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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物,甲烷,第一课时,硅是无机非金属材料的主角，也是构成岩石与许多矿物的根本元素。而它的同族元素碳在地壳中的含量并不高，质量分数只占0.087%，但是它的化合物，尤其是有机化合物，不仅数量众多，而且分布很广。到目前为止，人们发现和合成的有机物已经超过3000万种，而新的有机物仍以每年近百万种的速度不断增加。,一、有机化合物概述,1、什么叫有机化合物：,含有碳元素的化合物叫做有机化合物，简称有机物,2、有机物的组成元素：,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,主要元素,其他元素,其中仅含,碳,和,氢,两种元素的有机物，或称为碳氢化合物。,、什么是烃：,烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。,碳,氢,烃,动动脑,以下物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4,C,2,H,2,CH,4,C,2,H,4,碳的单质、 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。,4、有机物种类繁多的原因,碳原子最外层有4个电子，可与其他4个原子形成4个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可以形成双键或三键，再结合其他原子形成分子。,多个碳原子可以相互结合形成长长的,碳链,，也可以形成,碳环,，再结合其他原子形成分子。,有机化合物分子中可以含一个碳原子，也可以含很多个碳原子。而且当碳原子相等时，还可形成多种同分异构体,5、有机物的主要性质特点,大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂,绝大多数有机物受热易分解，且易燃烧,多数有机物为非电解质，不易导电,多数熔沸点低,有机物的反响复杂，一般比较慢，且常常伴随有副反响发生。,在你的身边有哪些物质是有机物？,有机物中除了含有碳元素外，常常还含有哪些元素？,仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是,甲烷,。,沼气,天然气,第一节 最简单的有机化合物甲烷,一、,甲烷的存在,天然气,沼气,坑气,油田气,有石油的地方肯定有天然气,有天然气的地方不一定有石油,二、甲烷的构造,1、甲烷分子的分子式，电子式、构造式、构造简式和最简式,化学式：用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中院子的种类和数目，分子化合物的化学式也是其分子式,最简式：表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子,电子式：用小黑点或小叉叉代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子,构造式：具有化学式所能表示的意义，能反映物质的构造,构造简式：省略了构造式中的某一些短线后的式子,2、甲烷分子的立体构造：,以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的,正四面体,。键角：10928,球棍模型,比例模型,正四面体,思考：假设CH4中的碳原子位于立方体的中心，一个氢原子在顶点，画出其余三个氢原子所在的位置。,以碳原子为中心， 四个氢原子,为顶点的,正四面体,。键角：109,。,28,，,三、甲烷的物理性质,甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L标准状况，极难溶于水。,密度求算公式：,M=22.4 标准状况,四、甲烷的化学性质,1、稳定性,：,甲烷的稳定性.mpg,甲烷与酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂不反响。,通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂三强不发生化学反响。,不褪色,2.氧化反响：,有机反响不用“=，而用“,强调：甲烷与空气或氧气的,混合气体点燃时，发生爆炸。,因此，在点燃甲烷气体时，,必须先进展纯度检验。,实验：,甲烷在空气中的燃烧.mpg,思考,1、如何鉴别CH4、H2、CO三种气体,气体,火焰,颜色,干燥的烧杯罩在火焰上方,用澄清的石灰水湿润烧杯后罩在火焰上方,CH,4,H,2,CO,蓝色,有水珠出现,烧杯内壁出现混浊,淡蓝色,有水珠出现,烧杯内壁不出现混浊,蓝色,没有水珠出现,烧杯内壁出现混浊,3、取代反响甲烷与氯气的取代反响-2.mpg,实验：取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH480mLCl2，放在光亮的地方，日光不要直射漫光照，等待片刻，观察发生的现象。