最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷

第三章有機(jī)化合物最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷甲烷（ＣＨ4）酒精（C2H5OH）醋酸（ＣH3COOH）葡萄糖（Ｃ6H12O6）四氯化碳（ＣCl4）一、有機(jī)化合物思考1、你能說出哪些有機(jī)物？思考2、觀察上述有機(jī)物的分子組成，你發(fā)現(xiàn)有哪些共同點(diǎn)？有機(jī)物1、定義：絕大多數(shù)含碳元素的化合物（但CO、CO2、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物、硫氰化物等是無機(jī)物。）2.組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷（1）大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。（2）絕大多數(shù)有機(jī)物受熱容易分解，而且容易燃燒。（3）絕大多數(shù)有機(jī)物不易導(dǎo)電，熔點(diǎn)低。（4）有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜，比較慢，常伴有副反應(yīng)發(fā)生故有機(jī)反應(yīng)方程式常用“→”。有機(jī)物的以上性質(zhì)特點(diǎn)與其密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)3.有機(jī)物的主要性質(zhì)特點(diǎn)最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷4、烴:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物,稱為碳?xì)浠衔铩Ｌ細(xì)錈Nting最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷⑵⑸⑽⑵⑶⑷

⑸⑼

⑽練習(xí):下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是：

屬于烴的是：⑴H2S、⑵C2H2、⑶CH3Cl、⑷C2H5OH⑸CH4、⑹H2、⑺.金剛石、⑻CO2

⑼

CH3COOH、

⑽C2H4

最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物------甲烷最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷甲烷是在隔絕空氣的情況下，主要由植物殘?bào)w分解而成的。是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。天然氣是當(dāng)今世界上的重要燃料，目前世界上20﹪的能源需求由天然氣提供。我國是最早利用天然氣的國家。為了改善我國東部的能源結(jié)構(gòu)，已經(jīng)啟動(dòng)的“西氣東輸”工程，就是將新疆等地的天然氣，通過管道東輸?shù)介L江三角洲，最終達(dá)到上海的巨大工程。了解甲烷最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷西氣東輸工程大展望

最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷西氣東輸管道施工現(xiàn)場(chǎng)最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷二、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式：CH4電子式：結(jié)構(gòu)式：正四面體

甲烷分子中，鍵角為109°28′，四個(gè)C─H的鍵長相等、鍵能也相等，結(jié)構(gòu)對(duì)稱。學(xué)生活動(dòng)畫出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推測(cè)甲烷分子的結(jié)構(gòu)。

由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來表示。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷三、甲烷的性質(zhì)1、物理性質(zhì)無色、無味氣體，密度比空氣?。?biāo)準(zhǔn)狀況為0.717g/L)，極難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。2、甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)、穩(wěn)定性：通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。將甲烷通入酸性高錳酸鉀溶液或溴水中，均不褪色。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)瓦斯爆炸：因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等安全措施！安全第一生命高于一切！最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷(2)、氧化反應(yīng)—燃燒現(xiàn)象：火焰呈淡藍(lán)色，并有水和能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃練習(xí)：鑒別甲烷、一氧化碳和氫氣三種無色氣體的方法，是將它們分別（）A、先后通入溴水和澄清石灰水B、點(diǎn)燃后罩上內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯C、點(diǎn)燃，先后罩上干燥的冷燒杯和內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯D、點(diǎn)燃后罩上內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，通入溴水

如果點(diǎn)燃甲烷和氧氣（或空氣）的混和物，它可能立即發(fā)生爆炸，爆炸極限為:空氣中含甲烷：5—15.4%；氧氣中含甲烷：5.4—59.2%。所以點(diǎn)燃前必須檢驗(yàn)純度。C有機(jī)反應(yīng)方程式用“→”不用“＝”最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷(3)、取代反應(yīng)（特征反應(yīng)）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：⑴量筒內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失，⑵量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，⑶量筒內(nèi)水面上升有機(jī)物分子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)。HH

C

ClHHH

C

HH+ClCl光+HCl現(xiàn)象：色變淺，出油滴，有白霧最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷思考與交流：請(qǐng)仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式，嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)方程式CH4

CH3ClCH2Cl2

CHCl3

CCl4

最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷(氯仿)四氯甲烷(四氯化碳)你能仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式，嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷注意：（1）反應(yīng)條件：純鹵素、光照（2）參加反應(yīng)的n(Cl2)=n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)（3）在四種氯代甲烷中，CHCl3俗稱氯仿；CCl4俗稱四氯化碳、在常溫下，只有CH3Cl是氣體，其它三種均為液體。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷課堂練習(xí)2、在光照下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng)，得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是（）

A、CH3ClB、CH2Cl2

C、CCl4D、HClD3、1mol甲烷與一定量Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測(cè)得四種取代物質(zhì)的量相等，則消耗Cl2為（）A0.5molB．2molC．2.5molD4molC1、在下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒有影響的是（）A、氯氣與氫氣的反應(yīng)B、氯氣與甲烷的反應(yīng)C、氧氣與甲烷的反應(yīng)D、次氯酸的分解C最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物反應(yīng)條件反應(yīng)特點(diǎn)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應(yīng)。一種化合物和一種單質(zhì)或化合物（反應(yīng)物中至少有一種是有機(jī)物）一種單質(zhì)和一種化合物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大。在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，遵循金屬或非金屬活動(dòng)性順序等。（強(qiáng)弱律）很多反應(yīng)是可逆反應(yīng)，副反應(yīng)較多，用“→”

連接一般是不可逆反應(yīng)，用“=”連接取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷(4)、受熱分解隔絕空氣加熱到1000℃以上，甲烷會(huì)分解為炭黑和氫氣。CH4C+2H2高溫

