高中化学最简单的有机化合物-甲烷新人教版必修2 完整版课件PPT

1、第一节最简单的有机化合物 - 甲烷一、甲烷第三章 有机化合物课前练习下列物质属于有机物的是：_ 属于烃的是：_ H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4 写出甲烷、氯气的分子式、电子式、结构式。写出甲烷燃烧的化学方程式课前练习最简单的有机化合物甲烷天然气可燃冰沼气甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气以及天然气的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。甲烷的存在沼气池沼底部坑气煤坑或坑道天然气某些地方地下深处我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地。（二）甲烷的物理性质

2、色 味的 体，密度 ， 溶于水。无气无比空气小极难如何收集甲烷?向下排空气法排水法我的疑问 1、有机物总类繁多的原因？ 2、甲烷的结构性质什么样？ 3、有机反应为什么用“”，不用“=” 4、怎样理解取代反应？ 反应条件是什么有机物种类繁多的原因：1、碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。CHHHH：CCCCCCCCCCCCHHH.C.HC=CCC分子式：CH4电子式：HHHCH结构式：CHHHH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

3、正方形？甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体，四个C-H键的长度强度相同。键角均为：109。28， （三）化学性质：通常情况下，甲烷比较稳定。 A.氧化反应：注：（）有机反应方程式中用“”不用“”（）CH4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。（）多数有机物易燃烧。（）与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化？将甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么现象，说明什么？ KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被

4、KMnO4(H+)氧化。 通常情况下稳定，不与三强（强酸、强碱、强氧化剂）反应结论：取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象！实验探究：B、甲烷的“取代反应”试验现象：混合气无光照，不反应强光照射，会爆炸，混合气颜色变浅，瓶内壁有油状液体，瓶中有少量白雾。HCHHH+ ClCl HCClHH+ HCl一氯甲烷HCClHH+ ClCl HCClClH+ HClHCClClH+ ClCl HCClClCl+ HCl二氯甲烷三氯甲烷HCClClCl+ ClCl ClCClClCl+ HCl四氯甲烷取代反应有机物分子

5、里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应甲烷的四种氯代物均不溶于水，常温下 一氯甲烷CH3Cl -气体 二氯甲烷CH2Cl2 三氯甲烷CHCl3 四氯甲烷CCl4-均为液体1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBrC.分解反应：其产物：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷的高温裂解反应方程式：以上反应的温度高低比较

6、： 甲烷化学性质 总体： 一定条件下燃烧反应取代反应受热分解性质较稳定课堂总结2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD 3、向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（ ）、l、al、l、lB4、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是 （ ）A、HCl B、CH4 C、H2 D、COB5下列说法正确的是( )。A.甲烷分子中C、H间是非极性键B.甲烷分子是空间三角锥结构C.甲烷的结构式为CH4D.甲烷分子是非极性分子D6、甲烷是一种、

7、的气体，标准状况下的密度_，其分子呈 结构，电子式 ，化学性质比较。7、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O8、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2无色无味0.714g/L正四面体 稳定BCB 10、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？2.5mol9下列叙述正确的是( ) A、 有机物一定来自有机体内 B、 有机物与无机物可以相互转化 C、 CO属于有机物 D、 A-B + C-D A-C +B-D 一定属于 复分解反应9、下列

8、事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是（ ） 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B10、氯仿可作为局部麻醉剂,常因保持不慎而被空气氧化,产生剧毒气体光气(COCl2)。 2CHCl3+O22COCl2+2HCl(1)上述反应 (填选项符号,下同)：A.属于取代反应 B.不属于取代反应 (2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。A.NaOH(aq) B.AgNO3(aq) C.HCl(aq) D.水E.湿润的蓝色石蕊试纸 F.湿润的无色酚酞试纸 BB E再见！甲烷的取代反应

9、 取代反应与置换反应的比较：可燃冰简介：学名“天然气水合物”，也称气体水合物（gashydrate），是由天然气与水分子在高压（100大气压或10MPa）和低温（010）条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methanehydrate或methanegas hydrate）。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可 以像酒精块一样被点燃，故也有人 叫它“可燃冰”。 从微观上看其分子结构就像一 个一个“笼子”，由若干水分子组成 一个笼子，每个笼子里“关”一个甲 烷气体分子。可燃冰 未来的新能源烷烃第三章 有机化合物第一节最简单的有

10、机化合物甲烷第课时9/14/2022二、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。甲烷化学性质 总体： 一定条件下燃烧反应取代反应受热分解性质较稳定C.分解反应：其产物：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷的高温裂解反应方程式：以上反应的温度高低比较： HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHH乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)它们对应的结构式CH3C