,现象,结论,要求：推出反响的主要产物，写出反响方程式， 归纳出取代反响的定义,实验现象及推断,饱和NaCl溶液,Cl,2,+CH,4,试管中气体的颜色变浅,Cl2参加反响,生成油状物，取下橡胶塞后液面迅速上升,生成新的液态生成物,过几分钟后，液面继续上升,生成极易溶于水的气体,H C H,H,H,+ Cl Cl,光照,H C Cl,H,H,+ HCl,一氯甲烷气,有机物分子里的某些原子或原,子团被其他原子或原子团所代替的,反响, 取代反响,取而代之,请你尝试,你能仿照上述化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反响的化学方程式吗,H C H,H,Cl,+ Cl Cl,光照,H C Cl,H,Cl,+ HCl,二氯甲烷液,Cl C H,H,Cl,+ Cl Cl,光照,Cl C Cl,H,Cl,+ HCl,三氯甲烷液,氯仿有机溶剂,Cl C H,Cl,Cl,+ Cl Cl,光照,Cl C Cl,Cl,Cl,+ HCl,四氯甲烷液,有机溶剂、灭火剂,*甲烷与氯气的反响，共得到五种产物，其中一氯甲烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难溶于水。,取代反响与置换反响的区别,置换反应,取代反应,反应物,生成物,反应,条件,反应,程度,(1)反响物中一定有单质,(2)反响物一般是无机物,(1)反响物中不一定有单质,(2)反响物中至少有一种有机物,生成物中一定有单质,生成物中不一定有单质,大多在溶液中进展，,一般反响较快,受外界条件影响较大，反响,进展较慢,反响单向进展，不可逆,反响逐步进展，可逆,1、 光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反响，得到产物的物质的量最多的是：,A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4 E、HCl,E,稳固练习：,2、 能否用CH4和Cl2来制取纯洁的CH3Cl？,不能。因为CH4和Cl2的取代反响是多步反响同时进展的，无法使反响停留在某一步反响上，得到的是四种氯代物和HCl。,3、根据甲烷与氯气发生的取代反响，探究分析如下问题：,在所有的产物中，哪种产物的物质的量最多，它的物质的量与参加反响的氯气之间存在什么样的数量关系？,四种取代反响与甲烷之间存在什么样的数量关系？,4、甲烷的受热分解,在隔绝空气并,加热至1000的高温,下，,甲烷分解,CH,4,C + 2H,2,高温,合成氨、汽油的原料,橡胶工业的原料,【小结】甲烷的化学性质,1、稳定性：,2、氧化反响,3、取代反响特征反响,现象：,反响条件：,特点：,4、分解反响：,不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反响,燃烧,光照，与气态纯卤素反响 与氯水、溴水不反响,逐步取代(随机,并行,)，产物为混合物,隔绝空气，1000以上,五、甲烷的用途,1甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道 气的主要成分。中国最早利用天然气。,2“西气东送就是将新疆等中西部地区的天,然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。,3天然气是高效、低耗、污染小的清洁能 源。它还是一种重要的化工原料。,4、以下物质在一定条件下，可与CH4发生化学反响的是：,氯气溴水,氧气 酸性KMnO4溶液,5、在以下反响中，光照对反响几乎没有影响的是：,氯气与氢气反响氯气与甲烷反响,次氯酸分解甲烷与氧气反响,6、以下关于甲烷的表达不正确的选项是：,A甲烷是沼气、坑道气的主要成分,B通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反响,C甲烷在空气中燃烧时，火焰不明亮且无烟,D甲烷在空气中加热到 1000时，分解成炭黑和氢气,7、烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是：,A.形成四对公用电子对 B.通过非极性键,C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键,8、以下反响中，光照对反响几乎没有影响的是：,A.氯气和氧气的反响 B.氯气和甲烷的反响,C.氧气和甲烷的反响 D.次氯酸的分解,9、鉴别CH4，CO和H2三种无色气体的方法，是将它们分别：,A.先后通入溴水和澄清石灰水,B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯,C.点燃，先后罩上枯燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯,D.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水,A,10.