化学：《化石燃料与有机化合物》课件15（68张PPT）（苏教版必修2）

欢迎进入化学课堂 专题三有机化合物的获得与应用 有机化合物的概述 1 定义 含碳的化合物为有机化合物 除碳元素外 通常还含有氢 氧 氮 磷 硫等 注意 少数含碳物质的组成和性质与无机物相似 属于无机物 如 碳的氧化物 COCO2碳酸 碳酸盐以及碳酸氢盐 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3氰化物 硫氰化物 HCN KSCN金属碳化物 CaC2 烃 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物 又叫烃 有机化合物的概述 2 有机物的结构特点 碳原子有四个价电子 可与其它原子形成四个共价键 如CCl4 CH4等 碳原子之间可形成不同方式的共价键 单键 双键 键 结合形成长的碳链和碳环 分子式相同 分子结构也可能不同 即同分异构现象 有机化合物的概述 3 有机物的性质 绝大数有机物是非电解质绝大多数有机物难溶于水易溶于有机溶剂绝大多数有机物熔沸点较低绝大多数有机反应速度较慢且伴有副反应 第一单元化石燃料与有机化合物 1 天然气的主要成分是 2 石油的组成元素主要是 和 还含有少量的硫 氧 氮 石油的化学成分主要是 其中还溶有气态和固态的碳氢化合物 3 煤中含量最高的元素是 其次是 和 另外还含有少量的硫 磷 氮等 煤是由 和 所组成的复杂的 物 最简单的有机化合物 一 天然气的利用 甲烷 交流与讨论 1 已知标准状况下甲烷的密度是0 717 L 含碳75 含氢25 利用这些数据怎样确定甲烷中碳 氢元素的质量比 原子个数比和分子式 方法一 75 25 3 1 3 12 1 1 1 4 摩尔质量 分子式 C和H的质量比 C和H的原子个数比 22 4L molx0 717g L 16g mol CH4 方法二 22 4L molx0 717g L 16g mol 摩尔质量 16gx75 12g mol 1mol 16gx25 1g mol 4mol 1mol该烃中C的物质的量 1mol该烃中H的物质的量 CH4 分子式 交流与讨论 2 写出甲烷分子的电子式 说明它的结构特点 你能预测甲烷有哪些结构 CH4 分子式电子式结构式 3 科学研究证明 属于同一个物质 请思考哪种结构是甲烷的结构 一 甲烷的分子组成与结构 分子式 CH4 电子式 结构式 空间结构 球棍摸型 比例模型 1 以C为重心 以4个H为顶点的正四面体结构 键角为109 28 2 4个C H键键能 键长完全一样 且强度大 二 物理性质 甲烷是一种色味的体 溶于水 相同条件下密度比空气 所以实验室可用法和法收集甲烷 无 无 小 难 气 排水 向下排空气 三 化学性质 通常情况下比较稳定 不与强酸 强碱 强氧化剂 如酸性KMnO4 反应 1 甲烷的氧化反应 燃烧 三 化学性质 现象 明亮的淡蓝色火焰 放出大量的热 无烟 利用此性质 甲烷可作燃料 若1molCH4在通常情况下完全燃烧生成液态水时放出889 6KJ热量 请写出CH4在O2中完全燃烧的热化学方程式 2 甲烷与氯气的反应 取代反应 现象 说明 黄绿色褪去 有白雾 水位不断上升 内壁有油状物质生成 光照条件下 甲烷与氯气发生了反应 反应机理 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应 叫取代反应 一氯甲烷 无色气体 二氯甲烷 难溶于水的无色液体 三氯甲烷又叫氯仿 有机溶剂 四氯甲烷又叫四氯化碳 有机溶剂 灭火剂 练习 ACH3Br Br2CH2Br2 HBr B2KBr Cl2 2KCl Br2 CCHCl3 HFCHFCl2 HCl DNaOH HCl NaCl H2O 1下列是取代反应的是 光照 2在光照条件下 将1molCH4与1molCl2混合充分反应后 