新人教高一化學必修二最簡單的有機化合物——甲烷張建國實用教案

1、會計學1新人教高一化學必修二最簡單新人教高一化學必修二最簡單(jindn)的有的有機化合物機化合物甲烷張建國甲烷張建國第一頁，共26頁。結構式：結構式： C HHHH(4)(4)空間空間(kngjin)(kngjin)構型構型: :具有正四面體具有正四面體(zhn s min t)形結構。形結構。2.2.分子組成分子組成(z chn)(z chn)和結構和結構分子式：分子式：CHCH4 4電子式：電子式：H C H H H . . . 第1頁/共26頁第二頁，共26頁。3.3.物理性質物理性質(wl (wl xngzh)xngzh)無色、無味、密度比空氣無色、無味、密度比空氣(kngq)(kn

2、gq)小，極難溶于水的氣體。小，極難溶于水的氣體。4.4.化學性質化學性質(huxu xngzh)(huxu xngzh)在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與高錳酸鉀高錳酸鉀等強氧化劑、等強氧化劑、強酸、強堿強酸、強堿不發(fā)生反應。不發(fā)生反應。但是，在一定的條件下，甲烷也會但是，在一定的條件下，甲烷也會發(fā)生某些反應。發(fā)生某些反應。氧化反應氧化反應CHCH4 4 + O + O2 2 CO CO2 2 + H + H2 2O O 點燃點燃2 22 2甲烷可以在空氣（或氧氣）中安靜燃燒，產生淡藍色火焰，同時放出甲烷可以在空氣（或氧氣）中安靜燃燒，產生淡藍色火焰，同時放出大量的

3、熱。大量的熱。點燃甲烷和空氣（或氧氣）的混合氣體，可能會發(fā)生爆炸，點燃甲烷和空氣（或氧氣）的混合氣體，可能會發(fā)生爆炸，因此在進行甲烷燃燒實驗時，因此在進行甲烷燃燒實驗時，必須先檢驗其純度。必須先檢驗其純度。注意有機物化學反應方程式的書寫。注意有機物化學反應方程式的書寫。用用“”不用不用“=”=”第2頁/共26頁第三頁，共26頁。量筒內的液面上升量筒內的液面上升，氣體，氣體(qt)顏色略顏色略微變淺。微變淺。說明反應中生成說明反應中生成(shn chn)了新的油狀物質了新的油狀物質量筒量筒(lingtng)壁上壁上出現油滴出現油滴結論結論現象現象【實驗實驗】取一個取一個100 mL的大量筒，用排

4、的大量筒，用排飽和食鹽水的方法先后收集飽和食鹽水的方法先后收集20 mLCH4和和80mLCl2（如圖），放在光亮的地方（注（如圖），放在光亮的地方（注意：不要放在日光直射的地方，以免引起意：不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，觀察發(fā)生的現象。爆炸），等待片刻，觀察發(fā)生的現象。取代反應取代反應說明隨著反應的進行，量筒說明隨著反應的進行，量筒內的氣體總體積在逐漸減小內的氣體總體積在逐漸減小。往水槽中滴入石蕊，石蕊會明顯變紅色，又說明什么？往水槽中滴入石蕊，石蕊會明顯變紅色，又說明什么？第3頁/共26頁第四頁，共26頁。光光 C HHHH Cl Cl C HHClH H Cl一氯甲烷

5、，氣體一氯甲烷，氣體(qt)注意：注意：(甲烷甲烷(ji wn)的取代反應的取代反應)反應條件反應條件光照光照反應物質反應物質純鹵素單質，例如甲烷純鹵素單質，例如甲烷(ji wn)與氯水與氯水、溴水不反應，與氯氣、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反、溴水不反應，與氯氣、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應。應。 有機物分子里的某些原子有機物分子里的某些原子(yunz)或原子或原子(yunz)團被其他原子團被其他原子(yunz)或原子或原子(yunz)團所替代的反團所替代的反應叫做取代反應。應叫做取代反應。 第4頁/共26頁第五頁，共26頁。光光 C HHHCl Cl Cl C HHClCl H Cl二氯甲烷，

6、液體二氯甲烷，液體(yt)光光 C HHClCl Cl Cl C ClHClCl H Cl三氯甲烷，液體三氯甲烷，液體(yt)二氯甲烷二氯甲烷一氯甲烷一氯甲烷第5頁/共26頁第六頁，共26頁。光光 C ClHClCl Cl Cl C ClClClCl H Cl四氯甲烷，液體四氯甲烷，液體(yt)注意：甲烷分子中的四個氫原子可逐一注意：甲烷分子中的四個氫原子可逐一(zhy)被取代被取代，故，故甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。三氯甲烷三氯甲烷受熱分解受熱分解CH4 C + 2H2 高溫高溫在隔絕空氣并加熱至在隔絕空氣并加熱至1000的條件