在CH4分子构造中，四个碳氢键：,A在同一平面上 B形成一个正四面体的立体构造,C键长、键能相 D键角均为120,11、以下说法正确的选项是：,A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体构造,B.CH4、CCl4都是正四面体构造,C.CH4和CCl4中的化学键完全一样,D.CH4和CCl4的构造一样，性质也一样,12、能够证明甲烷分子空间构造为正四面体的事实是：,A.甲烷的四个碳氢键的键能相等,B.甲烷的四个碳氢键的键长相等,C.甲烷的一氯代物只有一种,D.甲烷的二氯代物只有一种,BC,B,D,第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物,甲烷,第二课时,9/30/2024,乙烷,分子式：,构造式：,构造简式：,电子式：,甲烷,丙烷,分子式：,构造式：,构造简式：,丁烷,分子式：,构造式：,构造简式：,戊烷,分子式：,构造式：,构造简式：,属于烷烃,1、碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；,2、C原子都形成4个共价单键；,3、分子式不同,相差假设干个CH2原子团。,分析以上烃的构造特点这样的烃属于什么烃？,一、什么是烷烃？,在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键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，都到达“饱和。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。,要点：,1、碳碳单键,2、链状：不是直线，,锯齿状,3、“饱和 每个碳原子都形成四个单键,乙烷,丁烷,丙烷,异丁烷,练一练：,以下物质中是否属于烷烃？为什么？,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,CH,2,CH,2,一、烷烃的通式：,C,n,H,2n+2,( n1 ),想一想,甲烷：CH,4,乙烷：C,2,H,6,丙烷：C,3,H,8,丁烷：C,4,H,10,戊烷：C,5,H,12,癸烷：C,10,H,22,十七烷：C,17,H,36,请对照课本63表3-1分子式栏，分析上述烷烃的化学式，你可以发现它们中,碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系,？,二、烷烃的物理性质,：,名称,结构简式,常温时的状态,熔点/,沸点/ ,相对,密度,水溶性,甲烷,CH,4,气,-182,-164,0.466,不溶,乙烷,CH,3,CH,3,气,-183.3,-88.6,0.572,不溶,丙烷,CH,3,CH,2,CH,3,气,-189.7,-42.1,0.585,不溶,丁烷,CH,3,(CH,2,),2,CH,3,气,-138.4,-0.5,0.5788,不溶,戊烷,CH,3,(CH,2,),3,CH,3,液,-130,36.1,0.6262,不溶,十七烷,CH,3,(CH,2,),15,CH,3,固,22,301.8,0.7780,不溶,熔沸点依次升高，相对密度依次增大且小于1，均不溶于水。,规律：,C,n,H,2n+2,(n1)状态：气,液固；当n4时均为气态,三、,习惯命名法,1、C原子数在110之间的，依次用天干表示，称为某烷：,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,。,2、C原子数大于10时，用十一、十二、十三. .表示，,如十一烷。,试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式？,C8H18、 C9H20、 C10H22,试给以下物质命名：,C5H12、C11H24、 C7H12、 C15H32,想一想,甲烷：CH,4,乙烷：CH,3,CH,3,丙烷：CH,3,CH,2,CH,3,丁烷：CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,戊烷：CH,3,(CH,2,),3,CH,3,癸烷：CH,3,(CH,2,),8,CH,3,十七烷：CH,3,(CH,2,),15,CH,3,分析上述式子，我们可以发现它们在构造和组成上有什么一样点和不同点？,构造相似，分子式不同,相差假设干个CH2原子团。,四、什么是同系物？,组成和构造相似，在分子组成上相差一个或假设干个CH2原子团的物质互称为同系物。,同系物的特点：,构造相似、组成相差假设干CH2、有一样的通式、不同的分子式、化学性质相似。,例题：以下物质是否为同系物？,CH,3,CHO 和 CH,3,COOH,CH,2,=CH,2,和,CH,2,CH,2,CH,2,CH,4,和 CH,3,CH,3,CH,3,CH,2,Br 和 CH,3,CH,2,CH,2,Cl,CH,3,CH,2,CH,3,和 C(CH,3,),4,五、烷烃的化学性质,通常情况下，烷烃不与“三强反响。