化學(xué)必修二最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷

新課標(biāo)人教版化學(xué)(huàxué)必修Ⅱ高一化學(xué)備課組第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)(yǒujī)化合物——甲烷第一課時(shí)精品資料一、有機(jī)(yǒujī)化合物什么是有機(jī)(yǒujī)化合物呢?與我們過去所學(xué)化合物有什么區(qū)別?1.有機(jī)(yǒujī)化合物一般把含碳元素的化合物稱為有機(jī)(yǒujī)化合物，簡(jiǎn)稱為有機(jī)(yǒujī)物。思考:注意:CO,CO2、H2CO3、碳酸鹽、KSCN,SiC等雖含有碳元素，其性質(zhì)跟無機(jī)物很相似，把它們歸為無機(jī)物。精品資料2.有機(jī)物的組成(zǔchénɡ)元素

有機(jī)物除了含碳外，一般(yībān)還含H、O、N、S、P、鹵素等元素.我們把只含碳、氫元素的有機(jī)物叫烴.甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物.精品資料甲烷(jiǎwán)是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷(jiǎwán)都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘?bào)w經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。沼氣(zhǎoqì)煤礦坑道氣（瓦斯）天然氣油田氣甲烷在自然界的存在精品資料西氣（甲烷(jiǎwán)）東輸管道施工現(xiàn)場(chǎng)精品資料中國(guó)西氣東輸工程已向八十多個(gè)大中城市供氣

記者(jìzhě)從中國(guó)石油塔里木油田公司獲悉，西氣東輸工程全線商業(yè)運(yùn)營(yíng)以來，目前已向中國(guó)十二個(gè)省區(qū)、八十多個(gè)大中型城市供氣。

二00六年西氣東輸供氣九十九億立方米，高峰期日均超過(chāoguò)三千六百萬立方米。西氣東輸是中國(guó)西部大開發(fā)標(biāo)志性工程，是聯(lián)接?xùn)|西部的能源大動(dòng)脈。該工程西起新疆塔里木，東到上海市白鶴鎮(zhèn)，全長(zhǎng)四千多公里。

精品資料沼氣（甲烷(jiǎwán)）的制取和利用精品資料練習(xí)(liànxí):寫出甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式。甲烷(jiǎwán)分子式:CH4結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對(duì)共用電子的圖式。精品資料甲烷的結(jié)構(gòu)式能否(nénɡfǒu)表示它的真實(shí)構(gòu)型呢？比例模型球棍模型立體結(jié)構(gòu)：正四面體型，C原子位于中心，四個(gè)H原子位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。由于(yóuyú)4個(gè)C－H鍵強(qiáng)度相同，因此四個(gè)鍵長(zhǎng)度也相同（鍵角是109028/）。精品資料裁一段長(zhǎng)25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內(nèi)折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點(diǎn)分別為甲烷(jiǎwán)中４個(gè)氫原子的位置，中心是碳原子。實(shí)踐(shíjiàn)活動(dòng)：觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型精品資料一、甲烷(jiǎwán)的性質(zhì)１、物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)

無色、無味的氣體

=0.717g/L（S.T.P）極難溶于水俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）精品資料2、化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)：通常情況(qíngkuàng)下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生反應(yīng)。甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色精品資料CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃在特定條件下甲烷能與某些(mǒuxiē)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如可以燃燒和發(fā)生取代反應(yīng)等。（1）氧化反應(yīng)：現(xiàn)象：安靜燃燒，淡藍(lán)色火焰(huǒyàn)，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱注意：點(diǎn)燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體會(huì)立即發(fā)生爆炸.因此，點(diǎn)燃甲烷之前必須驗(yàn)純!!精品資料科學(xué)(kēxué)探究取2支硬質(zhì)大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺(tái)固定好，如圖所示。其中1支試管用預(yù)先準(zhǔn)備(zhǔnbèi)好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？1.你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？2.從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？（2）.甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)視頻精品資料室溫時(shí)，混合氣體無光照時(shí)，不發(fā)生反應(yīng)；光照時(shí)混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油滴，試管中有少量(shǎoliàng)白霧，試管內(nèi)的液面上升。1說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)。2試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。3試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。分析上述實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？現(xiàn)象討論結(jié)論現(xiàn)象與結(jié)論：注意：甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，氯氣為純凈物，不是氯水??！精品資料甲烷(jiǎwán)與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：(一氯甲烷，氣態(tài)(qìtài))（二氯甲烷，液態(tài)）（三氯甲烷，液態(tài)，又叫氯仿，曾用作麻醉劑）（四氯甲烷，液態(tài)，又叫四氯化碳，常作溶劑）甲烷與氯氣反應(yīng)時(shí)的油狀液滴是什么物質(zhì)？精品資料甲烷(jiǎwán)取代反應(yīng)的反應(yīng)原理：H－C－HHH+Cl－Cl－→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷H－C－ClHH+Cl－Cl－→H－C－ClClH+H－Cl二氯甲烷精品資料H－C－ClClH+Cl－Cl－→H－C－ClClCl+H－Cl三氯甲烷H－C－ClClCl+Cl－Cl－→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷精品資料有機(jī)物分子(fēnzǐ)里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。取代(qǔdài)反應(yīng):試一試：你能寫出甲烷與溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？精品資料取代反應(yīng)與置換(zhìhuàn)反應(yīng)的區(qū)別？取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定(yīdìng)有單質(zhì)反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，遵循金屬活動(dòng)性順序等反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行想一想？精品資料(3)甲烷(jiǎwán)的受熱分解CH4

