最简单的有机化合物——甲烷上课ppt课件

1、HClNaOHNaClCuOCH4甲烷甲烷 C2H5OH酒精酒精 CH3COOH醋醋有机化合物有机化合物1.1.定义：定义：大多数含碳元素的化合物大多数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两种元素两种元素除除C、H外还含其它元素外还含其它元素有机化合物有机化合物4.4.特点：特点：CH4 CH3Cl CH3OH H

2、2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金刚石金刚石 CH3COOH以下物质属于烃的是？以下物质属于烃的是？思索思索 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，易溶于水多数可以熄灭多数可以熄灭多数不能熄灭多数不能熄灭多数为非电解质多数为非电解质普通比较复杂，副反普通比较复杂，副反应多，反响速率慢应多，反响速率慢多数是电解质多数是电解质普通比较简单，副反普通

3、比较简单，副反应少，反响速率较快应少，反响速率较快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-CCClCCOCC=C-C-C-O-CCl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 甲烷在自然界中的存在：池沼的底部甲烷在自然界中的存在：池沼的底部( (沼气沼气) )，油田气和煤矿坑道，油田气和煤矿坑道( (坑气、瓦斯坑气、瓦斯) )，天然气天然气( (普通含普通含CH4 80CH4 809797) )，可燃冰，可燃冰等。等。甲烷的存在：甲烷的存

4、在：西气东输的主角西气东输的主角甲烷甲烷 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，它易熄灭，外形似冰，的水合物，它易熄灭，外形似冰，被称为被称为“可燃冰。可燃冰。“可燃冰储可燃冰储量较大，可燃冰将成为最理想替量较大，可燃冰将成为最理想替代能源代能源.一、甲烷的构造分子式：分子式：电子式：电子式：构造式：构造式：构造简式：构造简式：空间构型：空间构型：CH4HHHCHCHHHHCH4 经过科学实验证明甲烷分子的构造是正四面体构造，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键的长度和强度一样，夹角相等。一、甲烷

5、的构造空间构型：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搜集搜集搜集搜集三、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，不易与其它物质反响与强酸、强碱、通常情况下，不易与其它物质反响与强酸、强碱、强氧化剂都不起反响强氧化剂都不起反响三、甲烷的化学性质通常情况下，不易与其它物质反响与强酸、强碱、通常情况下，不易与其它物质反响与强酸、强碱、强氧化剂都不起反响强氧化剂都不起反

6、响CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O点燃点燃1.1.氧化反响氧化反响1有机物化学反响方程式的书写。用有机物化学反响方程式的书写。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，能够会发生爆炸空气中点燃甲烷和空气，能够会发生爆炸空气中 爆炸极限爆炸极限5% 15% ，因此，在点燃甲烷之前，必需，因此，在点燃甲烷之前，必需进展的操作是检验纯度。进展的操作是检验纯度。设计产物检验设计产物检验甲烷煤矿坑道煤矿坑道(坑气、瓦斯坑气、瓦斯)一定浓度一定浓度通风；通风；着火点着火点防止明火防止明火CH4爆炸极限：爆炸极限：5%15.4% 他能设计一个实验验证他能设计一个

7、实验验证CH4CH4熄灭熄灭的产物是什么吗？的产物是什么吗？ 用一只冷而且枯燥的烧杯罩在火焰用一只冷而且枯燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立刻向杯生成。把烧杯迅速倒转过来，立刻向杯内注入少量廓清石灰水震荡，石灰水变内注入少量廓清石灰水震荡，石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。混浊，证明有二氧化碳生成。动动脑动动脑: :科学探求科学探求景象景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

8、氯气在光照条件下发生了反响，且消费了甲烷和氯气在光照条件下发生了反响，且消费了氯化氢和一种油状的物质氯化氢和一种油状的物质三、甲烷的化学性质2.2.取代反响取代反响CHHHH+Cl光照光照ClCH4+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替代的反响被其他原子或原子团所替代的反响,叫取代反响叫取代反响.三、甲烷的化学性质2.2.取代反响取代反响CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光光CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光光CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光光CHCl3 +

9、 Cl2 CCl4 + HCl光光一氯甲烷无色气体一氯甲烷无色气体二氯甲烷难溶于水的无色液体二氯甲烷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有机溶剂、灭火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2.2.取代反响取代反响 HH C Cl H HH C H H+ Cl Cl光光+ H Cl1反响条件为光照，气态卤素反响条件为光照，气态卤素2连锁反响，生成物为混合物连锁反响，生成物为混合物31molCl2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？ 在隔绝空气并加热至在隔绝空气并加热至1000的高的高温下，甲烷

10、分解温下，甲烷分解CH4 C + 2H2CH4 C + 2H2高温高温合成氨、汽油的原料合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料橡胶工业的原料3 3、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等课堂练习课堂练习1、1mol甲烷完全与氯气发生取代反响甲烷完全与氯气发生取代反响,假设要假设要制得等物质的量的制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩种卤代产物，需氯气多少摩尔？尔？2.5mol2、以下现实能证明甲烷分子中是正四面体构造而非平面、以下现实能证明甲烷分子中是正四面体构造而非平面正四边形构造的是正四边形构造的是 A CH3Cl只代表一种物质只代表一种物

11、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B3、向以下物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，、向以下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、NaClC、KClO3D、CCl4E、HClBE课堂练习课堂练习学与问学与问与甲烷构造类似的有机物还有很多，请他与甲烷构造类似的有机物还有很多，请他察看以下有机物的球棍模型和构造式，试察看以下有机物的球棍模型和构造式，试归纳出它们在构造上的特点。归纳出它们在构造上的特点。乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷异丁烷异丁烷二、烷烃二、烷烃1.定