,试推导烷烃完全燃烧的通式：,1、烷烃与氧气反响,和,甲烷,相似,2、烷烃的取代反响,其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反响。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反响，其它烷烃比甲烷复杂,3、烷烃的受热分解,由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。,六、同分异构现象和同分异构体,分析正丁烷和异丁烷有什么一样点和不同点？,化学式完全一样而物理性质不同,这是什么原因呢？,性质不同的原因,构造不同,化合物具有一样的分子式，但具有不同的构造式的现象，叫做同分异构现象。,具有同分异构现象的化合物互称为,同分异构体。,例如C,5,H,12,有3种同分异构体,正戊烷,异戊烷,新戊烷,对同分异构体概念的理解：,1、分子式一样，构造不同，性质不同,2,、直链非直线，,锯齿形,3,、C-C、C-H单键可,绕键轴旋转,，但不影响排列顺序，绝对位置可变,4、熔点：正异新,5、同一物质：分子式一样，构造一样,6,、异丁烷上的3个CH,3,上的9个H位置完全等同，性质也完全一样，与另一个H有别,7、同分异构现象是有机物种类繁多的根本原因,以C,6,H,14,为例写出己烷的同分异构体,1、将所有碳原子都写成直链。,2、取下一个碳原子，依次连接在母链中心对称线一侧的几个碳原子上，但不能连在顶端上。,3、再从母链上取下一个碳原子，这两个碳原子先整体后分开依次连在母链碳原子上，但不要和前面的重复。,4、,再,从母链上取下一个碳原子，仿照3书写。,5、经检查，无遗漏或重复，补齐氢原子，使每个碳原子形成四个单键。,同分异构体的书写方法：,烷烃的同分异构体书写方法：,一般采取“减链法，可概括为“两注意、四句话,两注意：,选择最长的碳链为主链；,找出中心对称线。,四句话：,主链由长到短，,支链由整到散，,位置由心到边，,排布孪领到间。,你能写出庚烷的同分异构体吗,1、互为同分异构体的物质不可能：,A、具有一样的相对分子质量,B、具有一样的熔沸点和密度,C、具有一样的分子式,D、具有一样的组成元素,2、一氯代物同分异构体有2种，二氯代物同分异构体有4种的烷烃是：,A、乙烷 B、丙烷 C、正丁烷 D、新戊烷,B,B,3、(2006 全国卷)主链含有5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有：,A、2种 B、3种,C、4种 D、5种,4、进展一氯取代反响后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是：,A、(CH3)2CHCH2CH2CH3,B、(CH3CH2)2CHCH3,C、(CH3)2CHCH(CH3)2,D、(CH3)3CCH2CH3,A,5种,4种,2种,3种,D,5、甲烷分子中的氢原子可被其他原子或原子团代替，如果甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物的构造能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体构造，而不是正方形平面构造的是：,A、 CH3Cl只有一种构造 B、 CH2Cl2只有一种构造,C、 CHCl3只有一种构造 D、 CCl4只有一种构造,B,6、以下分子式只表示一种纯洁物的是：,A、C B、CH2Cl2,C、C2H4Cl2 D、C4H10,B,七、四同的比较,定义,化学式,结构,性质,同位素,同素异形体,同系物,同分异构体,质子数一样、中子数不同的同一类元素原子的互称,由同一组元素组成的不同单质的互称,构造相似、分子组成相差假设干个CH2原子团的一类有机物的互称,分子式一样、构造不同的化学物的互称,原子构成符号表示,元素符号表示一样，化学式可一样也可不同,不同,一样,电子排布一样，原子核构造不同,单质的组成或构造不同,相似,不同,物理性质不同，化学性质一样,物理性质不同，化学性质相似,物理性质不同，化学性质相似,物理性质不同，化学性质不一定一样,1、在同一系列中，所有的同系物都具有：,A、一样的相对分子质量 B、相似的化学性质,C、一样的实验式,D、分子组成相差一个或假设干个CH2原子团,E、一样的最简式 F、一样的物理性质,BD,2、以下说法正确的选项是：,A、相邻的任何同系物都相差一个CH2原子团,B、同系物中各元素的质量分数一样,C、同系物的性质相似，构造一样,D、氯乙烯和二氯甲烷互为同系物,A,如：,1、烃基,烃分子失去1个或几个氢原子后所剩余的局部叫做烃基。用R表示，其中“表示半键，即一个不成对电子。,烷烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做,烷基,。,甲基CH3,乙基CH2CH3,丙基(CH,2,CH,2,CH,3,),特点：,性质活泼、不稳定、不能独立存在。,原因：,构造中含有不成对电子。,八、,系统命名法：,异丙基（CH,3,CHCH,3,),2.把主链里,离支链最近的一端作为起点,，用1、2、3等阿拉伯数字给主链的各碳原子依次编号定位以确定支链的位置。,1.