第三章第一节最简单的有机化合物甲烷

第三章第一节最简单的有机化合物甲烷我们把含碳得化合物叫做有机化合物,简称有机物。而一般把不含碳得得化合物叫做无机化合物。1、有机物得定义大多数有机化合物都难溶于水,熔点低,受热容易分解,容易燃烧,不易导电等。一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等少数化合物,虽然含有碳元素,但由于她们得组成和性质跟无机化合物相似,因此一向把她们作为无机化合物来研究。2、有机物得性质Ⅱ、最简单得有机物——甲烷一、甲烷得存在和物理性质甲烷就是无色、无味得气体,密度比空气小,极难溶于水。甲烷在自然界中得存在:

池沼得底部(沼气),煤矿坑道(坑气),天然气(一般含CH480~97%)。1、甲烷化学式:CH4二、甲烷得组成和结构空间结构如何？

经过科学实验证明甲烷分子得结构就是正四面体结构,碳原子位于正四面体得中心,4个氢原子分别位于正四面体得4个顶点上。2、甲烷分子得立体结构:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点得正四面体结构。键角:109°28′9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流通常情况下,甲烷比较稳定。

1、氧化反应:注意:(1)有机反应方程式中用“→”不用“＝”。(2)点燃CH4前必须验纯,否则会爆炸。(4)多数有机物易燃烧。(3)CH4与强酸、强碱或强氧化剂不反应。CH4不能使KMnO4(H+)溶液和溴水褪色。三、甲烷得化学性质取一个100mL得量筒,用排饱和食盐水得方法收集20mLCH4和Cl2,放在光亮得地方,日光不要直射,等待片刻,观察发生得现象。实验探究:甲烷与氯气光照条件下得反应CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光照取代反应:有机物分子里得某些原子或原子团被其她原子或原子团所代替得反应。→光照2、取代反应:→光照→光照→光照CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2

＋HCl光照CH2Cl2

＋Cl2CHCl3

＋HCl光照CHCl3

＋Cl2CCl4

＋HCl光照一氯甲烷,气态,不溶于水二氯甲烷,油状液体,不溶于水三氯甲烷,俗称氯仿,油状液体,不溶于水,有机溶剂四氯甲烷,即四氯化碳,油状液体,不溶于水,有机溶剂[练习]1、1mol甲烷最多能与多少氯气进行取代,生成多少HCl？取代反应得条件及特征:(1)条件:a、光照(不能强光直射);b、只能用纯净得卤素,如氯气或溴蒸气(液溴),不能用氯水和溴水。(2)特点:甲烷得取代反应就是逐一取代,得到得产物就是混合物。大多数有机反应都就是可逆反应。(4mol,4mol)2、在光照条件下,将等物质得量得CH4和Cl2充分反应,得到产物得物质得量最多得就是()A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HCl3、1mol甲烷和氯气在光照下充分反应生成相同物质得量得四种取代产物,则消耗得氯气得物质得量就是()A、1molB、2molC、2、5molD、5molDC取代反应与置换反应得区别取代反应置换反应有机物分子里得某些原子或原子团被其她原子或原子团所代替得反应。单质和化合物反应生成新单质和新化合物得反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代,很多反应就是可逆得反应一般就是单向进行反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大在水溶液中进行得置换反应遵循“强制弱”得原则反应中不一定有电子得得失一定有电子得得失其产物用途:H2就是合成氨及合成汽油等工业得原料。C就是橡胶工业得原料,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。

3、分解反应:在隔绝空气得情况下,加热至10000C,甲烷分解生成炭黑和氢气。补充:甲烷得制备(1)工业制备(2)实验室制备①药品:无水CH3COONa和碱石灰②反应原理:CH3COONa+NaOH==CH4+Na2CO3③收集方法:排水法④气体发生装置:同于O2、NH3⑤碱石灰中CaO得作用就是吸水,使固体反应物疏松透气⑥尾气处理:点燃燃烧Ⅲ烷烃她们得分子式和结构式如下:结构式结构简式一、烷烃得概念和通式分子中得碳原子以碳碳单键相互连接,其余价键全部与氢原子结合成链状得烃叫做饱和烃,饱和烃又称为烷烃。烷烃就是一系列化合物得总称。在烷烃分子中,碳原子数由1向上递增,这些烷烃分别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。结构式结构简式从上述分子式和结构式可以看出,烷烃分子中碳原子和氢原子之间得数量关系就是一定得。从甲烷开始,每增加一个碳原子,就相应增加两个氢原子,若烷烃分子中含有n个碳原子,则含有2n＋2个氢原子,因此烷烃得通式为CnH2n＋2

。烷烃得通式相邻得两烷烃分子间均相差一个CH2原子团,这个CH2原子团叫做系差。像烷烃分子这样,通式相同、结构相似、在组成上相差一个或多个系差得一系列化合物叫做同系列。同系列中得各化合物互称为同系物。同系物一般具有相似得化学性质。同系物烷烃得结构特点①烷烃分子里碳原子间都以碳碳单键相连,每个碳原子最多能以四个共价键与其她碳(或氢)原子相连。②烷烃都就是立体结构,而非平面结构或直线型,所有碳原子不一定在一条直线上,而就是呈锯齿状。③碳碳单键可以旋转,因此烷烃得碳链形状可以改变。④两个碳原子必然共线,三个碳原子不共线但就是一定共面,四个及以上得碳原子可能共面,也可能不共面。一定条件下,可以让所有碳原子都共面。烃基、烷基烃分子中去掉一个(或多个)氢原子剩下得部分叫做烃基。如果失去H原子得就是烷烃,则剩余部分叫烷基。一般用R-表示。例如甲基-CH3

