人教版 必修2第3章第1节最简单的有机化合物甲烷 课件（85张）.ppt

第三章有机化合物 第三章有机化合物 什么叫有机物 它有哪些组成元素 绝大多数含有碳元素的化合物为有机物 轮胎橡胶 家用电器的外壳 食物中的营养素 煤油 汽油 生活中常见的有机物 第三章有机化合物 什么叫有机物 它有哪些组成元素 绝大多数含有碳元素的化合物为有机物 有机物 1 少数含有c元素的物质属于无机物 2 有机物的组成元素 碳 氢 氧 氮 硫 磷 卤素等 主要元素 如 co co2 碳酸 碳酸盐 碳的金属化合物等属于无机物 第三章有机化合物 在有机物中 有一种叫做烃 仅含碳和氢两种元素的有机物 称为碳氢化合物 也称为烃 碳 氢 烃 烃 读音t ng 碳的声母和氢的韵母的组合 第1节最简单的有机物甲烷第一课时 第1节最简单的有机物甲烷 甲烷是天然气 沼气 油田气和煤矿坑道气的主要成分 第1节最简单的有机物甲烷 我国的天然气主要分布在中西部及海底 西气东输 是一项巨大工程 目前世界20 的能源需求由天然气提供 甲烷是天然气 沼气 油田气和煤矿坑道气的主要成分 西气东输线路图 中国成为世界上第4个成功钻获 可燃冰 的国家 天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中 由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质 因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧 所以又被称作 可燃冰 分子式 ch4 电子式 结构式 一 甲烷的分子结构 思考 上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心 四个氢原子为顶点的平面正方形 空间构型 甲烷的两种模型 球棍模型 比例模型 正四面体 分子式 ch4 电子式 结构式 甲烷的分子结构 空间构型 正四面体 4个c h键长度相同 夹角相等 结构简式 ch4 ch4 化学式 二 甲烷的物理性质 在通常状况下 甲烷是一种无色 无气味的气体 极难溶解于水 密度比空气小 三 甲烷的化学性质 通常状况下 甲烷的性质 与等强氧化剂不反应 与 也不反应 稳定 强酸 强碱 kmno4 1 甲烷的氧化反应 三 甲烷的化学性质 1 甲烷燃烧时 火焰呈 ch4 2o2co2 2h2o 点燃 点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸 因此 点燃甲烷之前必须检验纯度 注意 ch4爆炸极限 5 15 4 三 甲烷的化学性质 1 甲烷的氧化反应 淡蓝色 湖南郴州煤矿瓦斯爆炸现场2008 3 26 安全使用很重要 2 甲烷 使酸性高锰酸钾溶液褪色 1 甲烷燃烧时 火焰呈 三 甲烷的化学性质 1 甲烷的氧化反应 淡蓝色 不能 科学探究 取2支硬质大试管 通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气 分别用铁架台固定好 如图所示 其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上 另一支试管放在光亮处 片刻后 比较2支试管中的物质 二者是否出现了区别 1 你从实验中得到哪些信息 2 从所得的实验信息中你能得到哪些启示 2 甲烷的取代反应 三 甲烷的化学性质 现象 光照时 混合气体的颜色变浅 试管壁出现油滴 试管中有少量白雾 试管内的液面上升 甲烷的取代反应的历程 一氯甲烷 气态 二氯甲烷 液体 三氯甲烷 液体 也叫氯仿 四氯甲烷 液体 也叫四氯化碳 甲烷与氯气的取代反应的4个方程式 二氯甲烷 液体 三氯甲烷 液体 四氯甲烷 液体 也叫四氯化碳 一氯甲烷 气体 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 甲烷与氯气的取代反应的4个方程式 二氯甲烷 液体 三氯甲烷 液体 四氯甲烷 液体 也叫四氯化碳 一氯甲烷 气体 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 有机反应很复杂 产物较多 故有机反应一般用 而不用 表示 注意 思考 1molch4变成1molccl4需多少molcl2 生成多少molhcl 四 甲烷的利用 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 气体燃料 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 化工原料 制氯仿和氟利昂 1 下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是 