《最简单的有机化合物——甲烷》.ppt

1、有 机 物,什么叫有机物？它有哪些组成元素？,定义：,含有碳元素的化合物为有机物。,（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）,生活中的化学,2.有机物的组成元素,有机物除了含碳外，一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素.,我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃. 甲烷是最简单的有机化合物.,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。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。,沼气,煤矿坑道气（瓦斯）,天然气,油田气,甲烷在自然界的存在,分子式：,CH4,电子式：,H,H,H,C,H,结构式：,+1,-4,一、甲烷的分子组成和结构,

2、（平面）,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。键角：109。28，,但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。,二、甲烷的性质： 1、物理性质,色 味的 体，密度 ， 溶于水。,无,气,无,比空气小,极难,2、化学性质：,通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。,甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。,同理：甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色,在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。,现象：安

3、静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热,注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体 会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!,你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？,用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。,动动脑:,科学探究,取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？,1.你从实验

4、中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,（2）.甲烷的取代反应,实验视频,室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。,1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。,分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷,氯气,甲烷

5、与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,甲烷与氯气 光照条件下的取代反应,返 回,光照下甲烷与氯气发生取代反应,返 回,单击鼠标,单击鼠标,写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,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叫做取代反应。,取代反应:,试一试：你能

6、写出甲烷与溴蒸气发生取代 反应的化学方程式吗？,BC,取代反应的特征：取而代之，有进有出,、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,学 以 致 用,取代反应与置换反应的区别？,生成物中不一定有单质,反应物和生成物中一定有单质,反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大,在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等,反应逐步进行，很多反应是可逆的,反应一般为单方向进行,想一想？,1、甲烷是一种、的气体，标准状况下的密度_，其分子呈结构，化学性质比较。 2、与甲烷的分子结构相同的物质

7、是（ ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、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,0.717g/L,正四面体,稳定,B,C,练习:,4、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（ ） A、5种 B、2种 C、3种 D、 4种,5、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（ ） A、.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,A,D,与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。,学与问,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,丁烷,异

8、丁烷,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,只含C、H两种元素，每个碳以 四个单键与其它原子相结合。,相同点,C、H原子数不同,不同点,二、烷烃,在烃的分子里，碳原子之间都以碳 碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵 全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的 化合价都已充分利用，都达到“饱和”。 这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。,1、定义：,练一练： 下列物质中属于烷烃的是 A: CH2CH2、 B: CH3CH2CH2CH2CH3 C: CH4,结构简式：,H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | | H HCH H H H | H,或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3

9、,分子式： 结构式：,2、有机物的表示方法,例： C6H14,结构简式,几种烷烃对应的结构简式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3 )CH3,想一想,甲烷CH4 乙烷CH3CH3 丙烷CH3CH2CH3 丁烷CH3CH2CH2CH3 戊烷CH3(CH2)3CH3 癸烷 CH3(CH2)8CH3 十七烷 CH3(CH2)15CH3 若把碳原子数定为n，则通式为？,烷烃的通式：,链状： CnH2n+2,3、烷烃的命名,习惯命名法： 以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内用“天干数字”表示。“天干”：甲、乙、丙、丁、

10、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子数在10以上用中文数字表示。,4、性质,（1）物理性质,规律： 状态：气(14)液固；熔沸点依次升高 密度：相对密度依次增大且小于1 水溶性：均不溶于水,（2）化学性质（与CH4相似）,氧化反应,取代反应,A、具有可燃性 B、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱 反应。,在光照条件下进行，产物更复杂,想一想,甲烷CH4 即 HCH2H 乙烷CH3CH3 即 HCH2CH2H 丙烷CH3CH2CH3 即 HCH2CH2CH2H 丁烷CH3CH2CH2CH3 戊烷CH3(CH2)3CH3 癸烷 CH3(CH2)8CH3 十七烷 CH3(CH2)15CH3

11、分析上述式子，你还可以发现什么？,5、同系物,同系物的特点： 结构相似、组成:,相差一个或若干个CH2原子团,结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 -CH2- 原子团的物质互相称为同系物。如：烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。,练一练： 下列物质中属于同系物的是 CH2CH2、 CH3CH2CH2CH2CH3 CH4 CH3(CH2)5CH3,B,随堂练习,丁烷C4H10,异丁烷C4H10,练习：请看图写出结构简式和分子式。,CH3CH2CH2CH3,CH3CHCH3 | CH3,两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量 完全相同，但性质却有差异。,正丁烷,异丁烷,CH3CH

12、2CH2CH3,观察：烷烃中碳原子是否在同一直线上？,三、同分异构现象与同分异构体,1、同分异构现象,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。,3、理解,三个相同：,分子组成相同、分子量相同、分子式相同,二个不同：,结构不同、物理性质不同,质子数等，中子数 不等，原子之间,原子,氕、氚,同一元素 形成的不 同单质,单质,O2、O3,结构相似，组成 上差一个或n个CH2,有机化合物,C2H6、C4H10,相同分子式，不 同结构的化合物,有机化合物,CH3(CH2)3CH3、 C(CH3)4,4、四同比较：,例1、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： O2和O3 CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 金刚石和石墨 氕、氘和氚