【化学】3.1 最简单的有机化合物——甲烷(人教版必修2)课件1[中小学堂]

1、1课堂特制 2课堂特制 有机化合物特写有机化合物特写 HClNaOH NaClCuO CH4（甲烷）（甲烷） C2H5OH（酒精）（酒精） CH3COOH（醋）（醋） 3课堂特制 有机化合物有机化合物 1.1.定义：定义：大多数大多数含碳元素的化合物含碳元素的化合物 比如：比如： CH4、C6H12O6、C2H5OH等等 特殊：特殊：CO2、H2CO3、碳酸盐依然看作无机物、碳酸盐依然看作无机物 2.2.组成元素：组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素主要元素其他元素其他元素 3.3.分类：分类： 烃烃 烃的衍生物烃的衍生物 只含只含C、H两种元素两

2、种元素 除除C、H外还含其它元素外还含其它元素 4课堂特制 有机化合物有机化合物 4.4.特点：特点： CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金刚石金刚石 CH3COOH 下列物质属于烃的是下列物质属于烃的是？ 思考思考 有机物有机物 无机物无机物 种类种类 溶解性溶解性 可燃性可燃性 电离性电离性 化学反应化学反应 很多很多(3000万种以上万种以上)比有机物少比有机物少(10万种左右万种左右) 多数难溶于水，易多数难溶于水，易 溶于有机溶剂溶于有机溶剂 多数难溶于有机溶剂，易溶于水多数难溶于有机溶剂，易溶于水 多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能

3、燃烧多数不能燃烧 多数为非电解质多数为非电解质 一般比较复杂，副反一般比较复杂，副反 应多，反应速率慢应多，反应速率慢 多数是电解质多数是电解质 一般比较简单，副反一般比较简单，副反 应少，反应速率较快应少，反应速率较快 5课堂特制 有机化合物有机化合物 5.5.成键特点：成键特点： C周围四根键周围四根键 H、X一根键一根键 O两根键两根键 C-C-C-C-C-C-C-C CClC CO C C=C-C-C-O-C Cl 6课堂特制 第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物 第一课时第一课时 第三章第三章 有机化合物有机化合物 甲烷甲烷 7课堂特制 一、甲烷的结构 分子式：分子式：

4、 电子式：电子式： 结构式：结构式： 结构简式：结构简式： 空间构型：空间构型： CH4 H HHC H CHH H H CH4 8课堂特制 经过科学实验证明甲烷分子的结构是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正四面体结构，碳原子位于正四面体 的中心，的中心，4个氢原子分别位于正四面体个氢原子分别位于正四面体 的的4个顶点上。其中，个顶点上。其中，4个个C-H键的长键的长 度和强度相同，夹角相等。度和强度相同，夹角相等。 一、甲烷的结构 空间构型：空间构型： 球棍模型球棍模型 比例模型比例模型 键角键角 10928 9课堂特制 10课堂特制 甲烷在自然界的存在 沼

5、气沼气 11课堂特制 沼气池的制作方法沼气池的制作方法 甲烷在自然界的存在 12课堂特制 甲烷 甲烷在自然界的存在 煤矿坑道煤矿坑道(坑气、瓦斯坑气、瓦斯) 一定浓度一定浓度通风；通风； 着火点着火点避免明火避免明火 CH4爆炸极限：5%15.4% 13课堂特制 西气东输的主角西气东输的主角甲烷甲烷 14课堂特制 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰” 可燃冰是天然气（甲烷等）可燃冰是天然气（甲烷等） 的水合物，它易燃烧，外形的水合物，它易燃烧，外形 似冰，被称为似冰，被称为“可燃冰可燃冰”。 “可燃冰可燃冰”储量较大，可燃储量较大，可燃 冰将成为最理想替代能源冰将成为最理想替代能源. 15课

6、堂特制 二、甲烷的物理性质 色色 味的味的 体，密度体，密度 ， 溶于水。溶于水。 无无气气 无无 比空气小比空气小 极难极难 向下排气法向下排气法 排水法排水法 收集收集 收集收集 推测推测CHCH4 4化学性质：化学性质： 酸性？酸性？ 组成上组成上 化合价化合价 还原性？还原性？ 16课堂特制 三、甲烷的化学性质 溴水溴水 甲烷甲烷 高锰酸钾高锰酸钾 甲烷甲烷 氢氧化钠和酚酞氢氧化钠和酚酞 甲烷甲烷 通常情况下，不易与其它物质反应与通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强酸、强碱、 强氧化剂强氧化剂都不起反应都不起反应 17课堂特制 三、甲烷的化学性质 通常情况下，不易与其它物质反

