必修2-3-1最简单的有机物-甲烷课件

第三章第三章 有机化合物有机化合物第一节第一节 甲烷甲烷第一课时第一课时2024/6/181一、有机化合物一、有机化合物1.1.有机化合物有机化合物 一般把一般把含碳元素含碳元素的的化合物化合物称为有机化合物，简称为有机物。称为有机化合物，简称为有机物。注意:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN、SiC等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别?2024/6/182下列物质那些属于有机物，那些是无机物下列物质那些属于有机物，那些是无机物CH4 CH3Cl CO H2S C2H2 H2CO3 C2H5OH CO2 金刚石金刚石 CH3COOH，思考思考2024/6/1831、甲烷在自然界的存在、甲烷在自然界的存在沼气沼气煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气2024/6/184甲烷的结构式怎么写甲烷的结构式怎么写?甲烷电子式怎么写甲烷电子式怎么写?甲烷的空间模型怎样组装呢甲烷的空间模型怎样组装呢?思考思考2024/6/185甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？比例模型比例模型球棍模型球棍模型立体结构：立体结构：正四面体型正四面体型 （C原子位于中心，四个原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）原子位于正四面体的四个顶点）由于由于4个个CH键强度相同，因此四个键长度也相同键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是（键角是109028/）。）。2024/6/1862.2.分子分子结结构构:(1):(1)组组成和成和结结构构:CHCH4 42024/6/187甲烷的物理性质是什么甲烷的物理性质是什么?甲烷化学性质是什么甲烷化学性质是什么?甲烷的性质稳定吗甲烷的性质稳定吗?它都能发生那些化学反应？它都能发生那些化学反应？思考思考2024/6/188一、甲烷的性质一、甲烷的性质、物理性质、物理性质 无色、无味的气体无色、无味的气体 =0.717g/L（标况）（标况）极难溶于水极难溶于水思考：在实验室如何收集甲烷？思考：在实验室如何收集甲烷？2024/6/189四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质（1）、与氧气反应）、与氧气反应注意点：注意点：5、甲烷不能使酸性甲烷不能使酸性KMnO4褪色褪色1、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）2、写反应连接号时用、写反应连接号时用“”3 大多数的有机物燃烧后都生成大多数的有机物燃烧后都生成CO2和和H2O4、结构比较稳定，、结构比较稳定，与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应如如高锰酸钾、溴水等高锰酸钾、溴水等。实验现象：实验现象：安静燃烧，安静燃烧，淡蓝色淡蓝色火焰，产生使澄清火焰，产生使澄清石灰水变石灰水变浑浊浑浊的气体，放的气体，放出大量的出大量的热热。2024/6/1810如果一定压强下温度高于如果一定压强下温度高于100，水变为水蒸气，水变为水蒸气，此时此时CH4燃烧前后体积不变。燃烧前后体积不变。在在空气中燃烧，空气中燃烧，火焰呈淡蓝色火焰呈淡蓝色:CH4、H2S、H2等气体；固态硫等气体；固态硫;液态酒精液态酒精 在空气中燃烧，火焰呈在空气中燃烧，火焰呈蓝色蓝色:COCH4检验：检验：甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰上甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。2024/6/1811 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至1000的高的高温温下，下，甲烷甲烷分解分解CHCH4 4 C +2H C +2H2 2高温高温合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡胶工业橡胶工业的原料的原料（2 2）甲烷的受热分解）甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等2024/6/1812（3）甲烷的取代反应）甲烷的取代反应 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴取代反应：取代反应：有机物分子有机物分子里的里的某些某些原子或原子团原子或原子团被其他被其他原子原子或或原子团原子团所所代替代替的反应。的反应。现象现象：2024/6/1813甲烷与氯气反应的化学方程式：甲烷与氯气反应的化学方程式：(一氯甲烷，气态一氯甲烷，气态)（二氯甲烷，液态）（二氯甲烷，液态）（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？2024/6/1814甲烷取代反应的反应原理：甲烷取代反应的反应原理：HCHHH+ClCl HCClHH+HCl一氯甲烷一氯甲烷HCClHH+ClCl HCClClH+HCl二氯甲烷二氯甲烷2024/6/1815HCClClH+ClCl HCClClCl+HCl三氯甲烷三氯甲烷HCClClCl+ClCl ClCClClCl+HCl四氯甲烷四氯甲烷2024/6/1816 有机物有机物分子里的某些原子或原子或原子团原子团被其它原子或原子团原子或原子团所替替代代的反应叫做取代反应取代反应。试一试：试一试：你能写出甲烷与溴蒸气发生取代你能写出甲烷与溴蒸气发生取代反应的化学方程式吗？反应的化学方程式吗？