第九章第一節(jié)最簡單的有機化合物甲烷

第九章第一節(jié)最簡單的有機化合物甲烷第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月考綱要求1.了解有機化合物中碳的成鍵特征。2.了解以甲烷為代表物的烷烴的主要性質。第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月考查內(nèi)容1.以CH4

為代表物的烷烴的性質。2.取代反應的概念及反應特點。3.同系物的概念及同系物的判斷。4.同分異構體的概念和書寫。第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月基礎整合

第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗常用儀器和常見危險化學用品的標志

基礎再現(xiàn)1.有機化合物（1）______________稱為有機化合物，簡稱___________。組成有機物的元素有___________、___________、___________、N、S、P、鹵素等。（2）少數(shù)含碳元素的物質，其組成和性質與無機物類似，仍作為無機物，如_________、___________、_________等。2.烴：僅由___________兩種元素組成的有機物稱為烴，最簡單的烴為___________。多數(shù)含碳的化合物

有機物CHOCOCO2碳酸鹽碳氫第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月易錯提示：（1）有機物與無機物在性質及反應的差別上只是相對的，不同的有機物有其特殊的性質，例如：乙酸及其金屬鹽能在水溶液中電離。（2）有機反應一般要求掌握三點：①反應位置及化學鍵斷裂和形成；②反應類型；③反應條件第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

整合拓展有機物與無機物的性質區(qū)別有機物無機物溶解性多數(shù)___________水，易溶于___________有些___________水，而___________有機溶劑耐熱性多數(shù)___________，熔點___________，一般在400℃以下多數(shù)___________，___________熔化，熔點一般___________可燃性多數(shù)可以___________多數(shù)___________燃燒不溶于

有機溶劑

溶于不溶于不耐熱低耐熱難比較高燃燒

不能第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月有機物無機物電離性

多數(shù)是___________多數(shù)是___________化學反應

一般比較__________，副反應___________，速率___________一般比較___________，副反應___________，反應速率___________表示反應

______________________較快非電解質電解質

復雜多較慢

簡單

少第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

跟蹤訓練1.下列說法中正確的是（）A.有機物都是從有機體中分離出來的物質B.有機物都是共價化合物C.有機物不一定都溶于水D.有機物不具備無機物的性質第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.解析：有機物也可以由無機物制取，A不正確。有機物分子中各原子大都是以共價鍵結合的共價化合物，也有部分有機物存在離子鍵，如CH3COONa，CH3COONH4等，B不正確。有機物大多數(shù)不溶于水，但也有部分有機物溶于水，如乙醇、乙酸、葡萄糖等，C正確。有機物與無機物性質差別較大，但也有部分有機物具有無機物的性質，如：乙酸具有酸性等，D不正確。答案：

C第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.下列說法正確的是（）A.有機物和無機物都可以從動植物中提取B.所有有機物在一定條件下都可以相互轉化C.有機物之間的反應，一般比較復雜，速率較慢，并且還常伴有副反應D.有機物和無機物在性質上的差別并不是絕對的答案：

CD第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷的結構和性質

基礎再現(xiàn)1.分子組成和結構甲烷的化學式為___________，電子式為___________，結構式為___________，結構簡式為___________。甲烷分子是___________構型，___________位于中心，___________位于頂點。CH4

H········CCCCCH____CCCCH4

正四面體

碳原子

氫原子第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.物理物質甲烷是___________色、___________味、___________溶于水的氣體，密度比空氣密度___________。3.化學性質在通常情況下，甲烷是比較穩(wěn)定的，跟___________、___________或強___________等一般不起反應。甲烷___________使酸性KMnO4溶液褪色，也___________使溴的四氯化碳溶液褪色。無無極難小強酸

強堿氧化劑不能不能第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1）甲烷的氧化反應甲烷在空氣中安靜地燃燒，火焰呈___________色，無煙，產(chǎn)物為___________，甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1，則其熱化學方程式為：_____________________________。（2）取代反應：①定義：______________________________________________叫做取代反應。淡藍CO2和H2OCH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-890.3kJ/mol有機物分子中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15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月②甲烷的取代反應：甲烷與氯氣的反應比較復雜，簡單地說是分步進行的。第一步：CH4+Cl2

___________；第二步：___________________________________；第三步：___________________________________；第四步：_______________________________________。甲烷的四種氯代物均___________溶于水，常溫下，只有CH3Cl是___________，其他三種都是___________。CHCl3俗稱___________，CCl4又叫___________，二者都是重要的有機溶劑，密度比水___________；產(chǎn)物中物質的量最多的為___________。光CH3Cl+HCCH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2

