《最簡單的有機化合物——甲烷》課件

1、有機化合物特寫有機化合物特寫HClNaOHNaClCuOCH4（甲烷）（甲烷） C2H5OH（酒精）（酒精） CH3COOH（醋）（醋）有機化合物有機化合物1.1.定義：定義：大多數(shù)大多數(shù)含碳元素的化合物含碳元素的化合物比如：比如：CH4、C6H12O6、C2H5OH等等特殊：特殊：CO2、H2CO3、碳酸鹽依然看作無機物、碳酸鹽依然看作無機物2.2.組成元素：組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素主要元素其他元素其他元素3.3.分類：分類：烴烴烴的衍生物烴的衍生物只含只含C、H兩種元素兩種元素除除C、H外還含其它元素外還含其它元素有機化合物有機化合物4

2、.4.特點：特點：CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金剛石金剛石 CH3COOH下列物質(zhì)屬于烴的是下列物質(zhì)屬于烴的是？思考思考 有機物有機物 無機物無機物 種類種類溶解性溶解性可燃性可燃性電離性電離性化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)很多很多(3000萬種以上萬種以上)比有機物少比有機物少(10萬種左右萬種左右)多數(shù)難溶于水，易多數(shù)難溶于水，易溶于有機溶劑溶于有機溶劑多數(shù)難溶于有機溶劑，易溶于水多數(shù)難溶于有機溶劑，易溶于水多數(shù)可以燃燒多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)為非電解質(zhì)一般比較復(fù)雜，副反一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率慢應(yīng)多，反應(yīng)速

3、率慢多數(shù)是電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)一般比較簡單，副反一般比較簡單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快應(yīng)少，反應(yīng)速率較快有機化合物有機化合物5.5.成鍵特點：成鍵特點：C周圍四根鍵周圍四根鍵H、X一根鍵一根鍵O兩根鍵兩根鍵C-C-C-C-C-C-C-CCClCCOCC=C-C-C-O-CCl第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物 第一課時第一課時第三章第三章 有機化合物有機化合物甲烷甲烷一、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式：分子式：電子式：電子式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式：空間構(gòu)型：空間構(gòu)型：CH4HHHCHCHHHHCH4 經(jīng)過科學(xué)實驗證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是經(jīng)過科學(xué)實驗證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原

4、子位于正四面體正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，的中心，4個氫原子分別位于正四面體個氫原子分別位于正四面體的的4個頂點上。其中，個頂點上。其中，4個個C-H鍵的長鍵的長度和強度相同，夾角相等。度和強度相同，夾角相等。一、甲烷的結(jié)構(gòu)空間構(gòu)型：空間構(gòu)型：球棍模型球棍模型比例模型比例模型鍵角鍵角10928 甲烷在自然界的存在沼氣沼氣沼氣池的制作方法沼氣池的制作方法 甲烷在自然界的存在甲烷 甲烷在自然界的存在煤礦坑道煤礦坑道(坑氣、瓦斯坑氣、瓦斯)一定濃度一定濃度通風(fēng)；通風(fēng)；著火點著火點避免明火避免明火CH4爆炸極限：5%15.4%西氣東輸?shù)闹鹘俏鳉鈻|輸?shù)闹鹘羌淄榧淄?千年的希望千年的希望 “可

5、燃冰可燃冰” 可燃冰是天然氣（甲烷等）可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為似冰，被稱為“可燃冰可燃冰”?！翱扇急扇急眱α枯^大，可燃儲量較大，可燃冰將成為最理想替代能源冰將成為最理想替代能源.二、甲烷的物理性質(zhì) 色色 味的味的 體，密度體，密度 ， 溶于水。溶于水。無無氣氣無無比空氣小比空氣小極難極難向下排氣法向下排氣法排水法排水法收集收集收集收集推測推測CHCH4 4化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：酸性？酸性？組成上組成上化合價化合價還原性？還原性？三、甲烷的化學(xué)性質(zhì) 溴水溴水甲烷甲烷高錳酸鉀高錳酸鉀 甲烷甲烷 氫氧化鈉和酚酞氫氧化鈉和酚酞 甲烷甲烷通常