12、义：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到达饱和的链状烃到达饱和的链状烃2.构造特点：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练一练：练一练：以下物质中能否属于烷烃？以下物质中能否属于烷烃？CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH CH CH3CH3 CH3CH3不是不是是是CH2CH2CH2CH2CH2CH2(2)构造简式：构造简式：例： H H H H H

13、 | | | | | H C C C C CH | | | | | H HC H H H H | H CH CHCHCHCH CH33322 省略CH键 把同一C上的H合并省略横线上CC键 CH CHCH CH CH CH33322或者：CH CHCH CH CH CH22333二、烷烃二、烷烃4.通式：CH3CH3CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH3察看与发现察看与发现CnH2n+2 n15.共价键数：3n+16.烷基：CnH2n+1 -CH3甲基甲基-CH2CH3 乙

14、基乙基电子式？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？CH4CH4C5H12C17H36C5H12想一想想一想甲烷甲烷CH4 即即 HCH2H乙烷乙烷CH3CH3 即即 HCH2CH2H丙烷丙烷CH3CH2CH3 即即 HCH2CH2CH2H丁烷丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3分析上述式子，他还可以发现什么？分析上述式子，他还可以发现什么？5、同系物、同系物 构造类似

15、，在分子组成上相差一个或假设干个构造类似，在分子组成上相差一个或假设干个 -CH2- 原子团的物质相互称为同系物。如：烷烃中的原子团的物质相互称为同系物。如：烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。碳原子均饱和、链状碳原子均饱和、链状通式通式_填填“同或同或“不同，以下一样不同，以下一样是是_一类物质；一类物质；组成元素组成元素_；化学式量相差化学式量相差14n14n；构造类似但不完全一样；构造类似但不完全一样；化学性质类似。化学性质类似。特点特点一样一样同同同同烷烃同系物烷烃同系物构造类似：构造类似：分子组成：分子组成：碳原子数不同。碳原子数不同。

16、E E、CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 和和 CH3CHCH3 CH3CHCH3想一想：以下物质能否为同系物？想一想：以下物质能否为同系物？A A、CH3CH3 CH3CH3 和和 CH2=CH2- CH2=CH2-CH3CH3C C、CH3CH3CH3CH3和和D D、CH3CH2Br CH3CH2Br 和和 CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2ClB B、CH2=CH2CH2=CH2和和 CH2CH2CH2CH2CH2CH2不是不是是不是不是CH3CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CH3CH3二、烷烃二、烷烃察看与发现察看与发现构造简式构造简式分子式分子式CH

17、3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CH3CH3C4H10C4H10C4H10C4H10有机物某些分子间分子式一样但它们的有机物某些分子间分子式一样但它们的构造不同构造不同发现发现二、烷烃二、烷烃8.同分异构景象和同分异构体(1) 同分异构景象同分异构景象化合物具有一样的分子式，但具有不同构造式的化合物具有一样的分子式，但具有不同构造式的景象叫做同分异构景象景象叫做同分异构景象(2) 同分异构体同分异构体具有同分异构景象的化合物互称为同分异构体具有同分异构景象的化合物互称为同分异构体组成元素组成元素_填填“同或同或“不同，以下不同，以下一样一样化学式化学

18、式_ _ ；化学式量化学式量_；构造构造_(_(能够类似也能够完全不同能够类似也能够完全不同) )； 化学性质化学性质_(_(能够类似也能够完全不同能够类似也能够完全不同) )。特点特点一样一样同同同同不同不同不同不同练习练习 2、以下哪些物质是属于同一物质？、以下哪些物质是属于同一物质？CCCC (A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)CCCCCCCC CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)试一试：以下物质属于同位素的是：试一试：以下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

19、构体的是：属于同分异构体的是：O2和和O3CH3CH3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 CH3CH3CH2CH CH3CH3CH2CH CH3CH3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 构成的构成的不同单质不同单质单质单质O2O2、O3O3构造类似，组成构造类似，组成上差一个或上差一个或n

20、n个个CH2CH2有机物有机物C2H6C2H6、C4H10C4H10一样分子式，不一样分子式，不同构造的化合物同构造的化合物有机物有机物CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)2CH3、C(CH3)4C(CH3)4几种重要概念的对比二、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练习：写出练习：写出C6H14的同分异构的同分异构体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

21、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。碳原碳原子数子数同分异同分异构体数构体数碳原碳原子数子数同分异同分异构体数构体数119352110753111159421235553138026514185879161035981820366319例题：例题： 写出写出CH3CH2CHCH32的一氯的一氯代物。代物。二、烷烃二、烷烃9. 卤代烃同分异构体数目的判别-C-HHHH C-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氢是等效氢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

22、是处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢等效氢CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CH3CH3以下化合物的一氯代物几种？以下化合物的一氯代物几种？CH3CH2CH2CH CH3CH2CH2CH CH3CH3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)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 2、为了区别异构体，用“正、“异和“新来表示。例如：正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷又如： 1 CH3CH2CH2CH3 2 CH3CHCH3 CH3 无支链：无支链：有支链有支链CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷正戊烷CH3CHCH2CH3CH3异戊烷异戊烷CH3CCH3CH3CH3新戊烷新戊烷7、烷烃同系物的物性递变、烷烃同系物的物性递变 逐 渐 升 高 气 液 固 逐 渐 增 大什么什么缘缘由？由？构造类似构造类似的分子随的分子随相对分子相对分子质量的逐质量的逐渐增大范渐增大范德华力逐德华力逐渐增大。渐增大。二、烷烃二、烷烃10.烷烃的物理性质熔沸点：熔沸点：随着随着C个数添加