最简单的有机化合物-甲烷-课件

有机化合物特写HClNaOHNaClCuOCH4（甲烷）C2H5OH（酒精）CH3COOH（醋）有机化合物1.定义：大多数含碳元素的化合物比如：CH4、C6H12O6、C2H5OH等特殊：CO2、H2CO3、碳酸盐依然看作无机物2.组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素3.分类：烃烃的衍生物只含C、H两种元素除C、H外还含其它元素有机化合物4.特点：①CH4②CH3Cl③CH3OH④H2S⑤C2H2⑥CH2Cl2⑦C2H5OH⑧CO2⑨金刚石⑩CH3COOH下列物质属于烃的是？思考有机物无机物种类溶解性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水多数可以燃烧多数不能燃烧多数为非电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢多数是电解质一般比较简单，副反应少，反应速率较快有机化合物5.成键特点：C周围四根键H、X一根键O两根键C-C-C-C-C-C-C-CCClCCOCC=C-C-C-O-CCl第一节最简单的有机化合物第一课时第三章有机化合物——甲烷一、甲烷的结构分子式：电子式：结构式：结构简式：空间构型：CH4HHHCHCHHHHCH4经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。其中，4个C-H键的长度和强度相同，夹角相等。一、甲烷的结构空间构型：球棍模型比例模型键角109°28′甲烷在自然界的存在沼气沼气池的制作方法甲烷在自然界的存在甲烷甲烷在自然界的存在煤矿坑道(坑气、瓦斯)一定浓度——通风；着火点——避免明火CH4爆炸极限：5%~15.4%西气东输的主角—甲烷千年的希望——“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.二、甲烷的物理性质色味的体，密度，溶于水。无气无比空气小极难向下排气法排水法收集收集推测CH4化学性质：酸性？还原性？三、甲烷的化学性质溴水甲烷高锰酸钾甲烷氢氧化钠和酚酞甲烷通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应三、甲烷的化学性质通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应CH4+2O2CO2+2H2O点燃1.氧化反应（1）有机物化学反应方程式的书写。用“→”不用“=”（2）淡蓝色火焰，放出大量热（3）点燃甲烷和空气，可能会发生爆炸（空气中爆炸极限5%~15%），因此，在点燃甲烷之前，必须进行的操作是检验纯度。设计产物检验科学探究现象内壁液面颜色对比实验氯气的黄绿色逐渐变浅试管壁是出现油状小液滴试管内液面上升，出现白雾甲烷和氯气在光照条件下发生了反应，且生产了氯化氢和一种油状的物质三、甲烷的化学性质2.取代反应CHHHH+—Cl光照ClCH4+Cl2光照CH3Cl+HCl一氯甲烷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,叫取代反应.三、甲烷的化学性质2.取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（无色气体）二氯甲烷（难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）三、甲烷的化学性质2.取代反应HHCClHHHCHH+ClCl光+HCl（1）反应条件为光照，气态卤素（2）连锁反应，生成物为混合物（3）1molCl2取代1molH但光线不能太强量最多的是？课堂练习1、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩尔？2.5mol2、下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面正四边形结构的是（）ACH3Cl只代表一种物质BCH2Cl2只代表一种物质CCHCl3只代表一种物质DCCl4只代表一种物质B3、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、NaClC、KClO3D、CCl4E、HClBE课堂练习4、常温下将甲烷与空气混合，甲烷体积分少多少时爆炸最强？（设O2占空气的1/5）()A.9％B.5％C.15％D.33.3％A5、将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2及水蒸气，共49.6g，通过氯化钙时，氯化钙增加25.2g，则二氧化碳的质量为？13.2g最简单的有机物——甲烷第二课时学与问与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的球棍模型和结构式，试归纳出它们在结构上的特点。乙烷丙烷丁烷异丁烷二、烷烃1.定义：分子中碳原子间以C-C单键相连，剩余的价键全部与H结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和的链状烃2.结构特点：C-C（可旋转）锯齿形（非直线型）链状以C为中心四面体构型练一练：下列物质中是否属于烷烃？CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH2＝CH2CH3－CH2－CH－CH3CH3不是不是是是CH2CH2CH2二、烷烃3.结构简式：将结构式所有的单键省略CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3CH3CHCH3CH3二、烷烃4.通式：CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3－CH2－CH2－CH2－CH3观察与发现CnH2n+2（n≥1）5.共价键数：3n+16.烷基：CnH2n+1—-CH3（甲基）-CH2CH3（乙基）电子式？1.分子量最小的烷烃分子式是？2.含碳量最低的烷烃分子式是？3.分子量为72的烷烃分子式是？4.含有36个H的烷烃分子式是？5.含有16个共价键的烷烃分子式是？CH4CH4C5H12C17H36C5H12CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3－CH2－CH2－CH2－CH3二、烷烃特点与关系7.同系物：(1)定义:结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。(2)特点结构相似、组成相差若干CH2、有相同的通式.E、CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH3想一想：下列物质是否为同系物？A、CH3CH3和CH2=CH2-CH3C、CH3CH3和D、CH3CH2Br和CH3CH2CH2ClB、CH2=CH2和CH2CH2CH2不是不是是不是不是CH3CH3CHCH3CH3二、烷烃观察与发现结构简式分子式CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3C4H10C4H10有机物某些分子间分子式相同但它们的结构不同发现二、烷烃8.同分异构现象和同分异构体(1)同分异构现象化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫做同分异构现象(2)同分异构体具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体(3)特点分子式相同，但结构不同试一试：下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3③和④金刚石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3①②④⑥③CH3CH3CH2CHCH3CH3CH2CHCH3CH3⑤概念内涵比较对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体质子数等，中子数不等，原子之间原子氕、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2有机物C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物有机物CH3(CH2)2CH3、C(CH3)4几种重要概念的对比二、烷烃9.烷烃同分异构体的书写例1：写出C5H12的同分异构体练习：写出C6H14的同分异构体小结同分异构体的书写口诀：（减链法）主链由长到短（不少于总数的1/2)；支链由整到散；位置由心到边；一边走，不到端，甲基不挂端点碳，乙基不挂倒数第二碳。排布同邻间。二、烷烃9.卤代烃同分异构体数目的判断-C-HHHHC-C-HHHHHH-C-CH3CH3CH3CH3同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3下列化合物的一氯代物几种？CH3CH2CH2CHCH3命名习惯命名1.十个碳以下：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、任、癸(gui)无支链：有支链CH3—CH2—CH2—CH2—CH3正戊烷CH3—CH—CH2—CH3CH3异戊烷CH3—C—CH3CH3CH3新戊烷2.碳原子数在10以上用中文数字表示烷烃的物理性质名称结构简式状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶二、烷烃10.烷烃的物理性质■熔沸点：随着C个数增加，熔沸点逐渐升高C个数相同，支链越多反而越低■状态：C1~C4气态；以上为液态或固态，但新戊烷除外■密度：随着C个数增加，密度逐渐增加，但都比水小■水溶性：都难溶于水，但易溶于有机溶剂⑴烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。213n（3）光照下和卤素单质（Cl2、Br2、I2）发生取代反应CnH2n+2＋O2→CO2＋H2O（2）烷烃的可燃性n(n＋1)二、烷烃11.烷烃的化学性质碳原子间的结合方式碳原子不仅能与H或其他原子形成4个共价键,碳原子之间也能相互以共价键结合。(1)碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、叁键;(2)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链可带有支链;(3)多个碳原子还可以相互结合成环，碳环和碳链还可以相互结合。C-C-C-CC=C-C-CC≡C-C-CC-C-C-CC-C-CC三有机物种类繁多的主要原因