CHCl3+HClCHCl3+Cl2

CCl4+HCl光光不

氣體

液體氯仿四氯化碳

大HCl第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月易錯提示：甲烷的取代反應應注意1.反應條件：CH4

只能與純凈的鹵素單質在光照條件下發(fā)生取代反應，不能與鹵水發(fā)生取代反應。2.反應產(chǎn)物：CH4

與Cl2按體積比1∶1混合光照發(fā)生取代反應得到的不只是一氯甲烷。因為甲烷分子中的四個氫原子都能被氯原子取代，同時生成四種有機物。3.物質的量關系：甲烷與Cl2發(fā)生取代反應，參加反應的Cl2的物質的量與生成的HCl的物質的量相等，其生成物中HCl最多。第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

整合拓展取代反應、置換反應、復分解反應的比較取代反應

置換反應復分解反應概念

有機物分子里的某些___________或_________被其他___________或_________所代替

一種__________跟一種________反應，生成另一種_________和另一種________兩種___________互相___________，生成另外兩種___________反應物一種___________和另一種化合物或___________一種__________和一種________兩種___________原子

原子團原子原子團單質化合物

單質化合物化合物

交換成分

化合物化合物單質單質化合物

化合物

第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月取代反應

置換反應復分解反應產(chǎn)物一般生成兩種__________另一種___________和另一種兩種___________反應條件

反應能否進行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大

反應一般遵循___________，或根據(jù)非金屬活動性順序等

反應一般生成___________、___________或易___________的物質反應進行程度反應多數(shù)較慢、______反應一般單向進行、較快多數(shù)________，少數(shù)_________，較快化合物

單質

化合物新的化合物

金屬活動性順序

更難電離

更難溶

揮發(fā)性可逆單向第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月取代反應

置換反應復分解反應反應的本質

一般______轉移，是分子反應反應中有___________，___________氧化還原反應

反應中___________電子轉移，是離子交換反應反應連接符號

用“

”

用“

”用“

”

實例CH4+Cl2

光

CH3Cl+HClFe+2HClFeCl2+H2↑

AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3可逆沒有電子電子轉移是沒有第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

跟蹤訓練3.下列反應不屬于取代反應的是

（

）A.+HNO3NO2+H2OB.CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HClC.CH2CH2+H2OCH3CH2OHD.2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O光一定條件濃H2SO4

140℃

濃H2SO4△答案：

C第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1molCH4

與Cl2發(fā)生取代反應，待反應完成后，測得四種取代產(chǎn)物的物質的量相等，則消耗的Cl2的物質的量（單位：mol）為

（

）A.0.5B.2

C.2.5D.4解析：1molCH4與Cl2取代，生成等物質的量的4種產(chǎn)物，則每種產(chǎn)物的物質的量都為0.25mol，所以消耗Cl2的總物質的量為0.25mol×（1+2+3+4）=2.5mol。答案：

C第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

基礎再現(xiàn)1.定義烴分子中的碳原子之間只以___________結合，剩余價鍵均與___________相結合，使每個碳原子的化合價都達到飽和，這樣的烴叫___________，又稱烷烴。2.分子式通式：_____________________（n≥1）烷烴單鍵氫原子飽和烴CnH2n+2第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3.物理性質（1）狀態(tài)：常溫下，氣態(tài)烷烴只有___________、___________、___________、___________和新戊烷。（2）熔沸點：隨碳原子數(shù)增加，熔沸點逐漸___________。（3）密度：均比水___________，隨碳原子數(shù)增多，密度逐漸___________。（4）水溶性：均難溶于水。甲烷乙烷丙烷丁烷升高小增大第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4.化學性質（類似于CH4）（1）氧化反應烷烴的燃燒通式為：___________。特點：所得產(chǎn)物中n（CO2）＜n（H2O）。（2）取代反應以CH3CH3為例，寫出CH3CH3與Cl2反應生成一氯代物的化學方程式：___________________________________

規(guī)律：烷烴與Cl2發(fā)生取代反應時，每1個H原子被取代，消耗1個Cl2分子，生成1個HCl分子。CnH2n+2+（n+（n+1）/2O2nCO2+（n+1）H2O點燃

