最簡單的有機物 甲烷

關于最簡單的有機物甲烷第1頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月一、有機物什么叫有機物？它有哪些組成元素？1、定義：含有碳元素的化合物為有機物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物等看作無機物。）溫故而知新:第2頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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:第3頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月

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)第4頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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

第5頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月問題：

你知道西氣東輸工程嗎？這里的“氣”的主要成分是什么？第7頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月最簡單的有機化合物——甲烷天然氣可燃冰沼氣第8頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月

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。

第9頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月(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第10頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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？第11頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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，

第12頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月

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。

第13頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月四、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。

第14頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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“＝”第15頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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第16頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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：第17頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第18頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第19頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第20頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第21頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第22頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷與氯氣光照條件下的取代反應第23頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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）第24頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項：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.產物為混合物第25頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月取代反應:

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。第26頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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)別實例討論第27頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第28頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷化學性質

總體：

一定條件下燃燒反應取代反應受熱分解性質較穩(wěn)定第29頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月六、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。第30頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習: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第31頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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？第32頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月將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第33頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月

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。第34頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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第35頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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。第36頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月結構簡式：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

第37頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習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第38頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月2、烷烴的習慣命名法：碳原子數(shù)在十個以內：按C原子數(shù)1-10稱為：甲（乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）烷。碳原子數(shù)在十個以上：按C原子數(shù)以漢字數(shù)字代表，稱為“××烷”。如“十二烷”（烷烴命名）叫“某烷”（無支鏈）第39頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月②當碳原子數(shù)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

第40頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月烴基：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？第41頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(shù)目稱作“某烷”。己烷XX第42頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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(shù)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–己烷第43頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月主鏈名稱支鏈名稱支鏈個數(shù)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。第44頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月CH3—CH2—CH2—CH—CH2—CH3

CH3—CH—CH3543212—甲基—3—乙基己烷原則是：長、多、近、小、簡。第45頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項：(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)范第46頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷改錯:

CH3CHCH3CH2CH32–乙基丙烷2–甲基丁烷3–甲基丙烷CH3CHCH2CHCH3CH2CH2CH3CH33、5–二甲基庚烷2、4–二乙基戊烷第47頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月[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第48頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月烷烴的通式：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(shù)與氫原子的個數(shù)之間有什么關系？第49頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習下列有機物中屬于烷烴的是（）AC2H6

BC4H8CC15H32

DC9H16EC2H5OHFC6H14

GC10H20ACF第50頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月

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(shù)有什么關系？第51頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月烷烴性質（1）物理性質：隨著分子里

原子數(shù)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)。第52頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第53頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習：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第54頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月想一想?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。第55頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月隨堂練習[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:第56頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：下列各組物質是否為同系物？①CH3CHO和CH3COOH②CH2=CH2和CH2CH2CH2③CH4和CH3CH3④CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl⑤CH3CH2CH3和C(CH3)4√√第57頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月（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)烷烴第58頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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第59頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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。

第60頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月帶有支鏈越多的同分異構體，熔沸點越低第61頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月C5H12有3種同分異構體正戊烷異戊烷新戊烷第62頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月D第63頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習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)第64頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月第65頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第66頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月C6H14

的同分異構體HHHHHHHHHCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣HHHHH1、一直鏈第67頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月C∣CC－－－CCC－－CCC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－2、主鏈少一個碳第68頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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第69頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月（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第70頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月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第71頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月B、兩甲基在不同一個碳原子上C－CCC－－C∣C∣C∣C∣×C∣×C∣第72頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月2了解下列烷烴的同分異構體數(shù)目：戊烷三種己烷五種庚烷九種癸烷七十五種丁烷兩種第73頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：

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(shù)相同，中子數(shù)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第74頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月練習：

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

||

|

H－C－Cl、Cl－C－ClCH3

|

|

ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3

C（CH3）4

12543第75頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月5、下列事實能證明甲烷分子中是以C原子為中心的正四面體結構的是（）ACH3Cl只代表一種物質BCH2Cl2只代表一種物質CCHCl3只代表一種物質DCCl4只代表一種物質B第76頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月拓展關于烷烴一氯代物的同分異構體

“等效氫”：位置等同的氫原子

如：CH4的氫原子

∣∣CCCH3－H－H－CH3CH3CH3第77頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月烷烴二氯代物的同分異構體

例2、C3H6Cl2的同分異構體有多少種？

A．1種B．2種C．3種D．4種例3、C3H2Cl6的同分異構體有多少種？

A．1種B．2種C．3種D．4種DD一種烴如果有m個氫原子，那么它的n元取代物與（m-n）取代物種類相等第78頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月例1、下列物質屬于同位素的是：屬于同素異形體的是：屬于同系物的是：屬于同分異構體的是：（1）O2和O3（2）CH3CH3和CH3CH2CH2CH3（3）和（4）金剛石和石墨（5）氕、氘和氚（6）CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3（1）（4）（2）（6）（3）（5）第79頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2