ach2cl2有两种不同的结构b在常温常压下ch2cl2是液体cch2cl2只有一种空间结构dch3cl只有一种结构 c 2 1molch4与1molcl2混合充分反应后 产物有 种 分别是 其中有机物是 哪种产物最多 注意 有机反应有复杂性 多步性 多副反应的特点 5 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl 3在标准状况下的11 2l甲烷和22 4l氧气混合后点燃 恢复到原状况时 气体的体积为 a11 2lb22 4lc33 6ld44 8l a 稳定性 化学性质 氧化反应 分解反应 取代反应 决定 甲烷的结构 正四面体 小结 1 下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 a 甲烷是一种黄绿色气体b 甲烷是一种有臭味的气体c 收集甲烷时常用排水法 是因为甲烷的密度与空气的密度相近 d 甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水 d 学以致用 3 在光照下 将等物质的量的ch4和cl2充分反应 得到的产物物质的量最多的是 a ch3clb ch2cl2c ccl4d hcl d 2 下列物质常温下呈气态的是 a ch3clb ch2cl2c chcl3d ccl4 a 光 c ch4 2o2co2 2h2od chcl3 hfchfcl2 hcl b zn h2so4znso4 h2 4 下列反应不属于取代反应的是 a ch4 br2ch3br hbr bc 5 为验证ch4分子中含c h两种元素 可将其燃烧产物通过 a 浓硫酸 b 澄清石灰水 c 无水硫酸铜 正确的顺序是 a a b cb b cc b c ad c b d 第1节最简单的有机物甲烷第二课时烷烃 复习 甲烷分子中碳原子成键特征 1 键角109028 4个h原子构成正四面体 c在中心 2 c原子的价键已达到饱和 与甲烷 ch4 结构相似的还有一系列化合物 如乙烷 c2h6 丙烷 c3h8 丁烷 c4h10 等 请你观察下列有机物的结构 试归纳出它们在结构上的特点 学与问 观察模型和结构式 丁烷 乙烷 丙烷 甲烷 这些分子结构有什么特点 观察模型和结构式 丁烷 乙烷 丙烷 甲烷 碳原子之间都碳碳单键结合 剩余价键均与氢原子结合 每个碳原子的化合价都达到 饱和 1 定义 碳原子间以碳碳单键结合成链状 其余的价键均与氢原子结合 使每个碳原子的化合价都达到 饱和 c周围四个单键 这样的烃叫做饱和链烃 也称为烷烃 二 烷烃 通式 cnh2n 2 n 1 2 烷烃的通式 二 烷烃 2 结构式与结构简式 ch3ch3 ch3ch2ch3 乙烷和丙烷的结构简式分别为 乙烷 丙烷 结构式 结构简式 分子式 有机分子的三个 式 c6h14 省略c h键把同一c上的h合并 再省略横线上c c键 ch3 ch ch2 ch2 ch3ch3 ch3chch2ch2ch3ch3 或 ch3ch ch 3ch2ch2ch3 结构式 结构简式 课本p62根据结构式写出结构简式 丁烷 乙烷 丙烷 正丁烷 结构式 结构简式 异丁烷 课本p64根据结构式写出结构简式 2 烷烃的通式 cnh2n 2 n 1 分析这些分子式的递变 可以发现什么规律 二 烷烃 3 烷烃的物理性质 2 随着c原子个数的增加 烷烃的沸点逐渐升高 密度逐渐增大且小于1g cm3 1 一般情况下 碳个数n 4的烷烃为气态 3 水溶性 均不溶于水而易溶于有机溶剂 4 烷烃化学性质 与ch4相似 1 氧化反应 烷烃都不能使kmno4褪色 会产生9种产物 2 取代反应 与甲烷一样 光照下能与cl2发生取代反应 能发生 反应 光照下能与 反应 氧化反应 cl2 5 烷烃的名称 1 碳原子数在十以内时 以甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸依次代表碳原子数 其后加 烷 字 2 十以上用中文数字表示 c11h24c20h42c35h72十一烷二十烷三十五烷 3 对于碳原子数相同而结构不同的烷烃 一般在烷烃名称前面加正 异 新等字来区别 如正戊烷 异戊烷 新戊烷 请看图写出结构简式和分子式 碳原子数相同 结构不同用正 异 新区别 系统命名法高二选学 c5h12 c5h12 c5h12 1下列烷烃 正己烷 丙烷 正戊烷 正丁烷 癸烷 沸点由高到低的顺序正确的是 a b c d 练习 c 2 1mol乙烷在光照条件下 最多可以与多少mol的cl2发生取代 a 4molb 8molc 2mold 6mol d 随堂练习 3 写出下列烷烃的分子式 1 含有38个碳原子的烷烃的分子式 2 含有38个氢原子的烷烃的分子式 3 相对分子量为128的烷烃的分子式 随堂练习 第一节最简单的有机化合物 甲烷第三课时 