最簡單的有機物甲烷詳解

最簡單的有機物甲烷詳解演示文稿當前1頁，總共79頁。優(yōu)選最簡單的有機物甲烷當前2頁，總共79頁。一、有機物2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素溫故而知新:當前3頁，總共79頁。

僅含碳和氫兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為烴。烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。

碳氫烴3、烴(通式：CxHy)當前4頁，總共79頁。動動腦下列物質屬于有機物的是：_____________

屬于烴的是：_____________

H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金剛石、CH3COOH、CO2、C2H4

當前5頁，總共79頁。當前6頁，總共79頁。問題：你知道西氣東輸工程嗎？這里的“氣”的主要成分是什么？當前7頁，總共79頁。最簡單的有機化合物——甲烷天然氣可燃冰沼氣當前8頁，總共79頁。

甲烷是池沼底部產生的沼氣和煤礦的坑道所產生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

當前9頁，總共79頁。(1)甲烷的物理性質

色

味的

體，密度

，

溶于水。無氣無比空氣小極難如何收集甲烷?向下排空氣法排水法當前10頁，總共79頁。CHHHH：：HHH..C..H(2)甲烷的分子結構甲烷的分子式為CH4，你能寫出甲烷的電子式和結構式嗎？[思考]上述結構式是否說明甲烷分子的真實構型是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的平面正方形？當前11頁，總共79頁。甲烷分子的立體結構：以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體，四個C-H鍵的長度強度相同。鍵角均為：109。28，

當前12頁，總共79頁。但由于有機物的立體結構式書寫起來比較費事，為方便起見，一般采用平面的結構式來表示。

當前13頁，總共79頁。四、甲烷的化學性質：通常情況下，甲烷的結構比較穩(wěn)定，不易與其它物質反應。與三強強酸、強堿、強氧化劑如高錳酸鉀、溴水等都不起反應。

當前14頁，總共79頁。1、氧化反應（可燃性）CH4+2O2CO2+2H2O點燃點燃甲烷前必須驗純,否則會爆炸.注意:明亮的淡藍色火焰，放出大量的熱。檢驗燃燒產物注意：有機反應方程式中用“→”不用“＝”當前15頁，總共79頁。你從實驗中得到哪些信息？從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示科學探究當前16頁，總共79頁。⑴試管內水面上升⑵試管內Cl2的黃綠色逐漸消失⑶試管內壁出現(xiàn)油狀液滴現(xiàn)象：當前17頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前18頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前19頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前20頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前21頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前22頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應當前23頁，總共79頁。CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（無色氣體）二氯甲烷（難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿（有機溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（有機溶劑、滅火劑）當前24頁，總共79頁。注意事項：3.與CH4反應的鹵素單質為純氣態(tài)(F2.Cl2.Br2.I2)1.條件為光照2.產物為混合物當前25頁，總共79頁。取代反應:

有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。當前26頁，總共79頁。取代反應與置換反應的區(qū)別有機物分子里的原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應一種單質跟一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應反應物和生成物中不一定有單質反應物、生成物中一定有單質催化劑溫度強制弱不一定有電子的轉移一定有電子的得失類別區(qū)別實例討論當前27頁，總共79頁。3.受熱分解CH4

C+2H2

高溫炭黑(1000℃以上)

在隔絕空氣的情況下，加熱至1000°C，甲烷分解生成炭黑和氫氣。當前28頁，總共79頁。甲烷化學性質

總體：

一定條件下燃燒反應取代反應受熱分解性質較穩(wěn)定當前29頁，總共79頁。六、甲烷的用途及前景①甲烷的取代反應產物都是很好的有機溶劑。②熱分解產物炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨、和油漆等。③做氣體燃料。當前30頁，總共79頁。練習:B1．向下列物質的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產生的是（）Ａ、ＣＨ３ＣlＢ、ＮaＣl

Ｃ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４2、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）A、CH4B、CO2C、SO2D、H2C當前31頁，總共79頁。3、光照下，1mol甲烷與1mol氯氣發(fā)生取代反應后，共得產物（）A、5種B、2種C、3種D、4種A所的產物中物質的量最多的是什么，你知道嗎？當前32頁，總共79頁。將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗氯氣為：A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol當前33頁，總共79頁。

