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第 3 章 重要的有机化合物

第 3 章 重要的有机化合物. 第 1 节 认识有机化合物 ( 第 1 课时 ). ★ 一般把含 碳 元素的化合物称为 有机化合物 ，简称为有机物。. ★ CO 、 CO 2 、 H 2 CO 3 及其盐、氢氰酸（ HCN ）及其盐如 (NaCN) 、硫氰酸（ HSCN ） （如 NaSCN ）、及其盐、 SiC 、 CaC 2 等虽含有 碳元素 ，但它们的 组成、结构和性质 都跟无机物更相似，因此，它们属于无机物。. 组成元素. 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等. 其他元素. 主要元素. 联想 . 质疑.

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第 3 章 重要的有机化合物

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Presentation Transcript

  1. 第3章 重要的有机化合物 第1节 认识有机化合物 (第1课时)

  2. ★一般把含碳元素的化合物称为 有机化合物，简称为有机物。 ★ CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐如(NaCN)、硫氰酸（HSCN） （如NaSCN）、及其盐、SiC、CaC2等虽含有碳元素，但它们的组成、结构和性质都跟无机物更相似，因此，它们属于无机物。 组成元素 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 其他元素 主要元素

  3. 联想.质疑 在日常生活中,我们随时随地都有可能接触到种类不同的有机化合物.你能说出哪些是有机化合物吗?它们又具有什么性质呢?

  4. 有机化合物种类繁多(超过3000万种而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来),分布广泛,吃、穿、住、行、用、医疗有机化合物种类繁多(超过3000万种而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来),分布广泛,吃、穿、住、行、用、医疗 • 在人类的生活及生产中发挥重要作用。 燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质

  5. 有机物同无机物的比较 3000万种以上 10万多种 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 有些溶于水，而不溶于有机溶剂 多数不耐热，熔点较低，一般在400 ℃以下 多数耐热，难熔化，熔点一般比较高 多数可以燃烧 多数不能燃烧 多数是非电解质 多数是电解质 一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢 一般比较简单，副反应少，反应速率较快 有机物和无机物并无绝对的界限。

  6. H H C H H 一、甲烷的分子结构 -4 +1 C原子应是4个共价键 1.分子式： CH4 结构式： 电子式： （平面?） H 结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。 H C H H

  7. 球棍模型表示原子的相对位置 比例模型可大体上表示各种原子的体积比）

  8. 甲烷分子不是平面四边形结构 2.甲烷分子呈正四面体结构 以碳原子为中心， 四个氢原子位于顶点的正四面体 键角： 与金刚石的结构相同 109°28′ 稳定结构 （立体） 但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。 有机物的性质由其组成和结构决定

  9. 二、甲烷的物理性质： 0.717g.L-1(标准状况下) 小 无 色味的体，密度比空气， 溶于水。 无 气 收集 难 收集 向下排空气法 排水法 甲烷俗称：沼气、坑气， 在自然界中存在于池沼的底部(沼气)，油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯)，天然气(一般含CH4 80﹪－97﹪)、可燃冰等。

  10. 大胆.猜测 • 根据甲烷分子的结构特点同学们大胆猜测甲烷化学性质的活泼性如何？

  11. 观察思考 三、甲烷的化学性质 KMnO4/H+ 溶液不褪色 溶液不褪色 溶液不褪色 实验过程 实验现象 实验结论 1 气体通入KMnO4/H+溶液 通常条件下CH4与 强氧化剂KMnO4/H+ 强酸、 强碱、 溴水、 均不反应。 2 气体通入含酚酞的NaOH溶液中 3 气体通入含石蕊的H2SO4溶液中 溶液不褪色 4 气体通入溴水中

  12. 三、甲烷的化学性质 1、稳定性： 在通常情况下，甲烷稳定，不能与强酸、强碱和强氧化剂（如酸性KMnO4溶液）等反应。 在特定条件下，甲烷能与某些物质发生化学反应。

  13. 观察思考 三、甲烷的化学性质 安静燃烧, 火焰呈淡蓝色。 甲烷易燃 烧杯内壁 上有水珠, 放出大量的热。 甲烷中 含氢元素 澄清石灰水 变浑浊。 甲烷中 含碳元素

  14. 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O 2、氧化反应—燃烧 因其含碳量低，其火焰为淡蓝色火焰。 注意：1、点燃甲烷前必须验纯，否则可能会爆炸。 (思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?) CH4爆炸极限：4. 9%~16% 2、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”；

  15. 迁移·应用 瓦斯爆炸，伤亡惨重，需警钟长鸣 煤矿安全措施： 1、建立良好的通风系统和监测系统，保证甲烷含量不在爆炸极限内 2、严禁明火、电火花等

  16. 实验：取一个100mL的量筒， 用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和80mLCl2， 放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻， 观察发生的现象。 甲烷的取代反应：

