第八章烃--有机物、甲烷【教学内容】1．有机化合物的概念和特点2．甲烷的结构和性质【教学目标】1．理解有机物的概念和有机物的特点2．掌握烃的概念、甲烷的组成和分子结构3．掌握甲烷的物理性质和化学性质4．掌握取代反应的概念【知识讲解】一、有机物1．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。2．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：用心爱心专心....1．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。2．甲烷的分子结构：HH分子式：CH4，电子式：H:C:H结构式H－C－HHH正四面体结构键角109028'3．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=22.4dM=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M=M1a%+M2a2%+……例1：在标准状况下，5.6L某气态烃的质量为4g，又知该烃中碳与氢的质量比为3:1。求该烃的分子式。解析：该气态烃的摩尔质量为：molgmolLLg/16/4.226.541mol该气态烃中碳的物质的量为：mol11216431mol该气态烃中氢的物质的量为：mol411641即1mol该气态烃中，含1molC和4molH，所以分子式为CH4。三、甲烷的实验室制法（1）药品：无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（2）原理：CH3-COONa+NaO-H△Na2CO3+CH4↑CaO用心爱心专心（3）发生和收集装置：该反应为“固+固△气”应与制备O2、NH3发生装置相同。使用排水法收集。（4）注意事项：（1）实验室制甲烷时不能用醋酸钠晶体（CH3COONa·3H2O），而必须用无水醋酸钠，因为有水存在时，CH3COONa和NaOH都是离子化合物发生电离，不能使CH3COONa中C－C和NaOH中O－H键的断裂，因而不能制得甲烷。（2）碱石灰的作用：制备甲烷时，碱石灰中的生石灰并不参加反应，但生石灰起如下作用：①稀释混合物的浓度，使混合物疏松，使生成的甲烷易于外逸；②减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用，防止试管破裂；③生石灰吸水性强，可以减少水对制备甲烷反应的不利影响。四、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。（1）取代反应：CH4+Cl2光CH3Cl+HClCH3Cl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。例2：甲烷与F2光照时因剧烈反应易发生爆炸。为了制取CH3F，常用BrF与CH4在光照条件下反应，请写出制取CH3F的化学方程式。解：CH4+BrF光照CH3F+HBr（2）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+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H↑2．氧化反应：CH4+2O2点燃CO2+2H2O注意：（...