4、下列物質在一定條件下可與CH4發(fā)生化學反應的是

（

）A．氯氣B．溴水

C．氧氣D．酸性KMnO4溶液AC注意：與CH4反應的鹵素單質為純氣態(tài)，甲烷與氨水、溴水并不反應。當前34頁，總共79頁。與甲烷結構相似的有機物很多：二、烷烴乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷當前35頁，總共79頁。二、烷烴在烴的分子里，碳原子之間都以單鍵結合成鏈狀，剩余的價鍵均與氫原子相結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。當前36頁，總共79頁。結構簡式：結構簡式CHHHHCHH乙烷CCCHHHHHHHH丙烷為了方便書寫還可以用表示：CH3CH3、CH3CH2CH3或CH3-CH3、CH3-CH2-CH3

省略C—H鍵把同一碳上的H合并省略橫線上C—C鍵

當前37頁，總共79頁。練習HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH

|

H

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3當前38頁，總共79頁。2、烷烴的習慣命名法：碳原子數在十個以內：按C原子數1-10稱為：甲（乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）烷。碳原子數在十個以上：按C原子數以漢字數字代表，稱為“××烷”。如“十二烷”（烷烴命名）叫“某烷”（無支鏈）當前39頁，總共79頁。②當碳原子數相同時，再加“正”、“異”、“新”等字以示區(qū)別。CH3CH2CH2CH3

正丁烷

CH3CHCH3異丁烷

CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3

正戊烷

CH3異戊烷

CH3

CH3CCH3新戊烷

CH3

當前40頁，總共79頁。烴基：烴分子失去一個或幾個氫原子后剩余部分。用“R-”來表示。甲基：－CH3

乙基：－CH2CH3

電子式？當前41頁，總共79頁。（2）系統(tǒng)命名法CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–命名的步驟及原則：⑴選主鏈選定分子中最長的碳鏈為主鏈，按主鏈中碳原子數目稱作“某烷”。己烷XX當前42頁，總共79頁。⑵編號選主鏈中離支鏈最近的一端為起點，用1，2，3等阿拉伯數字依次給主鏈上的各個碳原子編號定位，以確定支鏈在主鏈中的位置。

123

4

56CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–己烷當前43頁，總共79頁。主鏈名稱支鏈名稱支鏈個數支鏈位置二甲基2,4-

123

4

56CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–己烷⑶書寫名稱支名前，主名后，支名異，簡在前，同基并，逗號隔，號與名，短線隔。當前44頁，總共79頁。CH3—CH2—CH2—CH—CH2—CH3

CH3—CH—CH3

543212—甲基—3—乙基己烷原則是：長、多、近、小、簡。當前45頁，總共79頁。注意事項：(1)找主鏈------最長主鏈，最多支鏈;(2)編號-----靠近支鏈的一端，支鏈之和最小;(3)寫名稱-------由簡到繁，同類歸并，用字規(guī)范當前46頁，總共79頁。判斷改錯:

CH3CHCH3CH2CH32–乙基丙烷2–甲基丁烷3–甲基丙烷

CH3CHCH2CHCH3CH2CH2CH3CH33、5–二甲基庚烷2、4–二乙基戊烷當前47頁，總共79頁。[練習]用系統(tǒng)命名法命名CH2CH2CHCH2CH2CH3CH3CH3CH2CH3CCHCH3CH32、2、3–三甲基丁烷3–乙基庚烷CH3CH3當前48頁，總共79頁。烷烴的通式：CnH2n+2(n≥1)想一想?甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷C5H12癸烷C10H22十七烷C17H36

分析上述烷烴的化學式，你可以發(fā)現(xiàn)它們中碳原子的個數與氫原子的個數之間有什么關系？當前49頁，總共79頁。練習下列有機物中屬于烷烴的是（）AC2H6

BC4H8CC15H32

DC9H16EC2H5OHFC6H14

GC10H20ACF當前50頁，總共79頁。

逐漸升高

氣液固

逐漸增大參看表3—1，說說烷烴的物理性質與分子中碳原子數有什么關系？當前51頁，總共79頁。烷烴性質（1）物理性質：隨著分子里

原子數的遞增呈規(guī)律性的變化，①

，②

，

,④__________________________。狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)到固態(tài)熔、沸點依次升高相對密度依次增大且小于1均不溶于水碳在常溫下，C1—4的烷烴為氣態(tài)，C5—16的烷烴為液態(tài)，C17以上的烷烴為固態(tài)。當前52頁，總共79頁。2、化學性質（與CH4相似）（2）氧化反應（2）取代反應