C+2H2高溫結(jié)構(gòu)(jiégòu)性質(zhì)用途決定決定精品資料應(yīng)用：三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑。氫氣是合成氨和合成汽油(qìyóu)等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)原料。精品資料1、甲烷是一種—————、————的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度_______，其分子呈——————結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)比較(bǐjiào)——————。2、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（）ANH3BCCl4CCH2Cl2DH2O3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）ACH4BCO2CSO2DH2無色(wúsè)無臭0.717g/L正四面體穩(wěn)定BC練習(xí):精品資料4、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（）A、二氧化碳B、尿素C、蔗糖(zhètáng)D、碳酸氫銨5、下列氣體在氧氣(yǎngqì)中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)色，又可使澄清石灰水變渾濁的是（）A、HClB、CH4C、H2D、COBCB精品資料7、下列物質(zhì)(wùzhì)常溫下呈氣態(tài)的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl46、下列有關(guān)甲烷物理性質(zhì)的敘述(xùshù)正確的是（）A、甲烷是一種黃綠色氣體B、甲烷是一種有臭味的氣體C、收集甲烷時(shí)常用排水法，是因?yàn)榧淄榈拿芏扰c空氣的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因?yàn)榧淄殡y溶于水DA精品資料8、光照下，甲烷與氯氣(lǜqì)發(fā)生取代反應(yīng)后，共得產(chǎn)物（）A、5種B、2種C、3種D、4種9、下列物質(zhì)中，不能與氯氣發(fā)生(fāshēng)取代反應(yīng)的是（）A、.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4

AD精品資料10、將1mol甲烷和4mol的氯氣(lǜqì)發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣(lǜqì)為：A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol精品資料練習(xí)(liànxí)：11、某氣體的燃燒(ránshāo)產(chǎn)物是CO2和H2O，且CO2和H2O的質(zhì)量比是11：9，此氣體是（)A..CH4B.C2H2C.C2H4D.C3H612、有4mL甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃燒時(shí)恰好用去了3mL的氧氣，則此混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比為（）Ａ．１：１Ｂ．１：５Ｃ．５：１Ｄ．任意比ＡＢ精品資料新課標(biāo)人教版化學(xué)(huàxué)必修Ⅱ高一化學(xué)備課組第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷第二(dìèr)課時(shí)精品資料與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物還有很多，請(qǐng)你觀察下列(xiàliè)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，試歸納出它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。學(xué)與問精品資料幾種烷烴的球棍模型(móxíng)及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式

HHHHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

乙烷

丙烷精品資料丁烷異丁烷

HHHHH|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH丁烷：異丁烷：幾種烷烴的球棍模型(móxíng)及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式精品資料只含C、H兩種元素，每個(gè)碳以四個(gè)單鍵與其它(qítā)原子相結(jié)合。相同點(diǎn)C、H原子數(shù)不同(bùtónɡ)不同點(diǎn)精品資料二、烷烴在烴的分子(fēnzǐ)里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。1、定義(dìngyì)：精品資料例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H||||H

HHH

H—C—H|H2、結(jié)構(gòu)(jiégòu)簡(jiǎn)式：或者(huòzhě)：CH3CH（CH3）CH2CH2CH3

CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3

CH3CHCH2CH2CH3CH3省略橫線上C—C鍵

省略C—H鍵把同一C上的H合并精品資料乙烷：HH丙烷：HHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH異丁烷：H|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH如：下列結(jié)構(gòu)式對(duì)應(yīng)(duìyìng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3精品資料◆以碳原子個(gè)數(shù)為基礎(chǔ)命名◆稱“某烷”或“環(huán)某烷”◆十個(gè)以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。◆十以上(yǐshàng)用中文數(shù)字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。3、烷烴的簡(jiǎn)單(jiǎndān)命名：精品資料4、性質(zhì)(xìngzhì)（1）物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-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不溶規(guī)律：狀態(tài)：氣(1～4)液固；熔沸點(diǎn)依次升高密度：相對(duì)密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水精品資料（2）化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)（與CH4相似）①氧化(yǎnghuà)反應(yīng)②取代反應(yīng)