11、H3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3或 CH3(CH2)2CH3烷烃的通式： CnH2n+2结构简式：HCCCCCHHHHHHHHHHH HCH例如： 省略CH键 把同一C上的H合并CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上CC键 CH3CHCH2CH2CH3CH3或者： CH3CH(CH3)CH2CH2CH3（一）烷烃结构和组成特征2. C原子都形成4个共价键；形成四面体结构。3.碳链可以转动（呈锯齿形）思考 烷烃分子中的所有原子能否共平面？1.烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。烷

12、烃中的所有原子不可能共平面.（二）同系物： 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。练习1下列物质中属于同系物的是_.CH2=CHCH3 CH4 H2 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 和（1）碳、碳单键，其余连氢（2）链状（可带支链）（3）CH2为系差烷烃的结构相似是指:（三）烃基烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫做烃基。用R表示。烷烃烷基例如：甲基CH3- 或- CH3CHHH电子式：练习2 写出乙基的结构简式和电子式：CH3CH2-或-CH2CH3或C2H5-或-C2H5-CH3CH2CHHHCHH（四）烷烃的物理性质：名称

13、结构简式常温时的状态熔点/沸点/ 相对密度水溶性甲烷CH4气-182.5-161.50.466不溶乙烷CH3CH3气-182.8-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-188.0-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-129.736.00.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22302.20.7780不溶规律：CnH2n+2(n1)状态：气（n4）液固；C原子数,熔沸点，相对密度(小于1) ，均不溶于水。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。（五）烷烃的化学性质-与甲烷性质相

14、似（1）氧化反应(能燃烧)2CnH2n+2 + (3n+1)O2 2nCO2 + 2(n+1) H2O 点燃结构稳定,均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。（2）取代反应 (在光照条件下进行，产物更复杂)例如：CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl 光照练习3 某气态烷烃20mL完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100mL，则该烷烃的化学式是（ ） A、 C2H6 B、C3H8 C、C4H10 D、C5H12B练习4 1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（ ） A、4mol B、8mol C、2mol D、6molD（六）烷烃的命名(了解)1、习

15、惯命名法(1)1-10个C原子的直链烷烃:称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷(2)11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷(3)带支链的烷烃:用正、异、新表示戊烷C5H12C8H18辛烷正戊烷无支链异戊烷带一支链新戊烷带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32、系统命名法（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷(最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32-甲基丁烷2，2二甲基丙烷

16、1 2 3 41 2 3 4 5CH3 CH CH CH2 CH3CH3CH33122，3二甲基戊烷2、系统命名法（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷(最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并CH3CH3C2H5CH3 CCHCH2CH32，2二甲基-3-乙基戊烷1 2 3 4 52、系统命名法（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷(最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并（5）同位置，简在前。3甲基-5-乙基庚烷1 2 3

17、4 5 6 7C2H5CH3 CH2CHCH2CHCH2CH3CH3（6）支链序号的合数要最小2、系统命名法（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷(最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并（5）同位置，简在前。CH3 CH2CHCH2CHCH3CH3CH2CH2CH2CH31 2 3 4 56 78 93，5二甲基壬烷（6）支链序号的合数要最小练习写出下列烷烃的名称C2H5CH3 CCH2CH2CHCH3CH3CH3CH3 CHCHCH3CH3CH3CH3 CH2CHCHCH2CH3CH3CH32，3二甲基丁烷

18、3，4二甲基己烷2，2，5三甲基庚烷正戊烷无支链异戊烷带一支链新戊烷带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3思考与交流 正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式是否相同？他们分子结构是否相同？它们是否为同一种物质？结论它们的分子式相同（C5H12），但分子结构不同，属于不同的分子。（七）同分异构现象、同分异构体1、同分异构体现象（1）同分异构体现象： 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构现象。（2）同分异构体： 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体理解一个相同分子式相同（分子组成相

19、同、分子量相同）一个不同结构不同（性质不同）名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质：支链越多，熔沸点 密度 化学性质：不一定相同(因为他们可以是不同种类的物质)27.99.536.07沸点思考 试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或几个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同化合物单质化合物同一元素的不同种原子练习5 丁烷 异丁烷 戊烷 异戊烷 新戊烷 丙

20、烷，物质的沸点由高到低的排列顺序是_. C原子数不同：C原子数越多，沸点越高C原子数相同：支链越多，沸点越低练习6 下列哪些物质是属于同一物质？CCCCA、CCCCH、CCCCG、CCCCF、CCCCE、CCCCD、CCCCC、CCCCB、A和D、E、G、HB和C、F以庚烷为例 C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-CC2H5 C-C-C-C-CCC C-C-C-C-CCC C-C-C-C-CCC2、找同分异构体的方法碳链缩短法一注意：找出中心对称线主链由长到短支链由整到散位置由心到边排布邻到间四句话：支链不接两端C C-C-C-CCCC C-C-C-C-CC附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原子数12345678910同分异体数1112359183575同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。另外，碳原子之间可以以单键、双键和三键相结合，又可以连接成链状和环状，这是有机物种类繁多的另外一个原因（见P63 图3-5）练习8 写出己烷的5