CH3CH3+Cl2

光CH3CH2Cl+HCl第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

跟蹤訓練5.（2008年全國卷Ⅱ）2008年北京奧運會的祥云火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是（）A.分子中碳原子不在一條直線上B.光照下能夠發(fā)生取代反應C.比丁烷更易液化D.是石油分餾的一種產(chǎn)品第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：丙烷分子中三個碳原子不在同一直線上，而是呈鋸齒形，A正確；烷烴的化學性質類似于CH4，能發(fā)生取代反應，B正確；丁烷分子中碳原子數(shù)大于丙烷，其沸點更高，故丁烷比丙烷易液化，C錯誤，D正確。答案：C第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月6.下列各烷烴的沸點是：甲烷-162℃；乙烷-89℃；丁烷-1℃，戊烷36℃，根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷丙烷沸點可能是（）A.大約是-40℃B.低于-89℃C.高于-1℃D.無法判斷第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：烷烴的沸點隨著碳原子個數(shù)的增多而增大，故丙烷的沸點在乙烷和丁烷之間。答案：A第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

基礎再現(xiàn)1.同系物（1）定義結構_________，在分子組成上相差_______________的物質。如CH4

與CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3的關系為同系物。同系物

同分異構體相似一個或若干個CH2原子團第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）特點①同系物必屬同一類物質，必定符合___________，但符合同一通式的不一定為同系物。②同系物分子相差（CH2）2，相對分子質量相差___________。③同系物的化學性質___________，但物理性質___________。同一個通式14n相似不同第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.同分異構體（1）定義具有相同的___________，但具有不同___________的化合物互為稱同分異構體。（2）舉例寫出戊烷的同分異構體及其名稱：CH3CH2CH2CH2CH3，______________________；_________________________________，異戊烷_________________________________，新戊烷。CH3CH3CH2CH

CH3分子式結構正戊烷CH3CCH3CH3CH3第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

整合拓展“四同”的比較同分異構體同系物

同素異形體同位素研究對象

__________________________________相同點

__________相同

化學通式__________，結構______組成的元素___________________相同不同點

分子中各原子__________不同

分子組成上相差一個或若干個__________原子團原子間結合方式不同，_________不同

_________不同

化合物

化合物單質原子分子式

相同相似相同質子數(shù)空間結構CH2

物理性質中子數(shù)目第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月同分異構體同系物

同素異形體同位素實例正丁烷和異丁烷

甲烷和乙烷

O2和O3；金剛石、石墨與C6011H、12H、13H；1735Cl、1737Cl判斷規(guī)律

①分子式要相同；②結構不同；③名稱不同

①結構必須相似；②必須具有相同的通式；③有系差；④官能團的種類和數(shù)目必須相同①同種元素組成的單質；②物理性質不同

①同一種元素的原子；②中子數(shù)目不同第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

跟蹤訓練7.蘿卜中具有較多的胡蘿卜素，它是人體的主要營養(yǎng)之一。α胡蘿卜素的結構為：（1）寫出α胡蘿卜素的分子式___________.（2）1mol胡蘿卜素最多能與___________molBr2反應。（3）β胡蘿卜素與α胡蘿卜素互為同分異構體，且只有虛線框內(nèi)部分不同，但碳的骨架相同，寫出β胡蘿卜素方框內(nèi)可能的結構簡式：答案：

（1）C37H52（2）10第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月熱點考向

第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月甲烷及烷烴的性質

下列有機反應中，不屬于取代反應的是（）CH3CH2Cl+HClA.+Cl2B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OC.ClCH2CHCH2+NaOHHOCH2CHCH2+NaClD.+HO-NO2

光Cu△H2O濃硫酸△NO2+H2O第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：理解取代反應的實質，易選出正確答案。答案：B名師點睛：理解取代反應的實質，有上有下，對于烷烴的取代反應是逐步進行的。第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

熱點訓練1.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形的平面結構，理由是（）A.CH3Cl只有一種空間結構B.CH2Cl2只有一種空間結構C.CHCl3只有一種空間結構D.CCl4是非極性分子第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：若CH4是正方形的平面結構，則它的一氯代物也只有一種，故A錯。同樣三氯代物也中只有一種，故C錯。無論是平面結構和正四面體結構，CCl4都是非極性分子，故D錯，但二氯代物若是平面結構就有兩種結構，只有正四面體結構，CH2Cl2才只有一種。答案：B第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月同系物、同分異構體的書寫及判斷（2010年銀川模擬）某烷烴的一種同分異構體只能生成一種一氯代物，則該烴的分子式不可能是（）A.C2H6