6、情況下，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)與通常情況下，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)與強酸、強堿、強酸、強堿、強氧化劑強氧化劑都不起反應(yīng)都不起反應(yīng)三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常情況下，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)與通常情況下，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)與強酸、強堿、強酸、強堿、強氧化劑強氧化劑都不起反應(yīng)都不起反應(yīng)CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O點燃點燃1.1.氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)（1）有機物化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫。用）有機物化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫。用“”不用不用“=”（2）淡藍色火焰，放出大量熱）淡藍色火焰，放出大量熱（3）點燃甲烷和空氣，可能會發(fā)生爆炸（空氣中）點燃甲烷和空氣，可能會發(fā)生爆炸（空氣中 爆炸極限爆炸極限5% 15%） ，因此，在

7、點燃甲烷之前，必須，因此，在點燃甲烷之前，必須進行的操作是進行的操作是檢驗純度。檢驗純度。設(shè)計產(chǎn)物檢驗設(shè)計產(chǎn)物檢驗科學(xué)探究科學(xué)探究現(xiàn)象現(xiàn)象內(nèi)壁內(nèi)壁液面液面顏色顏色對比對比實驗實驗氯氣的氯氣的黃綠色黃綠色逐漸變逐漸變淺淺試管壁試管壁是出現(xiàn)是出現(xiàn)油狀小油狀小液滴液滴試管內(nèi)試管內(nèi)液面上液面上升升 ，出，出現(xiàn)白霧現(xiàn)白霧甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生了反應(yīng)，且生產(chǎn)了甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生了反應(yīng)，且生產(chǎn)了氯化氫和一種油狀的物質(zhì)氯化氫和一種油狀的物質(zhì)三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)2.2.取代反應(yīng)取代反應(yīng)CHHHH+Cl光照光照ClCH4+Cl2光照光照CH3Cl+HCl一氯甲烷一氯甲烷 有機物分子里的某些原子或原子團有

8、機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應(yīng)被其他原子或原子團所代替的反應(yīng), ,叫取代反應(yīng)叫取代反應(yīng). .三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)2.2.取代反應(yīng)取代反應(yīng)CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光光CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光光CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光光CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl光光一氯甲烷（一氯甲烷（無色氣體無色氣體）二氯甲烷（二氯甲烷（難溶于水的無色液體難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿 （有機溶劑有機溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有機溶劑、滅火劑有機溶劑、滅火劑）三、甲烷的化

9、學(xué)性質(zhì)2.2.取代反應(yīng)取代反應(yīng) HH C Cl H HH C H H+ Cl Cl光光+ H Cl（1）反應(yīng)條件為光照，氣態(tài)鹵素）反應(yīng)條件為光照，氣態(tài)鹵素（2）連鎖反應(yīng)，生成物為混合物）連鎖反應(yīng)，生成物為混合物（3）1molCl2取代取代1molH但光線不能太強但光線不能太強量最多的是？量最多的是？課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、1mol1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若要制得若要制得等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的4 4種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？2.5mol2、下列事實能證明甲烷分子中是正四面體結(jié)構(gòu)而非平面、下列事實能證明甲烷分子中是正四面體結(jié)構(gòu)而非平

10、面正四邊形結(jié)構(gòu)的是（正四邊形結(jié)構(gòu)的是（ ） A CH3Cl只代表一種物質(zhì)只代表一種物質(zhì) B CH2Cl2只代表一種物質(zhì)只代表一種物質(zhì) C CHCl3只代表一種物質(zhì)只代表一種物質(zhì) D CCl4只代表一種物質(zhì)只代表一種物質(zhì)B3、向下列物質(zhì)的水溶液中滴加硝酸銀溶液，、向下列物質(zhì)的水溶液中滴加硝酸銀溶液，能產(chǎn)生白色沉淀的是（能產(chǎn)生白色沉淀的是（ ）A、CH3ClB、NaClC、KClO3D、CCl4E、HClBE課堂練習(xí)課堂練習(xí)4、常溫下將甲烷與空氣混合，甲烷體積分少多少時爆炸最強？（設(shè)O2占空氣的1/5） ( ) A. 9 B. 5 C. 15 D. 33.3 A5、將一定量的甲烷燃燒后得到CO、C