A、具有可燃性燃燒通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2OB、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不與強(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜精品資料名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-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不溶分析表3-1烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，寫出對(duì)應(yīng)的分子式。相鄰兩個(gè)烷烴結(jié)構(gòu)和分子組成(zǔchénɡ)上有什么聯(lián)系？表3-1幾種(jǐzhǒnɡ)烷烴的物理性質(zhì)精品資料名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-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不溶表3-1幾種(jǐzhǒnɡ)烷烴的物理性質(zhì)相差(xiānɡchà)一個(gè)“CH2”原子團(tuán)精品資料如果(rúguǒ)把碳原子數(shù)定為n，氫原子數(shù)就是2n+2。結(jié)構(gòu)相似，在分子組成(zǔchénɡ)上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。5、烷烴的通式:CnH2n+2(n≥1)6、同系物精品資料碳碳原子間都以單鍵結(jié)合；碳原子均飽合；鏈狀。碳原子數(shù)不同(bùtónɡ)，即碳鏈的長(zhǎng)短不同(bùtónɡ)。烷烴同系物結(jié)構(gòu)相似：分子組成：｛理解(lǐjiě)精品資料1、下列哪組是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH2

C、CH3－CH＝CH2CH2CH2B隨堂練習(xí)(liànxí)精品資料3、寫出下列(xiàliè)烷烴的分子式：（1）含有38個(gè)碳原子的烷烴的分子式（2）含有38個(gè)氫原子的烷烴的分子式（3）相對(duì)分子量為128的烷烴的分子式隨堂練習(xí)(liànxí)精品資料1、是否屬于同類物質(zhì)？2、通式相同嗎？3、碳原子數(shù)目相同嗎？4、相對(duì)分子質(zhì)量相差多少(duōshǎo)？5、性質(zhì)相同嗎？結(jié)論：屬于同類物質(zhì)通式相同碳原子數(shù)目不同相對(duì)分子質(zhì)量相差14n物性(wùxìnɡ)不同，化性相似同系物間的關(guān)系小結(jié)精品資料新課標(biāo)人教版化學(xué)(huàxué)必修Ⅱ高一化學(xué)備課組第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)單(jiǎndān)的有機(jī)化合物——甲烷第三課時(shí)精品資料乙烷(yǐwán)C2H6丙烷(bǐnɡwán)C3H8甲烷CH4練習(xí)：請(qǐng)看圖寫出分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。CH4CH3CH3CH3CH2CH3精品資料丁烷(dīnɡwán)C4H10異丁烷C4H10練習(xí)(liànxí)：請(qǐng)看圖寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3精品資料名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度正丁烷－138.4－0.50.5788異丁烷－159.6－11.70.557兩種丁烷（C4H10）分子組成(zǔchénɡ)和相對(duì)分子質(zhì)量完全相同，但性質(zhì)卻有差異。正丁烷(dīnɡwán)異丁烷精品資料CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3觀察(guānchá)：烷烴中碳原子是否在同一直線上？精品資料三、同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)體：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(xiànxiàng)叫同分異構(gòu)現(xiàn)象(xiànxiàng)。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象(xiànxiàng)的化合物互稱為同分異構(gòu)體。1、定義：精品資料2.同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體四概念(gàiniàn)的比較概念內(nèi)涵比較對(duì)象實(shí)例同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體質(zhì)子(zhìzǐ)數(shù)等，中子數(shù)不等，原子之間原子氕、氘、氚同一元素形成的不同單質(zhì)單質(zhì)O2、O3結(jié)構(gòu)相似，組成上差一個(gè)或n個(gè)CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4精品資料請(qǐng)看圖寫出結(jié)構(gòu)(jiégòu)簡(jiǎn)式和分子式：碳原子數(shù)相同，結(jié)構(gòu)不同(bùtónɡ)用正、異、新區(qū)別，系統(tǒng)命名法高二選學(xué)。C5H12C5H12C5H12精品資料例1、下列物質(zhì)(wùzhì)屬于同位素的是：屬于同素異形體的是：屬于同系物的是：屬于同分異構(gòu)體的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和④金剛石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3①和④②③和⑤⑥精品資料練習(xí)(liànxí)1：下列五組物質(zhì)中___互為同位素，___是同素異形體，___是同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)體，___是同系物，___是同一物質(zhì)。1、2、白磷、紅磷3.HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－Cl、Cl－C－ClCH3||ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）412345精品資料四、烴基2、特點(diǎn)(tèdiǎn)：烴失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余(shèngyú)的原子團(tuán)。用“R—”表示。1、定義：呈電中性的原子團(tuán)，含有未成對(duì)的價(jià)電子。精品資料甲基：－CH3

亞甲基：－CH2－次甲基：－CH

－乙基：－CH2CH3丙基：－CH2CH2CH3∣精品資料五、同分異構(gòu)(tónɡfēny