  17. 观察思考 三、甲烷的化学性质 ①黄绿色变浅 ②试管内壁有少量油状物生成 氯气参加反应，有新液体有机物生成 V(甲烷)∶V(氯气) =1∶4的试管 用漫射光照射 反应使气体量减少或者有溶于水的气体生成导致试管中压强减小 把试管倒立在盛满水的水槽中，取下橡皮塞 ③试管中液面不断上升 取试管中的水少许，滴入紫色石蕊试液 反应中有HCl生成 石蕊试液变红

  18. 光照 光照 C 三、甲烷化学性质 特点：取而代之 3、 甲烷的取代反应 例： CH3Cl+HCl CH4+Cl2 一氯甲烷 H —Cl + Cl H H H

  19. CH3Cl+Cl2 光照 C CH2Cl2+HCl 二氯甲烷 H —Cl Cl + Cl H H 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。

  20. CH2Cl2+Cl2 CHCl3+Cl2 CH3Cl+Cl2 光照 光照 光照 光照 CH3Cl+HCl CH4+Cl2 CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+HCl 产物为混合物

  21. 氯气与甲烷反应的说明 光照，在暗处不反应 A、反应条件： B、反应物质： 纯卤素单质； 如甲烷与氯水、溴水不反应， 与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。 C、反应产物： 反应产物为多种有机物和无机物的混合物.

  22. ★甲烷与氯气的反应，共得到五种产物，其中一氯甲烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难溶于水。★甲烷与氯气的反应，共得到五种产物，其中一氯甲烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难溶于水。 D、有机产物的说明 ★ 甲烷的四种氯代产物都不溶于水，在常温下，一氯甲烷是气体，其他三种都是液体。 ★三氯甲烷的俗名是“氯仿”，四氯甲烷又名“四氯化碳”。 ★ 三氯甲烷和四氯甲烷是重要的工业有机溶剂（它们的密度都大于水的密度），三氯甲烷曾被用作麻醉剂，四氯甲烷还是消防用的灭火剂。

  23. 取代反应与置换反应的区别： 取代反应 置换反应 适用于有机反应 适用于无机反应 反应物、生成物中一定有单质 反应物、生成物中不一定有单质 逐步取代 ，很多反应是可逆的 反应一般是单向进行 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序

  24. 高温 CH4 C＋2H2 3、甲烷的分解反应 甲烷常温时很稳定，但在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解 甲烷的高温分解反应方程式： 产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。

  25. 决定 决定 用途 结构 性质

  26. CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl 四、甲烷的用途及前景 ①除了做气体燃料，还是一种化工原料。 ②甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨和油漆等。 ③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。 ④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，用它们可以合成甲醇。

  27. 2、前景 随着能源需求的不断增加和环保问题的日益突出，天然气在能源结构中的地位将越来越重要。天然气是高效、低耗、污染小的清洁能源。有关专家认为，在下一个世纪里，世界天然气工业将进入一个“黄金时代”。      据设在巴黎的国际能源机构预测，从现在起到2020年，全球初级能源需求将增加65％，其中发展中国家的需求将比目前翻一番。在这一前景下，世界天然气需求量将以每年2.6％的幅度递增，届时在初级能源消费中所占的比重将由目前的20 ％上升到30％。。

  28. 2. 随着我国城镇对环境的注重,和保证生态环境的可持续发展.人民生活水平的提高,国家规划:到2010年,天然气在我国城镇燃气中的比例将由目前的33%增加到66%. 我国已有四川.陕甘宁.新疆三大油气区.另外南海西部,东海等海域也有良好的油气显示;加上俄罗斯天然气的引进,长江珠江三角洲等地区液化天然气的进口;正在施工和筹划中的西气东输,俄气南供等,我国天然气发展前景喜人.

  29. 千年的希望——“可燃冰” 可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源.

  30. 3.专家们认为，21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就更为显著了。我国地广人多，生物能资源丰富。研究表明，在21世纪无论在农村还是城镇，都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。3.专家们认为，21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就更为显著了。我国地广人多，生物能资源丰富。研究表明，在21世纪无论在农村还是城镇，都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。

  31. 沼气用途 温室保温 水果保鲜 储备粮食 发电 烘烤农产品 烧锅炉

  32. 【小结】甲烷的化学性质 1、稳定性： 不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应 2、氧化反应— 燃烧 3、取代反应（特征反应） 现象：颜色变浅,有白雾,试管壁上有油珠 反应条件： 光照，与气态纯卤素反应 （与氯水、溴水不反应） 特点： 逐步取代(随机并行)，产物为混合物 4、分解反应： 隔绝空气，1000℃以上

  33. 概括.整合 组成 有机化合物 结构 → 甲烷 → 物理性质 化学性质 用途 重要的有机反应类型：取代反应

  34. 光 点燃 学以致用 ①、下列反应不属于取代反应的是（ ） A、CH4+Br2CH3Br+HBr BC B、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HCl

  35. 2、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO B 3、在下列反应中，光照 对反应几乎没有影响的 是（ ） A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解 C

  36. 向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（ ）向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（ ） A、CH3ClB、NaCl C、KClO3D、CCl4 E、HCl BE

  37. 谢谢！ 再见！

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