甲烷分解生成的氫氣可以作為合成氨的原料，生成的炭黑是合成橡膠的原料。四、甲烷的用途（1）天然氣是高效、低耗、污染小的清潔能源。（2）甲烷是一種重要的化工原料，如甲烷熱分解的產(chǎn)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。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷做燃料

制橡膠

合成氨

制溶劑化工原料最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷穩(wěn)定性：甲烷不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色。物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)氧化反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)甲烷的分子結(jié)構(gòu)(正四面體)決定反應(yīng)無色無味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。小結(jié)：最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷4、氯仿可作為局部麻醉劑，常因保持不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒氣體——光氣(COCl2)。2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl(1)上述反應(yīng)

(填選項(xiàng)符號(hào),下同)A.屬于取代反應(yīng)

B.不屬于取代反應(yīng)B課堂練習(xí)(2)為防止事故發(fā)生，在使用前檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)，可選用的試劑是____A.NaOH(aq)B.AgNO3(aq)C.HCl(aq)D.水E.濕潤的藍(lán)色石蕊試紙F(tuán).濕潤的無色酚酞試紙BE最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷5、某氣態(tài)烴中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為0.717g/L，試確定該烴的化學(xué)式。（1）最簡(jiǎn)式法（2）摩爾關(guān)系法6、某有機(jī)物1.5g燃燒后生成0.1molH2O和標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.68LCO2，這種物質(zhì)的蒸汽相對(duì)于空氣的密度為2.07，試求該有機(jī)物的化學(xué)式。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷(一)甲烷在自然界的存在一.甲烷（二）甲烷的結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)HHCHH········(三)甲烷的性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性甲烷的取代反應(yīng)(與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng))(四）用途最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物還有很多最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷CHHHHCHH乙烷CCCHHHHHHHH丙烷CCCCHHHHHHHHHH丁烷P62學(xué)與問：下列有機(jī)物在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)2、碳原子間都以C-C相連成鏈狀，其余都是C-H鍵；1、C原子都形成4個(gè)共價(jià)鍵；3、分子式不同，相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)。

C3H8最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷二、烷烴

烴分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合，都達(dá)到“飽和”狀態(tài)。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。

特點(diǎn)碳碳單鍵鏈狀“飽和”—每個(gè)碳原子都形成四個(gè)單鍵1、概念：最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷練習(xí)1.下列物質(zhì)中是否屬于烷烴？CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH2＝CH2CH3－CH2－CH－CH3│CH3否是是最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷2、命名：碳原子數(shù)在10個(gè)以內(nèi)，依次用“天干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）代表碳原子數(shù)，其后加上“烷”字；碳原子數(shù)在10個(gè)以上，用漢字?jǐn)?shù)字表示。甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10十七烷C17H36最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷例：C5H12，C8H18，C30H62怎樣命名？戊烷、辛烷、

三十烷最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷3、組成通式：CnH2n+2(n≥1)分析上述烷烴的分子式，你可以發(fā)現(xiàn)它們中碳原子的個(gè)數(shù)與氫原子的個(gè)數(shù)之間有什么關(guān)系？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分子式不同，分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)。

最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷2、特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。三、同系物屬于同類物質(zhì),通式相同(對(duì)象是有機(jī)物）分子式不同,相對(duì)分子質(zhì)量相差14n物理性質(zhì)遞變,化學(xué)性質(zhì)相似1、概念：P63（表3-1）3、烷烴性質(zhì)物理性質(zhì)遞變最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷幾種烷烴的物理性質(zhì)最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷2、特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。三、同系物屬于同類物質(zhì),通式相同分子式不同,相對(duì)分子質(zhì)量相差14n物理性質(zhì)遞變,化學(xué)性質(zhì)相似1、概念：P63（表3-1）3、烷烴性質(zhì)物理性質(zhì)遞變化學(xué)性質(zhì)相似氧化反應(yīng)（燃燒）

對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性取代反應(yīng)最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷練習(xí)2.下列物質(zhì)是否為同系物？①CH3CH3

和CH3COOH②CH3-CH3和③CH4和CH3CH3④CH3CH2CH3和H2CCH2H2CCH3－CH2－CH－CH3│CH3否否是是CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3⑤否最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷某烷烴含有200個(gè)H原子，那么該烴的分子式是（）A、C99H200B、C98H200C、C97H200D、C100H200A最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷(1)烷烴與氯氣(或溴蒸氣)在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)，隨碳原子數(shù)的增多，生成的取代產(chǎn)物的種類也增多；(2)在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，在相同狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)的增加，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增大，往往會(huì)燃燒越來越不充分，使火焰明亮，甚至伴有濃煙；(3)烷烴分子在高溫下可以分解，由于其它烷烴的碳原子多，所以其它烷烴分解比甲烷復(fù)雜。其產(chǎn)物不一定為炭黑和氫氣，這在以后的石油的裂化、裂解中還將學(xué)到。注意最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷含有4個(gè)C原子的丁烷，其C原子與C原子通過C—C鍵連接，可有幾種連接？最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷請(qǐng)比較這兩個(gè)結(jié)構(gòu)式，有何相同點(diǎn)？有何不同點(diǎn)？相同點(diǎn)：分子式相同不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不同，前者有支鏈，后者沒有CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH丁烷C4H10四、同分異構(gòu)體正丁烷異丁烷化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。最簡(jiǎn)單有機(jī)化合物甲烷P64（表3-2）：正丁烷和異丁烷的性質(zhì)比較物質(zhì)正丁烷異丁烷熔點(diǎn)(℃)-138.4-159.6沸點(diǎn)(℃)-0.5-11.7液態(tài)密度(g·cm-3)0.57880.557結(jié)論：帶有支鏈越多的同分異構(gòu)體，熔沸點(diǎn)越低。