得到的产物是 ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl 3 分解反应 在隔绝空气并加热到1500 的条件下 甲烷能发生如上反应 生成的炭黑是橡胶工业的原料 氢气是合成氨和汽油的原料 所以甲烷是也是重要的工业原料 二 烷烃的概念和性质 一 烷烃的概念 烃 只含碳 氢两种元素的有机物 烷烃 又叫 饱和烃 碳原子之间以碳碳单键结合成链状 其余的价键全部和氢原子相结合而达到 饱和 烷烃的通式 CnH2n 2 n 1 4 烃基 烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团 用 R 表示 三 烷烃的命名 A 普通命名法 习惯命名法 以碳原子数目来命名 n C 10 以中文汉字数字表示 如 十一烷 二十烷等CH3 CH2 CH2 CH3丁烷CH3 CH2 CH2 CH2 CH3戊烷CH3 CH2 4CH3己烷CH3 CH2 9CH3十一烷CH3 CH2 18CH3二十烷 三 烷烃的命名 A 普通命名法 习惯命名法 用 正 异 新 等前缀区别不同的构造异构体 1 定主链 称 某烷 选定分子里最长的碳链为主链 并按主链上碳原子的数目称为 某烷 碳原子数在1 10的用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸命名 CH3 CH CH2 CH CH3CH3CH2 CH3 己烷 B 系统命名法 把主链里离支链最近的一端作为起点 用1 2 3等数字给主链的各碳原子依次编号定位 以确定支链所在的位置 2 3 4 5 2 编号 定支链所在的位置 1 2 编号 定支链所在的位置 把主链里离支链最近的一端作为起点 用1 2 3等数字给主链的各碳原子依次编号定位 以确定支链所在的位置 5 6 1 2 3 4 2 编号 定支链所在的位置 把主链里离支链最近的一端作为起点 用1 2 3等数字给主链的各碳原子依次编号定位 以确定支链所在的位置 1 2 3 4 5 6 2 编号 定支链所在的位置 把主链里离支链最近的一端作为起点 用1 2 3等数字给主链的各碳原子依次编号定位 以确定支链所在的位置 己烷 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主链上的位置 并在号数后连一短线 中间用 隔开 己烷 甲基 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主链上的位置 并在号数后连一短线 中间用 隔开 己烷 甲基 2 4 5 6 1 2 3 4 2 4 4 当有相同的取代基 则相加 然后用大写的二 三 四等数字表示写在取代基前面 但表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用 隔开 如果几个取代基不同 就把简单的写在前面 复杂的写在后面 2 4 二 4 当有相同的取代基 则相加 然后用大写的二 三 四等数字表示写在取代基前面 但表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用 隔开 如果几个取代基不同 就把简单的写在前面 复杂的写在后面 1 2 3 4 5 戊烷 甲基 2 4 三 戊烷 甲基 三 2 2 4 1 2 3 4 5 又如 戊烷 甲基 2 4 三 戊烷 甲基 三 2 2 4 1 2 3 4 5 戊烷 2 4 4 最小原则 当支链离两端的距离相同时 以取代基所在位置的数值之和最小 又如 三 甲基 1 2 3 4 5 练习 2 2 二甲基 4 乙基己烷 2 5 二甲基 3 乙基己烷 1 命名步骤 1 找主链 最长的主链 2 编号 靠近支链 小 多 的一端 3 写名称 先简后繁 相同基请合并 2 名称组成 取代基位置 取代基名称 母体名称3 数字意义 