在光照條件下進行，產物更復雜。A具有可燃性完全燃燒生成CO2和H2O燃燒通式：CnH2n+2+O2→nCO2+(n+1)H2O3n+12（1）穩(wěn)定性：不與強酸、強堿反應，不能使酸性KMnO4溶液褪色。當前53頁，總共79頁。練習：1mol乙烷在光照條件下，最多可以與多少摩爾Cl2發(fā)生取代？（）A、4molB、8molC、2molD、6molD當前54頁，總共79頁。想一想?甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷C5H12分析上述式子，我們可以發(fā)現(xiàn)它們在結構和組成上有什么不同點？三、同系物

結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。同系物的特點：

通式相同、分子式不同、結構相似、組成相差若干CH2。當前55頁，總共79頁。隨堂練習[練習1]下列物質中屬于同系物的是_________.①CH2=CH－CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2

②和④（1）碳、碳單鍵（2）鏈狀（可帶支鏈）（3）—CH2—為系差烷烴的結構相似是指:當前56頁，總共79頁。思考：下列各組物質是否為同系物？①

CH3CHO和CH3COOH②

CH2=CH2和CH2CH2CH2③

CH4和CH3CH3④

CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl⑤

CH3CH2CH3和C(CH3)4√√當前57頁，總共79頁。（1）烴分子中的碳原子之間都以單鍵結合成環(huán)狀，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合結合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和環(huán)烴，又叫環(huán)烷烴。（2）環(huán)烷烴的通式：CnH2n（n≥3）：環(huán)丙烷：CH2環(huán)丁烷CH2—CH2CH2CH2CH2—CH2環(huán)烷烴當前58頁，總共79頁。2、下列物質屬于同系物的一組是（）A．CH4與C2H4

B．CH3－CH=CH－CH3與CH3－CH2－CH2－CH3C．C2H6與C3H8

D．O2與O3C當前59頁，總共79頁。一、同分異構正丁烷異丁烷分析正丁烷和異丁烷有什么相同點和不同點？化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構式的現(xiàn)象，叫做同分異構現(xiàn)象。具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。

同分異構體的特點：分子式相同，結構式不同。

當前60頁，總共79頁。名稱熔點沸點相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557帶有支鏈越多的同分異構體，熔沸點越低當前61頁，總共79頁。C5H12有3種同分異構體正戊烷異戊烷新戊烷當前62頁，總共79頁。D當前63頁，總共79頁。練習1、下列哪些物質是屬于同一物質？CCCC－－－(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－∣∣CCCC－∣C∣CCC－∣(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)當前64頁，總共79頁。當前65頁，總共79頁。2、烷烴的同分異構體書寫方法主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布對、鄰、間。當前66頁，總共79頁。C6H14

的同分異構體HHHHHHHHHCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣HHHHH1、一直鏈當前67頁，總共79頁。C∣CC－－－CCC－－CCC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－2、主鏈少一個碳當前68頁，總共79頁。3、主鏈少二個碳在確定支鏈的位置時，應注意：１號碳不能連甲基，２號碳不能連乙基......C∣C∣CC－－CCC－－C－C－CCC－－A、兩甲基在同一個碳原子上當前69頁，總共79頁。（2）支鏈為兩個甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A、兩甲基在同一個碳原子上當前70頁，總共79頁。C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－－CCC－A、兩甲基在同一個碳原子上C∣C∣C－CCC－－兩者是一樣的兩者是一樣的當前71頁，總共79頁。B、兩甲基在不同一個碳原子上C－CCC－－C∣C∣C∣C∣×C∣×C∣當前72頁，總共79頁。2了解下列烷烴的同分異構體數目：戊烷三種己烷五種庚烷九種癸烷七十五種丁烷兩種當前73頁，總共79頁。思考：試比較同系物、同分異構體、同素異形體、同位素四個名詞的含義同系物同分異構體同素異形體同位素組成結構類別分子相差一個或幾個CH2原子團分子組成相同分子組成不同質子數相同，中子數不同結構相似結構不同結構不同——化合物單質化合物同一元素的不同種原子當前74頁，總共79頁。練習：

下列五組物質中___互為同位素，___是同素異形體，___是同分異構體，___是同系物，___是同一物質。1、2、白磷、紅磷3、HH4、CH3CH3、CH3CHCH3

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