高中化学必修二第三章《有机化合物》ppt课件.ppt

第三章 有机化合物,有机化合物特写,HCl,NaOH,NaCl,CuO,CH4（甲烷）,C2H5OH（酒精）,CH3COOH（醋）,无机化合物,有机化合物,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：,CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金刚石 CH3COOH,下列物质属于烃的是？,思考,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,6.有机物种类繁多，其主要原因是：,1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键； 2、碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、三键 3、碳原子相互之间可以形成碳链，也可以形成碳环 4、含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同结构,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：,CH4,H,H,H,C,H,CH4,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 10928,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（0.717g/L),极难,向下排气法,排水法,收集,推测CH4化学性质：,酸性？,组成上,化合价,还原性？,三、甲烷的化学性质,结论：,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(稳定性）,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,1.氧化反应,（1）有机物化学反应方程式的书写。用“”不用“=”,注意：,（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,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,结论？,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,(P61),三、甲烷的化学性质,2.取代反应,H,H,H,H,+,Cl,Cl,CH4+Cl2,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,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,注意：,（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？,3、受热分解,隔绝空气加热到1000以上，甲烷会分解为炭黑和氢气。,制取原料：,无水醋酸钠固体 、碱石灰,反应原理：,排水集气法 ；向下排空气法,CaO作用疏松有益外逸；抗蚀；吸水,收集方法,五、甲烷的实验室制法,结构历程,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？,2.5mol,2、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（ ） A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质,2、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（ ） A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质,B,3、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、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 E、HCl,BE,课堂练习,4、常温下将甲烷与空气混合，甲烷体积分数多少时 爆炸最强？（设O2占空气的1/5） ( ) A. 9 B. 5 C. 15 D. 33.3 ,A,5、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,这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。,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？,CH3CH2CH2CH2CH3,CH2CH2,不是,不是,是,是,二、烷烃,3.结构简式：,将结构式所有的单键省略,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3 )CH3,二、烷烃,4.通式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,观察与发现,CnH2n+2 （n1）,5.共价键数：,3n+1,6.烷基：,CnH2n+1 ,-CH3（甲基）,-CH2CH3 （乙基）,电子式？,烃基,烃分子失去一个或几个H原子后剩余的部分,甲基 CH3- 或 -CH3,练习：写出乙基的结构简式,CH3CH2-,或-CH2CH3,或C2H5-,或 -C2H5,-CH3CH2,甲基：,亚甲基：,乙基：,丙基：,次甲基：,CH3,CH2CH3,CH ,CH2 ,CH2CH2CH3,异丙基,H3C,H3C,CH,常见的烃基：,一C3H7,烃基的特点： 呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。,思考,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？,CH4,CH4,C5H12,C17H36,C5H12,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,二、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-CH3,C、CH3CH3和,D、CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl,不是,不是,是,不是,不是,CH3,二、烷烃,观察与发现,结构简式,分子式,CH3CH2CH2CH3,C4H10,C4H10,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： O2和O3 CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 金刚石和石墨 氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3,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。,排布由邻到间。,烷烃同分异构体的书写技巧 由于烷烃只存在碳原子的连接方式不同所引起的异构，其书写技巧可用“减链法“(即两注意，四顺序)，同时遵循对称性、互补性、有序性原则，即可无遗漏、无重复地快速写出烷烃的各种同分异构体。其书写技巧图示如下：,二、烷烃,9. 卤代烃同分异构体数目的判断,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,CH3CH2CH2CH3,思考,下列化合物的一氯代物几种？,烷烃的物理性质,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：,C1C4气态； C原子数目516，是液体;C原子数目16以上，是固体（常温下测定。）,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, 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。,（3）光照下和卤素单质（Cl2、Br2、I2）