B.C4H10C.C5H12

D.C8H18第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

答案：B名師點睛：在判斷一些簡單有機物的同分異構體有幾種時，要熟記甲基只有1種，乙基只有1種，丙基有2種，丁基有4種，戊基有8種。例如不必試寫，快速判斷C4H9—Cl有4種同分異構體，C4H9—COOH羧酸類同分異構體也有4種。第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

熱點訓練2.下列說法正確的是（）A.凡是分子組成上相差一個或幾個CH2原子團的物質，彼此一定是同系物B.兩種化合物的組成元素相同，各元素的質量分數(shù)也相同，則二者一定是同分異構體C.相對分子質量相同的幾種化合物，互稱為同分異構體D.組成元素的質量分數(shù)相同，且相對分子質量也相同的不同化合物，互為同分異構體第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：同系物必須結構相似，有些即使分子組成上相差一個或幾個CH2原子團的物質，也未必是同系物，如C2H4與C3H6，故A錯；組成元素相同，各元素的質量數(shù)也相同，只能說明它們具有相同的最簡式，但不一定是同分異構體。如乙炔和苯；相對分子質量相同的幾種化合物，也不一定是同分異構體，如CO與C2H4。答案：D第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3.下列烷烴在光照下與氯氣反應，只生成一種一氯代烴的是（）A.CH3CH2CH2CH3

B.CH3CH

CH3C.CH3CCH3D.CHCH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：利用同一分子中處于軸對稱位置上的氫原子是等效的可知，A中有2種氫、則一氯代烴有2種，B也有2種氫，C只有一種氫，D中有4種氫，所以只有C的一氯代烴為1種。答案：C第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4.已知正丁烷的二氯代物有6種同分異構體，則其八氯代物的同分異構有（）A.6種B.8種C.12種D.10種解析：由尋找同分異構體的基元法可知正丁烷的二氯代物與八氯代物的同分異構體數(shù)目相同。答案：

C第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月5.主鏈含5個碳原子，有甲基、乙基2個支鏈的烷烴有（）A.2種B.3種C.4種D.5種解析：根據(jù)書寫同分異構體的方法，對于烷烴來說，1號碳上無甲基，2號碳上無乙基，可找出正確答案為A。答案：

A第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月走進實驗室

第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月已知實驗室可以用無水CH3COONa固體和堿石灰混合加熱的方法制取甲烷：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。A鹽和堿石灰反應，微熱時放出一種氣體B，再經(jīng)強熱又放出另一種氣體C。同溫、同壓下氣體B和氣體C密度接近。余下的殘渣中加入鹽酸，又有一種氣體D放出。氣體D通過一種淡黃色的固體可得到一種氣體E。把1體積的C氣體和4體積黃綠色氣體混合后充入大試管中，將此試管倒立于盛Na2SiO3溶液的水槽中，放在光亮處?！鞯?0頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月回答以下問題：（1）寫出有關物質的化學式：A___________，B___________，C___________，D___________，E___________。（2）氣體D轉變?yōu)镋的化學方程式_________。（3）片刻后發(fā)現(xiàn)試管中氣體顏色___________，試管中的液面___________，試管壁上有___________出現(xiàn)，水槽中還觀察到___________。第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：淡黃色的固體可能是單質硫也可能是Na2O2，但是它可以和一種氣體反應生成另一種氣體，所以該固體必為Na2O2，氣體D為CO2，氣體E為O2。堿石灰主要成分是CaO和NaOH的混合物，A鹽和堿石灰在微熱時反應生成的氣體應該為NH3，和其密度接近的氣體C應該是甲烷。能夠和鹽酸反應生成CO2氣體的物質必定是碳酸鹽，結合題中所給信息能夠和堿石灰反應生成甲烷和碳酸鹽的一定是CH3COONa，綜上可以判斷A鹽應該為CH3COONH4。黃綠色氣體為Cl2，則CH4

和Cl2在光照下反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。隨著反應進行，Cl2不斷消耗，黃綠色逐漸變淺，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下均為無色液體，Cl2易溶于有機溶劑，使試管壁上有黃色油滴生成。因生成的HCl易溶于水，反應后，試管內(nèi)氣體壓強減小，試管內(nèi)液面上升。HCl溶于水后，與Na2SiO3反應生成白色膠狀沉淀。第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：（1）CH3COONH4NH3CH4CO2O2（2）2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2（3）變淺

上升

黃色油珠

有白色膠狀沉淀生成思路歸納：

由題中信息，判斷反應原理，由特殊現(xiàn)象推出一些物質。如題中的重要信息，黃