分析表3 1烷烃的结构简式 写出对应的分子式 相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系 表3 1几种烷烃的物理性质 表3 1几种烷烃的物理性质 相差一个 ch2 原子团 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 1 同系物 六 同系物和同分异构体 2 性质 同系物之间由于结构相似 只是碳链长度不同 故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化 而化学性质相似 注意 同系物必须是有机化合物判断有机物之间是否互为同系物 首先要看两种物质是否属于同一类物质 然后再看其分子组成具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是否互为同系物 b 随堂练习 1 是否属于同类物质 2 通式相同吗 3 碳原子数目相同吗 4 相对分子质量相差多少 5 性质相同吗 结论 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物性不同 化性相似 乙烷c2h6 丙烷c3h8 甲烷ch4 练习 请看图写出分子式和结构简式 ch4 ch3ch3 ch3ch2ch3 丁烷c4h10 异丁烷c4h10 练习 请看图写出结构简式和分子式 ch3ch2ch2ch3 ch3chch3 ch3 两种丁烷 c4h10 分子组成和相对分子质量完全相同 但性质却有差异 正丁烷 异丁烷 ch3ch2ch2ch3 观察 烷烃中碳原子是否在同一直线上 2 同分异构现象 同分异构体 化合物具有相同的分子式 但具有不同结构式的现象叫同分异构现象 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 1 定义 2 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体四概念的比较 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 化合物 c2h6 c4h10 相同分子式 不同结构的化合物 化合物 ch3 ch2 3ch3 c ch3 4 例1 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 ch3ch2ch2ch ch3 ch ch3 ch3和ch3ch2ch ch3 ch2ch ch3 ch3 和 和 练习1 下列五组物质中 互为同位素 是同素异形体 是同分异构体 是同系物 是同一物质 1 2 白磷 红磷3 hh4 ch3ch3 ch3chch3 h c cl cl c clch3 clh5 ch3ch ch3 ch2ch3 c ch3 4 1 2 3 4 5 3 烃基 烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基 一般用 r 表示 烷烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基 特点 呈电中性的原子团 含有未成对的价电子 甲基ch3 或 ch3 等效氢 烷烃分子中处于相同位置上的氢原子称为等效氢 同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中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 拓展 练习 写出乙基的结构简式 ch3ch2 或 ch2ch3 或c2h5 或 c2h5 ch3ch2 4 同分异构体的书写 书写方法 碳链缩短法 步骤 先写最长的碳链 然后逐个减少碳原子 把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接 可概括为 两注意 四句话 两注意 选择最长的碳链为主链 找出中心对称线 四句话 主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布由对到间 练习 分别写出c5h12和c6h14的同分异构体 ch3ch2ch2ch2ch3 ch3ch2ch2ch2ch2ch3 主链由长到短 位置由心到边 排布由对到间 练习1 下列哪些物质是属于同一物质 a d h g f e c b 2 立方烷是一种新合成的烃 其分子结构为正方体 碳架结构如图所示 1 立方烷的分子式为 2 该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是 练习 c8h8 三种 练习 1 下列各烷烃沸点高低 1 正戊烷 2 2 甲基丁烷 3 丁烷 4 2 2