乙基-CH2CH3或-C2H5注意：①R-中短横线指一个单电子（烷基不带电）；②CH4失去2个碳原子后所剩的原子团也是烷基，-CH2-叫亚甲基，-

CH-叫次甲基。|二、烷烃得物理性质练习册P33表格结论:烷烃得物理性质递变:①状态:气态(C:1~4)、液态(5~16)、固态(C:17以上);②随碳原子数依次增多,其熔点、沸点、密度依次升高,且密度均小于1。三、烷烃化学性质:烷烃通常情况下较稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂反应。在一定条件下也能发生氧化(燃烧)反应,取代、热解等反应。练习册P33表格分子式相同而结构式不同得化合物互称为同分异构体。这种现象叫做同分异构现象。从丁烷开始出现同分异构体四、同分异构现象结论:碳原子数相同时,支链越多,其熔沸点越低,密度越小。同分异构体得物理性质不同(熔沸点不同),化学性质不一定相同。烷烃一氯代物同分异构体数目得确定方法。补充1、等效氢法(对称法)①连在同一碳原子上得氢原子等效。②连在同一碳原子上得甲基上得氢原子等效。③处于对称位置上得氢原子等效。规律方法总结P47有几种等效氢原子就有几种一元取代物。2、换位思考法如丙烷得二氯代物C3H6Cl2和丙烷得六氯代物C3H2Cl6得同分异构体数目相等,都有四种。方法:(1)“先直链、一线串”C-C-C-C-C-C(2)“从头摘、挂中间;往边排、不到端”(3)“先整挂、后打散;支链碳不过半”五、烷烃同分异构体得书写与辨识ICC-C-C-C-CICC-C-C-C-CICC-C-C-C-CICC-C-C-CCIICC-C-C-CIC按照上述方法写出5~8个碳原子得烷烃得所有同分异构体。碳链异构体得数目随着化合物分子中所含碳原子数目得增多而增多。思考:试列表比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词得含义。同系物同分异构体同素异形体同位素定义类别结构分子式性质同系物同分异构体同素异形体同位素定义结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团得同一系列化合物。分子式相同,结构式不同得化合物。由同种元素组成得单质。质子数相同,中子数不同得同一元素得原子。类别化合物化合物单质原子结构结构相似结构不同结构不同——分子式不同,但具有相同得通式相同不同,如O2和O3不同,如1H,2H,3H性质物理性质不同,化学性质相似物理性质不同,化学性质不一定相同物理性质不同,化学性质基本不同物理性质不同,化学性质几乎相同P64思考与交流:有机物种类繁多得原因？①每个碳原子能与其她原子形成四个共价键;②碳原子与碳原子之间也能形成共价键,可形成碳碳单键、双键或三键;③多个碳原子可相互结合形成长得碳链,也可形成碳环;④存在大量得同分异构体。正己烷异戊烷 C5H12C9H20C12H26C20H42戊烷壬烷十二烷二十烷六、烷烃得命名☆☆☆1、普通命名法（习惯命名法）

称某烷：甲，乙，丙……癸烷，十一烷，十二烷等。

加前缀:正,异,新CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3①选主链,称“某烷”。选定分子里最长得碳链为主链,并根据主链上碳原子得数目称为“某烷”。己烷2、系统命名法CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3从离支链最近得一端开始,用1、2、3等数字给主链得各碳原子依次编号定位,以确定支链所在得位置。1563CH3CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3

CH342②编序号,确定支链得位置。先写取代基得位置序号,再写取代基得名称,中间用“–”隔开。然后根据主链上得碳原子数命名为“某烷”。己烷2-甲基③命名:“取代基位置”+“取代基名称”+“母体名称”CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3

CH3156342烃基大小得次序:(烃基越简单则越小,位置越靠前)甲基＜乙基＜丙基＜丁基＜戊基＜己基＜异戊基＜异丁基＜异丙基④先小后大,同基合并相同取代基合并,用大写得二、三等数字表示取代基数目,写在取代基名称之前。取代基位次中间用“,”隔开;如果几个取代基不同,就把简单得写在前面,复杂得写在后面。CH3CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3CH31563422,4-二甲基己烷一些常见烷基得名称:

-CH3:甲基-CH2CH3:乙基

-CH2CH2CH3:丙基-CH(CH3)2:异丙基

-CH2CH2CH2CH3:丁基

当有几种可能得编号方向时,应当选定使取代基具有“最小位次和”得那种编号。两端一样长时,从小取代基一端开始编号。CH3-CH—CH-CH2-CH2-C-CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH2CHCH2CHCH2CH3CH3CH2CH3从左到右：2，3，6，6从右到左：2，2，5，6123456776543211