7、应与通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强酸、强碱、 强氧化剂强氧化剂都不起反应都不起反应 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃点燃 1.1.氧化反应氧化反应 （1）有机物化学反应方程式的书写。用）有机物化学反应方程式的书写。用“”不用不用“=” （2）淡蓝色火焰，放出大量热）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）点燃甲烷和空气，可能会发生爆炸（空气中 爆炸极限爆炸极限5% 15%） ，因此，在点燃甲烷之前，必须，因此，在点燃甲烷之前，必须 进行的操作是进行的操作是检验纯度。检验纯度。 设计产物检验设计产物检验 18课堂特制 科学探究科学探究

8、现象现象 内壁内壁液面液面颜色颜色对比对比 实验实验 氯气的氯气的 黄绿色黄绿色 逐渐变逐渐变 浅浅 试管壁试管壁 是出现是出现 油状小油状小 液滴液滴 试管内试管内 液面上液面上 升升 ，出，出 现白雾现白雾 甲烷和氯气在光照条件下发生了反应，且生产了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氯化氢和一种油状的物质 19课堂特制 三、甲烷的化学性质 2.2.取代反应取代反应 CHH H H +Cl 光照光照 Cl CH4+Cl2 光照光照 CH3Cl+HCl 一氯甲烷一氯甲烷 有机物分子里的某些原子或原子团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

9、被其他原子或原子团所代替的反应, ,叫取代反应叫取代反应. . 20课堂特制 21课堂特制 三、甲烷的化学性质 2.2.取代反应取代反应 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光光 一氯甲烷（一氯甲烷（无色气体无色气体） 二氯甲烷（二氯甲烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体） 三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂有机溶剂） 四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂） 22课堂特制

10、 三、甲烷的化学性质 2.2.取代反应取代反应 H H C Cl H H H C H H + Cl Cl 光光 + H Cl （1）反应条件为光照，气态卤素）反应条件为光照，气态卤素 （2）连锁反应，生成物为混合物）连锁反应，生成物为混合物 （3）1molCl2取代取代1molH 但光线不能太强但光线不能太强 量最多的是？量最多的是？ 23课堂特制 课堂练习课堂练习 1、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反应甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得若要制得 等物质的量的等物质的量的4 4种卤代产物，需氯气多少摩尔？种卤代产物，需氯气多少摩尔？ 2.5mol 24课堂特制 2、下列事实能证明甲烷

11、分子中是正四面体结构而非平面、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（正四边形结构的是（ ） A CH3Cl只代表一种物质只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质只代表一种物质 B 25课堂特制 3、向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，、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（能产生白色沉淀的是（ ） A、CH3ClB、NaCl C、KClO3D、CCl4 E、HCl BE 课堂练习课堂练习 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

12、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 26课堂特制 最简单的有机物最简单的有机物 甲烷甲烷 第二课时第二课时 27课堂特制 学与问学与问 与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你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。归纳出它们在结构上的特点。 乙烷乙烷 丙烷丙烷 丁烷丁烷 异丁烷异丁烷 28课堂特制 二、烷烃二、烷烃 1.定义

13、： 分子中碳原子间以分子中碳原子间以C-C单键相连，剩余的价单键相连，剩余的价 键全部与键全部与H结合，使每个碳原子的化合价都结合，使每个碳原子的化合价都 达到饱和的链状烃达到饱和的链状烃 2.结构特点： C-C（可旋转）（可旋转） 锯齿形（非直线型）锯齿形（非直线型） 链状链状 以以C为中心四面体构型为中心四面体构型 29课堂特制 练一练：练一练： 下列物质中是否属于烷烃？下列物质中是否属于烷烃？ CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CHCH2 2CHCH2 2 CHCH3 3CHCH2 2CHCH CHCH3 3 CHCH3 3 不是 不是 是 是 CH

14、CH2 2 CHCH2 2 CHCH2 2 30课堂特制 二、烷烃二、烷烃 3.结构简式：将结构式所有的单键省略 将结构式所有的单键省略 CHCH3 3CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3 )CH )CH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3 CHCH3 3 31课堂特制 二、烷烃二、烷烃 4.通式： CHCH3 3CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHC

15、H2 2CHCH2 2CHCH3 3 观察与发现观察与发现 CnH2n+2 （n1） 5.共价键数：3n+1 6.烷基：CnH2n+1 -CH3（甲基）（甲基）-CH2CH3 （乙基）（乙基） 电子式？电子式？ 32课堂特制 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 33课堂特制 CHCH3 3CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 C

16、HCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 二、烷烃二、烷烃 特点与关系特点与关系 7.同系物： (1) 定义定义:结构相似，在分子组成上相差一个或若结构相似，在分子组成上相差一个或若 干个干个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。 (2) 特点特点 结构相似、组成相差若干结构相似、组成相差若干CH2、有相同的通式、有相同的通式. 34课堂特制 E E、CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 和 和 CHCH3 3CHCHCHCH3 3 想一想：下列物质是否为同系物？想一想：下列物质是否为同系物？ A A、CHCH3 3CHCH3

