《最简单的有机化合物甲烷》 名师获奖

第一节

最简单的有机化合物—甲烷

（第二课时）甲烷球棍模型碳原子成键特征：

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。甲烷比例模型复习提问：CHHHHCH4有什么结构特点和化学性质?

试根据下列各种物质的球棍模型,写出它们的结构式，并比较它们结构上有什么异同点?

有机化合物里，又一大类物质是仅由C、H两种元素组成的，这类物质总称为烃，也叫碳氢化合物。甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。除甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷异丁烷等等。CHHHHC—C——HHHHHHC—C——HCHHHH—HHHC—C——HCHHHH—CHH—HHHC—C——HCHHHC—HHH——HHH常见烷烃的球棍模型及结构式：丁烷乙烷丙烷异丁烷甲烷相同点：不同点：只含C、H两种元素，每个C以四个单键与其它原子相结合（碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键）C、H原子数比甲烷多。1.烷烃的定义:分子只由

元素和

元素组成,分子中碳原子之间以

相连,剩余价键全部与

结合,使每个碳原子的共价键都已充分利用,达到”饱和状态”,这样的烃叫做

,也称为

.单键氢原子烷烃饱和烃氢碳二、烷烃烷烃结构、组成特征：(1).碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；(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……(4).链状烷烃组成上可以用通式“CnH2n+2”表示。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-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶2.烷烃的物理性质：规律：

CnH2n+2(n≥1)状态:气液固；沸点依次升高,相对密度依次增大且小于1,均不溶于水,易溶于有机溶剂。请你分析课本P57表3-1几种烷烃的物理性质，归纳烷烃物理性质的变化规律。通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，不能与强酸和强碱溶液反应。(2).烷烃的取代反应

(3).烷烃的受热分解由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂。3、烷烃的化学性质

(1).氧化反应[思考]烷烃的化学性质有哪些？为什么？（与甲烷相似）乙烷：HH丙烷：HHH|||||

H－C－C－H

H－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH异丁烷：H||||

|H－C－C－C－C－HH--C--H||||

HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH写出下列各种烷烃的结构简式：[CH3CH3][CH3CH2CH3][CH3CH2CH2CH3][CH3CH(CH3)CH3]分子式、电子式、结构式、结构简式、碳骨架式，键线式结构简式：例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||H|HHH

H-C-H

|H

CH3—CH—CH—CH—CHCH3322

省略C—H键把同一C上的H合并省略横线上C—C键

CHCHCHCHCHCH33322或者:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分析课本P57表3-1几种烷烃的链状的分子结构可知烷烃分子碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键，都符合通式CnH2n+2那么它们在分子组成上还有什么联系呢？结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团乙烷：[CH3CH3]丙烷：[CH3CH2CH3]丁烷：[CH3CH2CH2CH3]甲烷：[CH4]……结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团的物质互相称为同系物。4、同系物(1)定义:①通式_____(填“同”或“不同”，以下相同)②是______一类物质；③组成元素_____；④分子式不同,相对分子质量相差

；⑤结构相似但不完全相同；⑥物性

,化学性质

。(2)特点:相同同同14n递变相似

[练习

]1.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

提示:根据通式CnH2n+2C38H78C18H38C9H202、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、6molD3、下列哪组是同系物？（）A、CH3CH2CH2CH3

CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3

CH2

C、CH3－CH＝CH3

CH2

CH2B[练习

]3、下列哪些物质是属于同一物质？CCCC－－－(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－∣∣CCCC－∣C∣CCC－∣(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)4、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是

A、CH3Cl只有一种结构

B、CH2Cl2只有一种结构

C、CHCl3只有一种结构

D、CH4中四个价键的键长和键角都相等CHHHH[讲解]

甲烷不论是正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl、CHCl3都无同分异构体,故选项A、C的理由不充分。若甲烷是平面正方形结构,CH2Cl2存在两种同分异构体:而实际CH2Cl2不存在同分异构体,因此假设不合理。若甲烷是正四面体结构,此时CH2Cl2不存在同分异构体,故选项B是正确的。选项D也是错误的,因为甲烷不论是正四面体结构,还是平面正方形结构,CH4中四个价键的键长和键角都相等,故理由不充分。

第一节

最简单的有机化合物—甲烷

（第三课时）恩平一中：邱日兵分析课本P57表3-1几种烷烃的名称，应该如何给烷烃命名呢？5、烷烃的命名:烃的命名方法——根据分子里所含碳原子的数目来命名。A.碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如:戊烷、辛烷等。(石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气,打火机里的液体主要是丁烷)B.碳原子数在十以上的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等C.对于有支链的烷烃：常用正、异、新……来表示。

CHCHCHCH333正丁烷异丁烷CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷CH3CH2CH(CH3)CH3异戊烷CH3(CH3)C(CH3)CH3C4H10C5H12新戊烷习惯(传统)命名适用于简单的有支链的链状烷烃。[CH3CH2CH2CH3]甲基：－CH3

亚甲基：－CH2－

次甲基：－CH

－乙基：－CH2CH3

丙基：－CH2CH2CH3∣烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分。用“R—”来表示。烷基通式：—CnH2n+1（n≥1）分别写出它们的结构简式(1)用一个丙基、一个甲基组成一种结构(2)用三个甲基、一个次甲基组成一种结构①无支链的链状烷烃：碳原子数在10以内,以甲,乙,丙,丁,戊,己,庚,辛,壬,癸依此代表碳原子数,后面加”烷”字,称某烷.碳原子数大于10的,以汉字数字代表碳原子数.如CH3(CH2)6CH3称为辛烷;CH3(CH2)16CH3称为十八烷.(1)、系统命名法②有支链的烷烃：

a.定主链：最长

b.定C原子序号：最近

c.命名：先“小”后“大”，同类归并，用字规范例如：C

C–C–C–C–C–CCCCCC654321756庚烷４－乙基2,2,5－三甲基－主链名称支链(取代基)位置及名称丁烷异丁烷写出丁烷和异丁烷的结构式和结构简式、分子式HHHH

H|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH[CH3CH2CH2CH3][CH3CH(CH3)CH3](C4H10)(C4H10)思考：丁烷和异丁烷之间有什么特点？这种现象在我们有机化学是一种什么现象？它们之间有什么关系呢？想想为什么有机物的种类远远多于无机物的种类?6、同分异构现象、同分异构体（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,叫做同分异构体现象。（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。同分异构体的特点：①组成元素_____（填“同”或“不同”，以下相同）②化学式_____；③化学式量_____；④结构______(可能相似也可能完全不同)；⑤化学性质______(可能相似也可能完全不同)。相同同同不同不同理解:三个相同:二个不同:分子组成相同、分子量相同、分子式相同结构不同、性质不同物理性质不同性质不同的原因是结构不同正戊烷例1：写出C5H12的同分异构体CH3CH2CH2CH2CH3异戊烷CH3CH2CH(CH3)CH3新戊烷CH3(CH3)C(CH3)CH37、同分异构体,同系物,同位素,同素异形体比较定义适用范围实例同系物结构相似,组成上相差一个或多个CH2原子团的物质同一类有机物CH4,C3H8,同分异构体分子式相同,结构不同的物质有机物正丁烷和异丁烷同位素同种元素的不同原子之间互称原子(同种元素)11H,21H,31H同素异形体由同种元素形成的不同种单质单质(同种元素)金刚石和石墨同一种物质同分异构体同系物例1:例2、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：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3③

和④金刚石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3①④②⑥③⑤例3：

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、HH