最简单的有机化合物-甲烷课件

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

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

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=CC≡C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：（１）有机反应方程式中用“→”不用“＝”（２）CH4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。（３）多数有机物易燃烧。（４）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。①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？②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。H－C－HHH+Cl－Cl→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷H－C－ClHH+Cl－Cl→H－C－ClClH+H－ClH－C－ClClH+Cl－Cl→H－C－ClClCl+H－Cl二氯甲烷三氯甲烷H－C－ClClCl+Cl－Cl→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷取代反应－－有机物分子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+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2CHBr3+HBrCHBr3+Br2CBr4+HBr光照光照光照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。①甲烷常温时很稳定，高温时可断键②甲烷的高温裂解反应方程式：③以上反应的温度高低比较：

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甲烷的取代反应※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（gas

hydrate），是由天然气与水分子在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）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”（methane

hydrate或methane

gashydrate）。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《最简单的有机化合物－甲烷》

第２课时11一月2023二、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。H—C—C—HHHHHH—C—C—C—HHHHHHHH—C—C—C—C—HHHHHHHHH乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)它们对应的结构式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH3烷烃的通式：CnH2n+2结构简式：H—C—C—C—C—C—HHHHHHHHHHH——HCH例如：省略C—H键把同一C上的H合并CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3省略横线上C—C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_________.①CH2=CH－CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2

②和④（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-CH3·······CHHH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-CH3CH2·······CHHH····C··HH（四）烷烃的物理性质：名称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(n≥1)状态：气（n≤4）→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----与甲烷性质相似（1）氧化反应(能燃烧)2CnH2n+2+(3n+1)O22nCO2+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+Cl2CH3CH2Cl+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、C2H6B、C3H8C、C4H10D、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、4molB、8molC、2molD、6molD（六）烷烃的命名(了解)1、习惯命名法(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CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3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)27.9℃9.5℃36.07℃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]①丁烷②异丁烷