最簡單的有機(jī)物-甲烷

有機(jī)化學(xué)一、有機(jī)物概述什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素？1、定義：含有碳元素的一類化合物的總稱。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、CN-鹽、SCN-鹽、SiC等看作無機(jī)物。）有機(jī)物和無機(jī)物的比較

有機(jī)物

無機(jī)物

種類溶解性耐熱性可燃性電離性化學(xué)反應(yīng)很多3000萬種以上比有機(jī)物少10萬種左右多數(shù)難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑，易溶于水不耐熱，熔點(diǎn)較低多數(shù)耐熱，難熔化，熔點(diǎn)較高多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率慢一般比較簡單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快

僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物，稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。碳?xì)錈N3、烴通式：CHy動動腦下列物質(zhì)屬于烴的是：

H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金剛石、CH3COOH、CO2、C2H4C2H2CH4C2H4最簡單的有機(jī)化合物——甲烷甲烷的結(jié)構(gòu)向下排空氣法排水法甲烷的物理性質(zhì)

甲烷的化學(xué)性質(zhì)遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場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。⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸變淺⑶試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴4試管中有少量白霧（5）水槽中有固體析出注意：裝置要放在光亮的地方取代反應(yīng)：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)。甲烷的取代反應(yīng)應(yīng)注意的問題（1）反應(yīng)條件：光照，但要避免日光直射,因光太強(qiáng)會使反應(yīng)迅速而發(fā)生爆炸。（2）反應(yīng)物狀態(tài)：鹵素單質(zhì)氣態(tài)（3）得到五種產(chǎn)物：一氯甲烷（CH3Cl）、二氯甲烷（CH2Cl2）、三氯甲烷（CHCl3，又稱氯仿）、四氯甲烷（又稱四氯化碳，CCl4）、HCl（最多）（4）每取代1個H，消耗1個Cl2，生成1個HCl。

在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下，甲烷分解CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料3、甲烷的受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等甲烷化學(xué)性質(zhì)

總體：

一定條件下氧化反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定練習(xí):1、寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4Br2CH3BrHBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3HBrCHBr3+Br2光照CBr4HBr2、在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、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、H2C4、下列事實(shí)能證明甲烷分子中是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是（）

ACH3Cl只代表一種物質(zhì)

BCH2Cl2只代表一種物質(zhì)

CCHCl3只代表一種物質(zhì)

DCCl4只代表一種物質(zhì)BB6、1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若要制得等物質(zhì)的量的4種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？5．向下列物質(zhì)的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是（）Ａ、ＣＨ３ＣlＢ、ＮaＣl

Ｃ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４現(xiàn)象:二、烷烴1觀察它們的結(jié)構(gòu)與甲烷相比有什么異同點(diǎn)？2碳原子之間是怎么成鍵的？3碳原子其它的價電子都怎么成鍵的？CHHHHCHH乙烷CCCHHHHHHHH丙烷CCCCHHHHHHHHHH丁烷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個共價鍵；3、分子式不同，相差若干個CH2原子團(tuán)。二、烷烴

烴分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。要點(diǎn)：1、碳碳單鍵2、鏈狀3、“飽和”—每個碳原子都形成四個單鍵1、烷烴的概念：2、結(jié)構(gòu)簡式：例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C–HHHH|H

CH—CH—CH—CH—CHCH33322

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CHCHCHCHCHCH33322或者：CHCH（CH）CHCHCH22333寫出它們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3乙烷：HH丙烷：HHH|||||

H－C－C－H

H－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練一練：下列物質(zhì)中是否屬于烷烴？為什么？CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH2＝CH2CH3－CH2－CH－CH3│CH3否是是3、烷烴的命名：①碳原子數(shù)在10個以內(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；（習(xí)慣命名法）（1）根據(jù)分子里的碳原子數(shù)目②碳原子數(shù)在10個以上，用漢字?jǐn)?shù)字表示。如：十一烷：CH3CH29CH3。（2）根據(jù)碳原子數(shù)、結(jié)構(gòu)不同時，如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3CHCH3（異丁烷）

CH3甲烷CH4乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷CH3CH23CH3己烷CH3CH24CH3庚烷CH3CH25CH3辛烷CH3CH26CH3壬烷CH3CH27CH3癸烷CH3CH28CH3十七烷CH3CH215CH3簡單烷烴的命名C≤10天干數(shù)字烷，稱“某烷”甲乙丙丁戊己庚辛壬癸C＞10以中文數(shù)字命名十一烷、十七烷、二十烷等

剛才學(xué)習(xí)的甲烷、乙烷、丙烷等等它們相互之間是什么關(guān)系呢？同系物1定義:結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。2特點(diǎn)4、同系物結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干CH2、有相同的通式例如：CH4和CH3CH2CH3例：下列物質(zhì)是否為同系物？①CH3CHO和CH3COOH②CH2=CH2和③CH4和CH3CH3④CH3CH2CH3和H2CCH2H2CCH3－CH2－CH－CH3│CH3否否是是CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3⑤否

1寫出下列烷烴的分子式:1含有38個碳原子的烷烴的分子式

2含有38個氫原子的烷烴的分子式

3相對分子量為128的烷烴的分子式C38H78C18H38C9H20D提示:根據(jù)通式CnH2n221mol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、6molB5、烷烴的通式：CnH2n2n≥1甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10十七烷C17H36

分析上述烷烴的分子式，你可以發(fā)現(xiàn)它們中碳原子的個數(shù)與氫原子的個數(shù)之間有什么關(guān)系？6、烴基：

烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的部分叫烴基。

用“R—”表示；烷烴失去氫原子后的原子團(tuán)叫烷基，如：—CH3叫甲基；—CH2CH3叫乙基。練習(xí)：請寫出C4H10的結(jié)構(gòu)簡式。CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3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。正丁烷異丁烷CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH三、同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體：同分異構(gòu)體的特點(diǎn):①組成元素_____（填"同"或"不同"，以下相同）②化學(xué)式_____；③化學(xué)式量_____；④結(jié)構(gòu)______可能相似也可能完全不同；⑤化學(xué)性質(zhì)______可能相似也可能完全不同。相同同同不同不同理解二個不同:結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同三個相同:分子組成相同、分子量相同、分子式相同同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素組成結(jié)構(gòu)對象例子

試比較同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素四個名詞的含義“四同”分子組成相差一個或幾個CH2原子團(tuán)分子式相同同種元素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同結(jié)構(gòu)相似結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同——有機(jī)化合物單質(zhì)化合物原子CH4和CH3CH3H和H1121O2和O3正丁烷和異丁烷

（1）熔、沸點(diǎn)有規(guī)律遞變：4分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴在常溫常壓下都是氣體，其他烷烴在常溫常壓下都是液體或固體；（2）烷烴的密度隨C原子數(shù)目增多而增大，但密度均小于1，比水輕。（3）烷烴均不溶于水，液態(tài)烷烴和水混合會分層，且均在上層。a隨碳原子數(shù)目增多，熔沸點(diǎn)升高。bC原子數(shù)目相同時，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低。1、烷烴的物理性質(zhì)四、烷烴的通性2烷烴的取代反應(yīng)其它烷烴與甲烷一樣，一定條件下能發(fā)生取代反應(yīng)。因?yàn)榭梢员蝗〈臍湓佣?，所以發(fā)生取代反應(yīng)，其它烷烴比甲烷復(fù)雜。2烷烴的化學(xué)性質(zhì)1氧化反應(yīng)通常情況下，烷烴與高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)，不能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。有機(jī)物種類繁多的原因⑴碳原子有