2024/6/1817甲烷与溴蒸气反应的化学方程式如下：甲烷与溴蒸气反应的化学方程式如下：CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr2024/6/1818问题：问题：甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应，共得到甲烷与氯气反应，共得到5种产物种产物，其中一氯，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水于水。反应条件：光照反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。、溴蒸气光照条件下发生取代反应。甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。注意：注意：2024/6/1819取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应适用于有机反应适用于有机反应适用于无机反应适用于无机反应反应物、生成物中反应物、生成物中不一定有单质不一定有单质反应物、生成物中反应物、生成物中一定有单质一定有单质逐步取代逐步取代，很多反，很多反应是可逆的应是可逆的反应一般是单向进行反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件温度、光照等外界条件影响较大影响较大在水溶液中进行的置在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非换反应遵循金属或非金属的活动顺序金属的活动顺序置换反应置换反应讨论讨论2024/6/18201、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是(D)A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl2 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A NHA NH3 3 B CCl B CCl4 4 C CH C CH2 2ClCl2 2 D H D H2 2O O3 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（锰酸钾褪色的是（）A CHA CH4 4 B COB CO2 2 C SOC SO2 2 D HD H2 2B BC C2024/6/18214、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（）A、二氧化碳、二氧化碳 B、尿素、尿素 C、蔗糖、蔗糖 D、碳酸氢铵、碳酸氢铵5 5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（浑浊的是（）A A、HCl BHCl B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCOBCB2024/6/1822 4.向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（淀的是（）A.CH3Cl B.NaCl C.KClO3 D.CCl4B B5 5、若、若CHCH4 4与与ClCl2 2以物质的量之比为以物质的量之比为1 1：3 3混合，在光照下得到混合，在光照下得到的产物是的产物是：（：（1 1）CHCH3 3ClCl（2 2）CHCH2 2ClCl2 2（3 3）CHClCHCl3 3（4 4）CClCCl4 4，其中正确的是其中正确的是 ()()A A、只有（、只有（1 1）B B、只有（、只有（3 3）C C、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）的混合物）的混合物D D、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）的混合物）的混合物6、下列物质常温下呈气态的是、下列物质常温下呈气态的是（A ）A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.CCl4D2024/6/1823 与甲烷结构相似的有机物与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。在结构上的特点。思考思考2024/6/1824几种烷烃的球棍模型几种烷烃的球棍模型及对应的结构式及对应的结构式 H H H H H|HCCH HCCCH|H H H H H 乙烷乙烷 丙烷丙烷1、碳碳单键、碳碳单键2、链状、链状3、每个碳原子都形成四个单键、每个碳原子都形成四个单键2024/6/1825一、一、烷烃烷烃 在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。1 1、定义：、定义：2024/6/1826乙烷：乙烷：H H 丙烷：丙烷：H H H|HCCH HCCCH|H H H H H 丁烷：丁烷：H H H H 异丁烷：异丁烷：H|HCCCCH H-C-H|H H H H H H|HCCCH|H H H下列结构式对应的结构简式下列结构式对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH32024/6/1827想一想想一想甲烷甲烷CH4乙烷乙烷CH3CH3丙烷丙烷CH3CH2CH3丁烷丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3若把碳原子数定为若把碳原子数定为n，则通式为？，则通式为？烷烷烃的通式：烃的通式：链状：链状：CnH2n+22024/6/1828以碳原子个数为基础命名以碳原子个数为基础命名称称“某烷某烷”或或“环某烷环某烷”十个以下用十个以下用“天干地支天干地支”命名：甲、乙、命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。