11、O2及水蒸氣，共49.6g，通過氯化鈣時，氯化鈣增加25.2g，則二氧化碳的質(zhì)量為？13.2g最簡單的有機物最簡單的有機物甲烷甲烷第二課時第二課時學(xué)與問學(xué)與問與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機物還有很多，請你與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機物還有很多，請你觀察下列有機物的球棍模型和結(jié)構(gòu)式，試觀察下列有機物的球棍模型和結(jié)構(gòu)式，試歸納出它們在結(jié)構(gòu)上的特點。歸納出它們在結(jié)構(gòu)上的特點。乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷異丁烷異丁烷二、烷烴二、烷烴1.定義：分子中碳原子間以分子中碳原子間以C-C單鍵相連，剩余的價單鍵相連，剩余的價鍵全部與鍵全部與H結(jié)合，使每個碳原子的化合價都結(jié)合，使每個碳原子的化合價都達到飽和的鏈狀烴達到飽和的鏈狀烴2.

12、結(jié)構(gòu)特點：C-C（可旋轉(zhuǎn)）（可旋轉(zhuǎn)）鋸齒形（非直線型）鋸齒形（非直線型） 鏈狀鏈狀以以C為中心四面體構(gòu)型為中心四面體構(gòu)型練一練：練一練：下列物質(zhì)中是否屬于烷烴？下列物質(zhì)中是否屬于烷烴？CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH2 2CHCH CHCH3 3 CHCH3 3不是不是是是CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2二、烷烴二、烷烴3.結(jié)構(gòu)簡式：將結(jié)構(gòu)式所有的單鍵省略將結(jié)構(gòu)式所有的單鍵省略 CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHC

13、H3 3CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3 )CH)CH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3CHCH3 3 二、烷烴二、烷烴4.通式：CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3觀察與發(fā)現(xiàn)觀察與發(fā)現(xiàn)CnH2n+2 （n1）5.共價鍵數(shù)：3n+16.烷基：CnH2n+1 -CH3（甲基）（甲基）-CH2CH3 （乙基）（乙基）電子式？電子式？1.分子量最小的烷烴分子式是？2.含碳量最低的烷烴分子式是？3.分子量為72的烷烴分子式是？

14、4.含有36個H的烷烴分子式是？5.含有16個共價鍵的烷烴分子式是？CH4CH4C5H12C17H36C5H12CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3二、烷烴二、烷烴特點與關(guān)系特點與關(guān)系7.同系物： (1) 定義定義:結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物。原子團的物質(zhì)互稱為同系物。(2) 特點特點結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干CH2、有相同的通式、有相同

15、的通式.E E、CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 和和 CHCH3 3CHCHCHCH3 3想一想：下列物質(zhì)是否為同系物？想一想：下列物質(zhì)是否為同系物？A A、CHCH3 3CHCH3 3 和和 CHCH2 2=CH=CH2 2-CH-CH3 3C C、CHCH3 3CHCH3 3和和D D、CHCH3 3CHCH2 2Br Br 和和 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2ClClB B、CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2不是不是是不是不是CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3CHCH3 3二、烷烴二、烷烴

16、觀察與發(fā)現(xiàn)觀察與發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式分子式分子式CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3CHCH3 3C C4 4H H1010C C4 4H H1010有機物某些分子間分子式相同但它們的有機物某些分子間分子式相同但它們的結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)二、烷烴二、烷烴8.同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1) 同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象叫做現(xiàn)象叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象(2) 同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體同分

