng)； 選項(xiàng)B中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不屬于有機(jī)反應(yīng)類型； 選項(xiàng)C中的反應(yīng)為甲烷的氧化反應(yīng)。,思維啟迪,無機(jī)反應(yīng)中的置換反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)。 抓住取代反應(yīng)“有上有下”的特點(diǎn)，看有機(jī)物中的原子或原子團(tuán)是否被其他原子或原子團(tuán)替換，若是，則為取代反應(yīng)。,1.兩個(gè)概念,三、烷烴,C、H,碳碳單鍵,氫原子,2.烷烴 (1)分子通式： 。 (2)習(xí)慣命名,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,戊烷,CnH2n2,(3)化學(xué)性質(zhì)(類

7、似甲烷) 穩(wěn)定性：一般情況下與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性高錳酸鉀溶液都不反應(yīng)。 氧化反應(yīng)：烷烴都能燃燒，燃燒通式為,取代反應(yīng)：烷烴與氯氣等鹵素單質(zhì)光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)，如乙烷與氯 氣光照時(shí)生成一氯乙烷的化學(xué)方程式為_____________________________ ________。,HCl,3.同系物 (1)概念：結(jié)構(gòu) ，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè) 原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物，如CH4和CH3CH3。 (2)特點(diǎn)：通式相同，結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)一般隨碳原子數(shù)的增多而呈規(guī)律性變化。,相似,CH2,(1)互為同系物的物質(zhì)必屬于同一類物質(zhì)；同系物一定不具有相同的分子式；同系物的組成

8、元素必相同；同系物必符合同一通式。 (2)同分異構(gòu)體可以是同一類物質(zhì)(如正丁烷和異丁烷)；也可以是不同類物質(zhì)(如CH3CH2OH和CH3OCH3)。,例4下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是 在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵 烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 分子通式為CnH2n2的烴不一定是烷烴 所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) 光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 所有的烷烴都可以在空氣中燃燒 A. B. C. D.,答案,解析,,解析烷烴屬于飽和烴，碳與碳之間、碳與氫之間都以單鍵結(jié)合； 烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色； 分子通式為CnH2n

9、2的烴一定是烷烴； 烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)； C2H6不能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使其褪色，但能與溴蒸氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。烷烴都可以在空氣中燃燒生成CO2和H2O。,解答烷烴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類試題的方法,規(guī)律總結(jié),(1)閱讀題目信息，理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，總結(jié)出性質(zhì)遞變規(guī)律并理解其原因。 (2)熟悉規(guī)律，如：熟悉烷烴分子通式CnH2n2(n為正整數(shù))，符合該通式的烴一定屬于烷烴；在通常情況下，烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及KMnO4溶液反應(yīng)，但能發(fā)生取代反應(yīng)、燃燒反應(yīng)等；常溫、常壓下，烷烴的碳原子數(shù)4時(shí)為氣體，碳原子數(shù)4時(shí)為液體或固體(新戊烷是氣體)。,例5判斷正誤(正確的打“

10、”，錯(cuò)誤的打“”),(1)CH2==CH2和,(環(huán)丙烷)符合同一通式，二者互為同系物(),(2)分子式為C3H8與C6H14的兩種有機(jī)物互為同系物() (3)分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物一定互為同系物() (4)同分異構(gòu)體的相對(duì)分子質(zhì)量相同，相對(duì)分子質(zhì)量相同的化合物一定是同分異構(gòu)體(),(乙烯),,,,,答案,(5)互為同分異構(gòu)體的有機(jī)物一定不是同系物，互為同系物的化合物一定不是同分異構(gòu)體(),,,答案,例6分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu)) A.6種 B.7種 C.8種 D.9種,答案,解析,,解析C5H11Cl屬于氯代烴，若主鏈有5個(gè)碳原子，則氯原子有

11、3種位置，即,故C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有8種。,思維啟迪,解答此類題目要抓住判斷角度，找出等效氫原子種類。一般來說，同一個(gè)碳原子上的氫原子等效，同一個(gè)碳原子所連的所有甲基上的氫原子等效，處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子等效。氯原子取代任意一個(gè)等效氫原子所得的一氯代物都是同一種。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,5,1.判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”) (1)甲烷與氯水、溴水能發(fā)生取代反應(yīng)() (2)沼氣就是純凈的甲烷氣體() (3)16 g CH4分子中含有4NA個(gè)CH鍵() (4)天然氣屬于不可再生能源() (5)C5H12的熔、沸點(diǎn)比C3H8的熔、沸點(diǎn)高() (6)常溫常壓下，C

12、3H8呈氣態(tài)，C6H14呈液態(tài)(),,,,,,,6,答案,(7)乙烷能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)而使其褪色() (8)C2H6與Cl2按體積比11混合，發(fā)生取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物僅有兩種 () (9)(CH3)2CHCH2CH3的名稱為戊烷() (10)正丁烷和異丁烷互為同系物且前者的沸點(diǎn)低(),,,,,1,2,3,4,5,6,答案,2.如果使0.5 mol甲烷完全跟Cl2發(fā)生取代反應(yīng)并生成等物質(zhì)的量的四種氯代物，則需要消耗氯氣 A.0.5 mol B.1 molC.1.5 mol D.1.25 mol,答案,解析,,解析利用原子守恒法：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是從CH

13、4中來的，故這四種氯代物共0.5 mol，每種氯代物均為0.125 mol，含氯原子的物質(zhì)的量為0.125 mol10.125 mol20.125 mol30.125 mol41.25 mol。而從甲烷分子中每取代1 mol氫原子，就消耗 1 mol Cl2。因此消耗的Cl2的物質(zhì)的量也為1.25 mol。,1,2,3,4,5,6,3.(2017包頭一中期中)下列物質(zhì)的沸點(diǎn)按由高到低的順序排列正確的是 CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3(CH3)3CH (CH3)2CHCH2CH3 A. B. C. D.,答案,解析,,解析烷烴的碳原子數(shù)越多，沸點(diǎn)越高。在碳原子數(shù)目相同的條件下，

14、含有的支鏈越多，沸點(diǎn)越低。據(jù)此可知，沸點(diǎn)由高到低排列的順序是，故A項(xiàng)正確。,1,2,3,4,5,6,4.下列關(guān)于烷烴的說法正確的是 A.丙烷(C3H8)發(fā)生取代反應(yīng)生成的C3H7Cl的結(jié)構(gòu)只有一種 B.丙烷分子中3個(gè)碳原子在一條直線上 C.分子中含有7個(gè)碳原子的烷烴在常溫下為液態(tài) D.烷烴分子為直鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，不可以帶支鏈,答案,解析,,解析A項(xiàng)中C3H7Cl有兩種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2Cl、 ；,B項(xiàng)中C3H8分子中的3個(gè)碳原子呈V形，不在一條直線上； D項(xiàng)中烷烴分子中碳鏈可以是直鏈，也可以帶支鏈。,1,2,3,4,5,6,5.分子式為C4H10的烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有 A.3種 B.4種 C.5種 D.6種,答案,,解析,1,2,3,4,5,6,6.有下列各組物質(zhì)，請(qǐng)按要求填入字母： A.O2和O3(臭氧),C.CH3CH2CH2CH3和,D.,和,E.甲烷和庚烷(C7H16),_____組兩物質(zhì)互為同位素； _____組兩物質(zhì)互為同素異形體； _____組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體； _____組兩物質(zhì)互為同系物； _____組兩物質(zhì)是同一物質(zhì)。,B,A,C,E,D,答案,1,2,3,4,5,6,