十以上用中文数字表示：十一烷、二十十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。烷、三十五烷等。2 2、烷烃的简单命名：、烷烃的简单命名：2024/6/18293 3、烷烃的物理性质：、烷烃的物理性质：名称名称结构简式结构简式常温时常温时的状态的状态熔点熔点/沸点沸点/相对相对密度密度水溶性水溶性甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气-183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气-189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2)2 2CHCH3 3气气-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.10.62620.6262不溶不溶十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2)1515CHCH3 3固固2222301.8301.80.77800.7780不溶不溶状态：状态：气气(14)液液固；熔沸点依次升高固；熔沸点依次升高密度：密度：相对密度依次增大且小于相对密度依次增大且小于1水溶性：水溶性：均不溶于水均不溶于水规律：随着分子数中碳原子数目的规律：随着分子数中碳原子数目的增加，呈现周期性的变化增加，呈现周期性的变化2024/6/1830 4 4、烷烃的化学性质（与、烷烃的化学性质（与CHCH4 4相似）相似）氧化反应氧化反应取代反应取代反应 A、具有可燃性具有可燃性燃烧通式：燃烧通式：B、均不能使酸性均不能使酸性KMnOKMnO4 4或溴水褪色或溴水褪色 不与强酸不与强酸 强碱反应强碱反应。在光照条件下进行，产物更复杂在光照条件下进行，产物更复杂较高温度下能分解较高温度下能分解2024/6/1831思考思考甲烷甲烷CH4 即即 HCH2H乙烷乙烷CH3CH3 即即 HCH2CH2H丙烷丙烷CH3CH2CH3 即即 HCH2CH2CH2H丁烷丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3分析上述式子，你发现有什么相同点和不分析上述式子，你发现有什么相同点和不同点吗同点吗2024/6/18325、同系物、同系物 结构相似，在分子组成上相差一个或若干结构相似，在分子组成上相差一个或若干个个CHCH2 2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。碳碳原子间都以单碳碳原子间都以单键结合；碳原子均键结合；碳原子均饱合；链状。饱合；链状。碳原子数不同，即碳原子数不同，即碳链的长短不同。碳链的长短不同。烷烃同系物烷烃同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成：2024/6/1833 下列哪组是同系物下列哪组是同系物（）（）A A、CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3B B、CHCH3 3CHCH3 3 CH CH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3 CHCH2 2C C、CHCH3 3CHCHCHCH2 2 CHCH2 2CHCH2 2B2024/6/1834丁烷丁烷C4H10异丁烷异丁烷C4H10思考：思考：丁烷球棍模型有几种？丁烷球棍模型有几种？为什么会有出现不同的空间形状呢？为什么会有出现不同的空间形状呢？CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH32024/6/18356、同分异构现象与同分异构体、同分异构现象与同分异构体1、同分异构现象、同分异构现象化合物化合物具有相同的分子式，具有相同的分子式，但但具有不同的结具有不同的结构构现象，叫做同分异构现象。现象，叫做同分异构现象。2、同分异构体：、同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。构体。3、理解、理解三个相同三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子组成相同、分子量相同、分子式相同分子式相同二个不同：二个不同：结构不同、物理性结构不同、物理性质不同质不同2024/6/1836请写出戊烷、己烷、庚烷的同分异构体2024/6/1837概念概念内涵内涵比较对象比较对象实例实例同位素同位素同素异形同素异形体体同系物同系物同分异构同分异构体体质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之间原子原子氕、氚氕、氚同一元素同一元素 形成的不形成的不同单质同单质单质单质O O2 2、O O3 3结构相似，组成结构相似，组成上差一个或上差一个或n n个个CHCH2 2有机化有机化合物合物C C2 2H H6 6、C C4 4H H1010相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物有机化有机化合物合物CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3、C(CHC(CH3 3)4 44、四同、四同比较：比较：2024/6/1838 下列物质属于同位素的是：下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：属于同分异构体的是：O2和和O3CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3 和和 金刚石和石墨金刚石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3和和和2024/6/1839