选定分子中最长的碳链做主链，并按主链上碳原子的数目称为某“烷。,己烷,CH,3,-CH-CH,2,CH-CH,2,-CH,3,CH,3,CH,3,八、,系统命名法：,2、命名方法,3.把支链作为取代基。把,取代基的名称写在烷烃名称的前面,，在取代基的前面用,阿拉伯数字,注明它在烷烃直链上的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。,4.如果主链上有一样的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。,练习系统命名法：,CH,3,CHCH,2,CH,3,CH,3,丁烷,甲基,2,4,3,2,1,己烷,4乙基,2,2二甲基,2,3,4,1,6,5,CH,3,CH,3,CCH,2,CHCH,2,CH,3,CH,3,CH,2,CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,C CH,2,C CH,3,CH,3,CH,3,2，2，4，4-四甲基己烷,1,2,3,4,5,6,CH,2,CH,2,CH CH,2,CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,CH,2,4,乙基庚烷,1,2,3,4,5,6,7,CH,3,C CH CH,3,CH,3,CH,3,CH,3,2，2，3,三甲基丁烷,1,2,3,4,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,CHCH,2,C CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,3，5-二甲基-3-乙基庚烷,2,3,4,5,6,7,1,CH,3,CH CH,3,CH,2,CH,3,2,乙基丙烷,2,甲基丁烷,判断正误,CH,3,CH CH,2,CH CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,CH,3,2，4,二乙基戊烷,3，5,二甲基庚烷,CH,3,CHCH CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,主链名称,取代基名称,取代基数目,取代基位置,1.名称组成,戊烷,甲基,2，3,二,归纳总结,1.命名步骤：,(1)找主链-最长的碳链为主链;,(2)编号-靠近支链小、多的一端;,(3)写名称-先简后繁,同基合并.,2.名称组成顺序:,取代基位置-取代基名称-主链名称,3.数字意义：,阿拉伯数字-取代基位置,汉字数字-一样取代基的个数,2、本卷须知：,3、几个原那么：,(1)找主链-最长的碳链作主链。,最长原那么,(2)编号-靠近支链小、多的一端。,最近原那么,CH,3,-CH,2,-CH-CH,2,-CH,2,-CH-CH,2,-CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,(3)假设有两个不同取代基，且分别处于距主链两端相等的位置，编号时应遵循简单取代基位号最小的原那么。,简到繁原那么,4假设有两个一样支链，且分别处于距主链两端相等的位置，但中间还有支链，编号时应遵循支链位号数之和最小的原那么。,CH,3,-CH,2,-CH-CH-CH,2,-CH-CH,2,-CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,最近原那么,CH,3,-CH,2,-CH-CH-CH,2,-CH-CH,2,-CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,5假设有两个不同取代基，且分别处于距主链两端相等的位置，但中间还有支链，编号时应遵循支链位号数之和最小的原那么。,CH,3,-CH,2,-CH-CH-CH,2,-CH-CH,2,-CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,CH,3,CH,2,6选取主链时，假设存在两个等长的碳链，应选支链最多的碳链作主链。,7不同取代基，简单在前，复杂在后。,最多原那么,以下有机物命名是否正确？,2,3-二甲基丁烷,2,4,4-三甲基戊烷,，二甲基己烷,2,4-三甲基戊烷, CH,3,- CH - CH-CH,3,C,2,H,5,C,2,H,5, CH,3,-CH-CH,2,-C-CH,3,CH,3,CH,3,CH,3,写出以下各化合物的构造简式：,(3) 2-甲基- 4 -乙基庚烷,CH,3,CH,2,CCH,2,CH,3,(1)3，3-二乙基戊烷,(2) 2，2，3-三甲基丁烷,CH,2,CH,3,CH,2,CH,3,CH,3,CCHCH,3,CH,3,H,3,C,CH,3,CH,3,CH,2,CH,2,CHCH,2,CHCH,3,CH,3,CH,2,CH,3,写出,戊烷、已烷、庚烷,的同分异构体,并用系统命名法给它们命名。,作业：,
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