7、下，甲烷分解的條件下，甲烷分解(fnji)生成炭黑和氫氣。生成炭黑和氫氣。第6頁/共26頁第七頁，共26頁。1 1在下述條件下，能發(fā)生化學反應的是在下述條件下，能發(fā)生化學反應的是( )( )A A甲烷與氧氣混合并置于光照下甲烷與氧氣混合并置于光照下B B在密閉容器在密閉容器(rngq)(rngq)中使甲烷受熱至中使甲烷受熱至10001000以上以上C C將甲烷通入高錳酸鉀酸性溶液中將甲烷通入高錳酸鉀酸性溶液中D D將甲烷通入熱的強堿溶液中將甲烷通入熱的強堿溶液中2 2在下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是在下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是 ( ) ( )A A氯氣與氫氣的反應氯氣與氫氣

8、的反應 B B氯氣與甲烷的反應氯氣與甲烷的反應C C氧氣與甲烷反應氧氣與甲烷反應 D D次氯酸的分解次氯酸的分解B BC C第7頁/共26頁第八頁，共26頁。3已知瓦斯氣又叫煤層氣，它與天然氣成分無異，已知瓦斯氣又叫煤層氣，它與天然氣成分無異， 下列有關說法不正確的是下列有關說法不正確的是 （ ）A.瓦斯氣主要成分是甲烷瓦斯氣主要成分是甲烷B.瓦斯氣在空氣中占任意體積瓦斯氣在空氣中占任意體積(tj)分數時，均會發(fā)生爆分數時，均會發(fā)生爆炸炸C.井下及時通風透氣、加強監(jiān)測，控制瓦斯氣的濃度并井下及時通風透氣、加強監(jiān)測，控制瓦斯氣的濃度并嚴禁明火，是安全生產的關鍵之一嚴禁明火，是安全生產的關鍵之一D

9、.煤層氣直接排放到空氣中，不僅浪費資源還會加劇溫煤層氣直接排放到空氣中，不僅浪費資源還會加劇溫室效應。室效應。 B B第8頁/共26頁第九頁，共26頁。D5 5、甲烷是一種、甲烷是一種_的氣體的氣體(qt)(qt)，密度比空氣密度比空氣_,_,極難極難_水。它的空間結水。它的空間結構是構是_._.第9頁/共26頁第十頁，共26頁。小結小結(xioji)一、甲烷一、甲烷(ji wn)1.存在存在(cnzi)： 具有正四面體形結構。具有正四面體形結構。2.分子組成和結構分子組成和結構3.物理性質物理性質4.化學性質化學性質氧化反應氧化反應取代反應取代反應條件：點燃條件：點燃與與純鹵素在光照條件下純

10、鹵素在光照條件下注意：與溴水不反應注意：與溴水不反應分解反應分解反應作業(yè)：作業(yè)：P64 1、2、4、6第10頁/共26頁第十一頁，共26頁。第11頁/共26頁第十二頁，共26頁。第12頁/共26頁第十三頁，共26頁。C CH H H HH HH HC C H HH H乙烷乙烷C C C CC CH H H HH H H HH HH HH HH H丙烷丙烷C C C CC C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH H丁烷丁烷下列下列(xili)有機物在結構上的特點有機物在結構上的特點2、碳原子間都以、碳原子間都以C-C相連相連(xin lin)成鏈狀，其余都

11、是成鏈狀，其余都是C-H鍵；鍵；1、C原子原子(yunz)都形成都形成4個共價鍵；個共價鍵；3、分子式不同，相差若干個、分子式不同，相差若干個CH2原子團。原子團。 第13頁/共26頁第十四頁，共26頁。二、烷烴二、烷烴 烴分子中的碳原子之間只以單鍵結合成鏈烴分子中的碳原子之間只以單鍵結合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結合，狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，都達到使每個碳原子的化合價都已充分利用，都達到“飽和飽和(boh)”。這樣的烴叫做飽和。這樣的烴叫做飽和(boh)烴，又叫烷烴。烴，又叫烷烴。要點要點(yodin)：1）、碳碳單鍵）、碳碳單鍵

12、(dn jin)2）、鏈狀）、鏈狀3）、）、“飽和飽和” 每個碳原子都形成四個單每個碳原子都形成四個單鍵鍵1、烷烴的概念：、烷烴的概念：第14頁/共26頁第十五頁，共26頁。練一練：練一練：下列物質下列物質(wzh)中是否屬于烷烴？為什么？中是否屬于烷烴？為什么？CH3CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH2CHCH3CH3否否是是是是是是是是第15頁/共26頁第十六頁，共26頁。2、烷烴的通式、烷烴的通式(tngsh)：CnH2n+2 ( n1 )CH4C2H6C3H8C4H10 C17H36 上述分子式表示上述分子式表示(biosh)的都是烷烴，分的都是烷烴，分析它們的組成，你可以