17、 3 和和 CHCH2 2=CH=CH2 2-CH-CH3 3 C C、CHCH3 3CHCH3 3和和 D D、CHCH3 3CHCH2 2Br Br 和和 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2ClCl B B、CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CHCH2 2 CHCH2 2 CHCH2 2 不是 不是 是 不是 不是 CHCH3 3 CHCH3 3CHCHCHCH3 3 CHCH3 3 35课堂特制 二、烷烃二、烷烃 观察与发现观察与发现 结构简式结构简式 分子式分子式 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3 CHCH3 3

18、C C4 4H H10 10 C C4 4H H10 10 有机物某些分子间分子式相同但它们的有机物某些分子间分子式相同但它们的 结构不同结构不同 发现发现 36课堂特制 二、烷烃二、烷烃 8.同分异构现象和同分异构体 (1) 同分异构现象同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的 现象叫做现象叫做同分异构现象同分异构现象 (2) 同分异构体同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称为具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体同分异构体 (3) 特点特点 分子式相同，但结构不同分子式相同，但结构不同 37课堂特制 试一试：下列物质属于同位素的

19、是：试一试：下列物质属于同位素的是： 属于同素异形体的是：属于同素异形体的是： 属于同系物的是：属于同系物的是： 属于同分异构体的是：属于同分异构体的是： O2和和O3 CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3 和和 金刚石和石墨金刚石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和和 CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 CH3 CH3CH2CH CH3 CH3CH2CH CH3 CH3 38课堂特制 概念概念内涵内涵 比较对比较对 象象 实例实例 同位素同位素 同素异同素异 形体形体 同系物同系物 同分异同分异 构体构体 质子数等，中子质子数等，中子

20、数数 不等，原子之间不等，原子之间 原子原子 氕、氚氕、氚 同一元素同一元素 形成的形成的 不同单质不同单质 单质单质 O O2 2、O O3 3 结构相似，组成结构相似，组成 上差一个或上差一个或n n个个CHCH2 2 有机物有机物 C C2 2H H6 6、 C C4 4H H10 10 相同分子式，不相同分子式，不 同结构的化合物同结构的化合物 有机物有机物 CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3、 C(CHC(CH3 3) )4 4 几种重要概念的对比 39课堂特制 二、烷烃二、烷烃 9. 烷烃同分异构体的书写 例例1：写出：写出C5H12的同分异构体的同分异构体

21、 练习：写出练习：写出C6H14的同分异构体的同分异构体 小结同分异构体的书写口诀：（减链法）小结同分异构体的书写口诀：（减链法） 主链由长到短（不少于总数的主链由长到短（不少于总数的1/2)； 支链由整到散支链由整到散； 位置由心到边；位置由心到边；一边走，不到端，甲基不挂端点碳， 一边走，不到端，甲基不挂端点碳， 乙基不挂倒数第二碳。乙基不挂倒数第二碳。 排布同邻间。排布同邻间。 40课堂特制 二、烷烃二、烷烃 9. 卤代烃同分异构体数目的判断 -C-HH H H C-C- H H H H H H -C-CH3 CH3 CH3 CH3 同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的氢是等效氢

22、同一个碳原子上的甲基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处于分子中对称位置的碳上的氢原子是 等效氢等效氢41课堂特制 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CHCHCHCH3 3 CHCH3 3 下列化合物的一氯代物几种？下列化合物的一氯代物几种？ CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH CHCH3 3 42课堂特制 命命 名名 习惯命名习惯命名 1.十个碳以下：十个碳以下： 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、任、癸、辛、任、癸(gui) 无支链：无支链： 有支链有

23、支链 CH3CH2CH2CH2CH3 正正戊烷戊烷 CH3CHCH2CH3 CH3 异异戊烷戊烷 CH3CCH3 CH3 CH3 新新戊烷戊烷 2.碳原子数在碳原子数在10以上用中文数字表示以上用中文数字表示 43课堂特制 烷烃的物理性质 名称名称结构简式结构简式 状状 态态 熔点熔点 / 沸点沸点/ / 相对相对 密度密度 水溶水溶 性性 甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶 乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气 -183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶 丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气 -189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶 丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3气气 -138.4-138.4-0.5-0.5 0.5780.578 8 8 不溶不溶 戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.1 0.6260.626 2 2 不溶不溶 十七十七 烷烷 CHCH3 3(CH(CH2 2) )15 15CH CH3 3固固2222301.8301.8 0.7780.778 0 0 不溶不溶 44课堂特制 二、