17、異構(gòu)體(3) 特點特點分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同試一試：下列物質(zhì)屬于同位素的是：試一試：下列物質(zhì)屬于同位素的是：屬于同素異形體的是：屬于同素異形體的是：屬于同系物的是：屬于同系物的是：屬于同分異構(gòu)體的是：屬于同分異構(gòu)體的是：O2和和O3CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3 和和金剛石和石墨金剛石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 CH3CH3CH2CH CH3CH3CH2CH CH3CH3概念概念內(nèi)涵內(nèi)涵比較對比較對象象實例實例同位素同位素同素異同素異形體形體同系物同系物同分異同分異

18、構(gòu)體構(gòu)體質(zhì)子數(shù)等，中子質(zhì)子數(shù)等，中子數(shù)數(shù)不等，原子之間不等，原子之間原子原子氕、氚氕、氚同一元素同一元素 形成的形成的不同單質(zhì)不同單質(zhì)單質(zhì)單質(zhì)O O2 2、O O3 3結(jié)構(gòu)相似，組成結(jié)構(gòu)相似，組成上差一個或上差一個或n n個個CHCH2 2有機物有機物C C2 2H H6 6、C C4 4H H1010相同分子式，不相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的化合物同結(jié)構(gòu)的化合物有機物有機物CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3、C(CHC(CH3 3) )4 4幾種重要概念的對比二、烷烴二、烷烴9. 烷烴同分異構(gòu)體的書寫例例1：寫出：寫出C5H12的同分異構(gòu)體的同分異構(gòu)體練習(xí)：寫出練習(xí)：寫出C

19、6H14的同分異構(gòu)體的同分異構(gòu)體小結(jié)同分異構(gòu)體的書寫口訣：（減鏈法）小結(jié)同分異構(gòu)體的書寫口訣：（減鏈法）主鏈由長到短（不少于總數(shù)的主鏈由長到短（不少于總數(shù)的1/2)；支鏈由整到散支鏈由整到散；位置由心到邊；位置由心到邊；一邊走，不到端，甲基不掛端點碳，一邊走，不到端，甲基不掛端點碳，乙基不掛倒數(shù)第二碳。乙基不掛倒數(shù)第二碳。排布同鄰間。排布同鄰間。二、烷烴二、烷烴9. 鹵代烴同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷-C-HHHH C-C- HHHHHH-C-CH3CH3CH3CH3同一個碳原子上的氫是等效氫同一個碳原子上的氫是等效氫同一個碳原子上的甲基上的氫是等效氫同一個碳原子上的甲基上的氫是等效氫處于分子中對稱位

20、置的碳上的氫原子是處于分子中對稱位置的碳上的氫原子是等效氫等效氫CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3CHCH3 3下列化合物的一氯代物幾種？下列化合物的一氯代物幾種？CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH CHCH3 3命命 名名習(xí)慣命名習(xí)慣命名1.十個碳以下：十個碳以下：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、任、癸、辛、任、癸(gui)無支鏈：無支鏈：有支鏈有支鏈CH3CH2CH2CH2CH3正正戊烷戊烷CH3CHCH2CH3CH3異異戊烷戊烷CH3CCH3CH3CH3新新戊烷戊烷2.碳原子數(shù)

21、在碳原子數(shù)在10以上用中文數(shù)字表示以上用中文數(shù)字表示烷烴的物理性質(zhì)名稱名稱結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式 狀狀態(tài)態(tài)熔點熔點/沸點沸點/ / 相對相對密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CHCH4 4氣氣-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3氣氣-183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3氣氣-189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3氣氣-138.4-138.4-0.5-0.50.5780.5788 8不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.10.6260.6262 2不溶不溶十七十七烷烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )1515CHCH3 3固固2222301.8301.80.7780.7780 0不溶不溶二、烷烴二、烷烴10.烷烴的物理性質(zhì)熔沸點：熔沸