13、發(fā)現它們中碳原子的個析它們的組成，你可以發(fā)現它們中碳原子的個數與氫原子的個數之間有什么關系？數與氫原子的個數之間有什么關系？第16頁/共26頁第十七頁，共26頁。3、烷烴的命名、烷烴的命名(mng mng)： 碳原子數在碳原子數在10個以內個以內(y ni)，依次用，依次用“天天干干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）代表碳原子總數，其后加上、癸）代表碳原子總數，其后加上“烷烷”字；字；碳原子數在碳原子數在10個以上，用漢字數字表示。個以上，用漢字數字表示。習慣習慣(xgun)命名法命名法CH3CH2CH2CH2CH3C6H14 已烷已烷C17H36

14、 十七烷十七烷戊烷戊烷第17頁/共26頁第十八頁，共26頁。名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/C沸點/C相對密度甲烷CH4氣182.6161.7乙烷CH3CH3氣172.088.6丙烷CH3CH2CH3氣187.142.20.5005丁烷CH3(CH2)2CH3氣135.00.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液129.736.10.5572癸烷CH3(CH2)8CH3液29.7174.10.7298十七烷CH3(CH2)15CH3固22.03030.77674、烷烴的物理性質、烷烴的物理性質(wl xngzh)第18頁/共26頁第十九頁，共26頁。與甲烷類似。與甲烷類似。通常較穩(wěn)定，通常

15、較穩(wěn)定，在空氣中能點燃，在空氣中能點燃，光照下能與氯氣發(fā)生光照下能與氯氣發(fā)生(fshng)取代反取代反應。應。 烷烴均不溶于水，熔沸點隨碳原子數增多而升高烷烴均不溶于水，熔沸點隨碳原子數增多而升高（四個碳原子以內的烷烴常溫下呈氣態(tài)（四個碳原子以內的烷烴常溫下呈氣態(tài)(qti)），密度），密度隨碳原子數增多而增大。隨碳原子數增多而增大。5、烷烴的化學性質、烷烴的化學性質(huxu xngzh) 注意：注意：通常情況下，通常情況下，n4n4時，為氣態(tài)；時，為氣態(tài)； 5n5n1616，為液態(tài)；為液態(tài)； n17n17時，為固態(tài)時，為固態(tài)第19頁/共26頁第二十頁，共26頁。甲烷甲烷(ji wn)CH4乙

16、烷乙烷(y wn)CH3CH3丙烷丙烷(bn wn)CH3CH2CH3丁烷丁烷CH3CH（CH3）2戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3分子式不同（通式相同），組成相差一個或若干個分子式不同（通式相同），組成相差一個或若干個CH2原子團。原子團。 結構相似，在分子組成上相差一個或若干結構相似，在分子組成上相差一個或若干個個CH2原子團的物質互稱為原子團的物質互稱為同系物同系物。三、同系物三、同系物:第20頁/共26頁第二十一頁，共26頁。練習練習(linx)：下列物質是否為同系物？：下列物質是否為同系物？ CHCH3 3CH

17、O CHO 和和 CHCH3 3COOHCOOH CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CHCH4 4 和和 CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3 和和H H2 2C CCHCH2 2C HC H2 2CH3CH2CHCH3CH3否否否否是是是是CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3否否第21頁/共26頁第二十二頁，共26頁。四、同分異構四、同分異構(tn fn y u)體體化合物具有化合物具有(jyu)相同的分子式，但具有相同的分子式，但具有(jyu)不不同結構式的現象叫做同分異構現象。同

18、結構式的現象叫做同分異構現象。具有具有(jyu)同分異構現象的化合物互稱為同分異構同分異構現象的化合物互稱為同分異構體。體。正丁烷正丁烷(dn wn) 異異丁烷丁烷(dn wn) C C C CC C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH HC CC CC C C CH HH HH HH HH H H HH HH HH HH H分子式相同；分子式相同；同分異構體的兩個要點：同分異構體的兩個要點：結構不同、性質不同。結構不同、性質不同。第22頁/共26頁第二十三頁，共26頁。同系物同系物同分異構體同分異構體組成組成結構結構對象對象例子例子試比較試比較(bjio)同系物、同分異構體、同系物、同分異構體、分子組成相差分子組成相差(xin ch)一個或幾個一個或幾個CH2原子團原子團分子式相同分子式相同(xin tn)結構相似結構相似結構不同結構不同有機化合物有機化合物有機化合物有機化合物CHCH4 4 和和 CHCH3 3CHCH3 3正丁烷和異丁烷正丁烷和異丁烷第23頁/共26頁第二十四頁，共26頁。1.下列各組物質：金剛石和下列各組物質：金剛石和C60 H、D和和T 乙烷和已烷乙烷和已烷 CH3(CH2)2CH3和和(CH3)2CHCH3 中，互為中，互為同位素的是（填序號，下同同位素的是（填序號