阿拉伯数字 取代基位置汉字数字 相同取代基的个数 烷烃命名总结 4 烷烃系统命名法原则 长 选最长碳链为主链 多 遇等长碳链时 支链最多为主链 近 离支链最近一端编号 小 支链编号之和最小 简 两取代基距离主链两端等距离时 从简单取代基开始编号 甲基 乙基己烷 原因 未找对主链 二甲基庚烷 正确 二甲基庚烷 判断改错 判断改错 CH3CHCH3CH2CH3 2 乙基丙烷 2 甲基丁烷 3 甲基丁烷 2 甲基 3 乙基戊烷 3 异丙基戊烷 正确 正确 灵活运用你一定会越来越好 1 按系统命名法下列烃的命名一定正确的是 A 2 2 3 三甲基 4 乙基己烷B 2 甲基 3 乙基己烷C 2 甲基 3 丙基己烷D 1 1 二甲基 2 乙基庚烷 AB 练习 2 命名 练习题 3 下列有机物的命名错误的是 A 2 甲基丁烷B 2 乙基戊烷C 2 3 5 三甲基 4 乙基庚烷D 2 2 二甲基戊烷 B 4 有机物的准确命名是 A 3 3 二甲基 4 乙基戊烷B 3 3 4 三甲基己烷C 3 4 4 三甲基己烷D 2 3 3 三甲基己烷 B 2 3 4 三甲基 5 乙基辛烷 5 6 7 8 2 6 二甲基 乙基庚烷 2 6 二甲基 乙基庚烷 错误 正确 分子式相同的物质一定是同一种物质吗 讨论 动手并思考 制作C4H10可能的结构模型 正丁烷异丁烷 问题1 对比两个模型 找找它们的联系 共同点 不同点 分子式相同 结构不同 五 同分异构现象 同分异构体 化合物具有相同的分子式 但具有不同结构的现象 叫做同分异构现象 具有同分异构现象的化合物互称同分异构体 问题2 同分异构体间性质有无差异 同分异构体间的物理性质差异 碳原子数相同时 支链越多 熔沸点越低 C2H6O 同分异构体的书写 1 写出最长碳链2 去掉最长碳链中一个碳原子作为支链 余下碳原子作为主链 依次找出支链在主链中的可能位置3 去掉最长碳链中的两个碳原子 作为两个支链 两个甲基 作为一个支链 乙基 4 用氢原子补足碳原子的四个价键 六 同系物 定义 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物 特点 结构相似 组成不同 分子量相差14的倍数 同一类物质 如 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷等烷烃是同系物 甲醇CH3OH 乙醇CH3CH2OH 丙醇CH3CH2CH2OH等也是同系物 同分异构体同系物同素异形体同位素的比较 结构相似 有机化合物 单质 原子 同一种元素 质子数相同 中子数不同 相差n个CH2 CH4 C2H6 红磷与白磷 不同单质 12C和14C 有机化合物 分子式 结构不同 正丁烷异丁烷 有下列各组物质 A 6C与6CB 金刚石与石墨C 乙醇与二甲醚D 1 互为同位素的是 2 互为同素异形体的是 3 互为同分异构体的是 12 13 七 烷烃的物理性质 1 都难溶于水 都为非电解质 2 相对密度都小于1 随碳原子数目的增加 相对分子质量增大 密度增大 3 随碳原子数目的增加 状态由气 液 固 熔沸点升高 4 16 4 碳原子数目相同 同分异构体 支链越多 其熔沸点越低 八 烷烃的化学性质 化学性质稳定 不跟酸 碱及氧化剂反应 不能使酸性KMnO4溶液褪色 1 燃烧 2 取代反应 3 热解反应 一卤代物的同分异构的种数的确定和结构简式的书写 如 C2H5Cl 1种C3H7Cl 2种C4H9Cl 2种 课堂练习 下列化学式能代表一种纯净物的是C3H7ClB C4H10C C5H12D CH2Br22 正己烷的碳链是A 直线形B 正四面体形C 锯齿形D 有支链的直线形 3 已知丙烷的二氯代物有四种 则其六氯代物有 A 2种B 3种C 4种D 5种 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全