第一节 最简单的有机化合物甲烷(全套).ppt

第三章有机化合物 第一节最简单的有机化合物 甲烷 第一课时 什么叫有机化合物 有机物的特性 a 可燃性 b 电离性 c 溶解性 d 熔沸点 e 反应复杂性 f 种类多样性 组成元素 chon p s 卤素等 烃 烃的衍生物 定义 除co co2 h2co3及其盐 氢氰酸 hcn 及其盐 硫氰酸 hscn 及其盐和金属碳化物等以外的其它含碳化合物 烃 在化学中 把仅含碳 氢两种元素的有机物称为碳氢化合物 又称烃 cxhy 1 何谓烃 2 分类 方法多种 有 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 饱和烃与不饱和烃 脂肪烃与脂环烃等等 最简单的有机化合物 甲烷 三 甲烷的分子结构 分子式 ch4电子式 结构式 一 甲烷的存在 二 甲烷的产地 空间构型 正四面体 一 甲烷的性质 五 甲烷的化学性质 1 一般条件下 跟强酸 强碱或强氧化剂等不起反应 说明什么问题 由ch4中c h价态与结构分析ch4的化学性质 稳定性与还原性 弱氧化性 甲烷是无色 无臭的气体 密度是0 717g l 标准状况 极难溶于水 四 甲烷的物理性质 2 特殊条件下的反应 1 氧化反应 思考 如何用实验验证甲烷中含有碳元素和氢元素 若燃烧产物中有co2和h2o 能否得出甲烷中一定会含有碳 氢 氧三种元素 a 与o2反应 氧化反应 注意要验纯 如何验纯 不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 2 分解反应 3 取代反应 b 与cl2反应 ch4 2ci2 c 4hci 注意 混合加热 日光直射 点燃爆炸 纯净点燃则安静燃烧 111 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 在光照条件下 甲烷与氯气发生取代反应 生成四种有机物都溶于水 a 气体的黄绿色逐渐变浅 b 筒壁上产生油状液滴 c 量筒内的液面上升 现象 难 甲烷取代反应机理 1 一氯甲烷 2 二氯甲烷 3 三氯甲烷 4 四氯甲烷 甲烷取代反应 swf 甲烷的取代反应动画 讨论 取代反应与置换反应的区别 取代反应 定义 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 甲烷的各卤代烃结构式 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所形成化合物叫做卤代烃 二氯甲烷的结构式 二氯甲烷立体结构 讨论 c2h2cl2有同分异构体吗 例1 经定量分析得出甲烷中含c 75 h 25 质量分数 标准状况下密度为0 717g l 求甲烷的分子式 分析 1 求碳氢原子个数比 2 相对分子质量 3 求分子式 求气态有机物分子式的一般步骤 各元素的质量分数 相对原子质量 最简式 原子个数比 相对分子质量 分子式 六 甲烷的用途 甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂 热分解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 做气体燃料 例2 甲烷与氯气反应 生成物有 种 取代产物有 种 其中分子呈正四面体结构的是 可灭火的是 常温为气态的是 例3 1molch4与cl2反应生成ccl4 要cl2 mol 七 前景 a 国内外推广代用燃料 主要成分是ch4 的情况美国 日本 欧洲是当今世界3个代用燃料开发 研究 使用的主体 而且都制订了相应的法规政策 以确保代用燃料的推广使用 b 我国天然气资源十分丰富 ng 天然气 及lpg 液化石油气 汽车已进入实施阶 现有5000辆ng汽车 1988年 中国石油天然气总公司进行cng汽车试运行 至今运行情况良好 上海 广州 深圳 哈尔滨 成都 西安等地代用燃料车等都已驶上街头 c 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 课堂练习 1 下列说法正确的是 a 含碳的化合物都是有机化合物 b 有机化合物都是由c h o三种元素组成 c 有机化合物不但存在于动植物体内 而且还可以通过人工的方法合成 d 烃是指燃烧后只生成co2和水的有机化合物 2 1mol的甲烷与一定量的cl2在光照条件下发生取代反应 如果它的四种取代物物质的量相等 则消耗cl2的物质的量为 a 0 5molb 2molc 2 5mold 4mol c c c 5 9 3 标态下 某气体的密度为1 34g l 将0 1mol该气体充分燃烧只生成8 8gco2和5 4gh2o 试求该气体的分子式 4 边讲边练p47 48 17 课后认真阅读p48 49 方法指导 作业 a p64 65 1 2 3 4 5 6 上交 b 边讲边练 1 与甲烷结构相似的有机物很多 二 烷烃 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 4 烷烃的通式 cnh2n 2 n 1 5 同系物 定义 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互相称为同系物 碳原子数不相同的烷烃一定是互为同系物的关系 同系物间的关系 属于同类物质 通式相同 碳原子数目不同 相对分子质量相差14n 通式相同的有机物不一定互为同系物 1 烷烃 以上各结构中 原子间均以共价单键结合 每个碳原子的化合价都已充分利用 都达到 饱和 这样的烃叫做饱和烃 又叫烷烃 3 同系物 在分子组成上相差一个或若干个 ch2 原子团的物质互相称为同系物 如 烷烃中的甲烷 乙烷 十七烷等 它们互为同系物 4 烷烃同系物的通式 链状 cnh2n 2 n 1 环状 cnh2n n 3 5 烷烃命名 叫 某烷 或 环某烷 2 烷烃结构特点 a 碳原子间以c c单键结合成链状 b 碳原子剩余价键全被h原子饱和 烷烃的系统命名法 1 基本原则 a 最简化原则 b 明确化原则 一长一近一多一小 一长 是主链要长 一近 是编号起点离支链要近 一多 是支链数目要多 一小 是支链位置号码之和要小 选主链 定 某烷 选取分子中含碳原子最多的最长碳链作为主链 根据主链上碳原子数的多少称作 某烷 分10碳以下 以上 编号码 定支链 将支链看作取代基 以离支链最近的一端为起点对主链进行编号 用1 2 3 等数字 取代基 写在 某烷 前 注位置 1 2 3 连短线 不同基 简在前 短线连 相同基 要合并 二 三连 如 2 烷烃的系统命名法命名步骤 5 烷烃同系物的物性递变 6 烷烃的化学性质与甲烷的化学性质相似 在空气中燃烧 光照下与卤素单质发生取代反应 c原子多复杂 逐渐升高 气液固 逐渐增大 什么原因 结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大 7 同分异构现象和同分异构体 1 化合物具有相同的分子式 但具有不同的结构式的现象 叫做同分异构现象 2 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 3 找同分异构体的方法 碳架式 4 同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一 例如c5h12有3种同分异构体 正戊烷 异戊烷 新戊烷 小结 烷烃 同系物 烷烃同系物的通式 烷烃的简单命名 烷烃的物性递变 烷烃的化学性质 同分异构现象和同