甲烷公開課精品課件

1、甲烷公開課第1頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四有 機(jī) 物 概 述1.什么是有機(jī)物？其組成元素有哪些？2.有機(jī)物種類繁多的原因何在？3.有機(jī)物有何性質(zhì)特點(diǎn)？第2頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四一、有機(jī)物的概念 含有碳元素的化合物為有機(jī)物( 但CO、CO2 、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物 、CN-、SCN-、等看作無機(jī)物。)碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等2、組成元素：1、有機(jī)物:第3頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四3.有機(jī)物種類繁多，其主要原因是：1、碳原子含有4個價電子，可以跟其它原子形成4個共價鍵；2、碳原子與碳原子之間

2、可以形成單鍵、雙鍵、三鍵3、碳原子相互之間可以形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)4、含有相同原子種類和數(shù)目的分子可能具有不同結(jié)構(gòu)第4頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四4、有機(jī)物的主要性質(zhì)特點(diǎn)1. 大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。2.絕大多數(shù)有機(jī)物受熱容易分解,且易燃燒。3.多數(shù)有機(jī)物為非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電。4.多數(shù)熔沸點(diǎn)低。5.有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜，一般比較慢，常常伴 有副反應(yīng)發(fā)生。有機(jī)物的以上性質(zhì)特點(diǎn)與其 密切相關(guān)。 結(jié)構(gòu)第5頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔铮址Q為烴。第6頁，共71頁，2022年，5月20

3、日，17點(diǎn)23分，星期四下列物質(zhì)屬于烴的是？ CH4 CH3Cl CH3OH 思考第7頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四第8頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四第9頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四問題： 你知道西氣東輸工程嗎？這里的“氣”的主要成分是什么？第10頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 第一節(jié) 最簡單的有機(jī)化合物-甲烷第三章 有機(jī)化合物第11頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 甲烷是天然氣，沼氣，油田氣和煤礦的坑道氣的主要成分。一、甲烷的存在和結(jié)構(gòu)1、存在第12頁，

4、共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 “西氣東輸”工程就是將新疆等地的天然氣通過管道東輸?shù)介L江三角洲，最終到達(dá)上海的一項(xiàng)巨大工程。第13頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四2、甲烷的結(jié)構(gòu)第14頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四二、物理性質(zhì)觀察描述第15頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四思考:從甲烷結(jié)構(gòu)和組成預(yù)測它有什么樣的化學(xué)性質(zhì)?CH4-4第16頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四三、化學(xué)性質(zhì) 注：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色甲烷也不能使溴水褪色1、穩(wěn)定性：實(shí)驗(yàn) 通常情況下，甲烷比

5、較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第17頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四2.氧化反應(yīng)(燃燒)CH4+2O2890KJ點(diǎn)燃CO2+2H2O驗(yàn)純?第18頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四練習(xí)鞏固: 甲烷與一定量的氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中有 CO、CO2 和H2O，如果H2O的物質(zhì)的量為2mol，CO和CO2的總質(zhì)量為30g，則CO的物質(zhì)的量是多少？第19頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四科學(xué)探究:CH4 Cl2光照?CH4 Cl2?第20頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四無光照第21頁，共71

6、頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四光照第22頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四第23頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四CH4 Cl2光照?黃綠色變淺油狀小液滴管口有白霧(量筒里液面 濕潤的蘭色石蕊試紙變 )現(xiàn)象:+HCl上升 紅第24頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四CH4 Cl2 CH3Cl HCl光照3.取代反應(yīng)定義:有機(jī)物分子中某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)(一氯甲烷 沸點(diǎn)：-24.2 C 常溫下為不溶于水的氣體)第25頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四第26頁，

7、共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 (2)(二氯甲烷) (3)(三氯甲烷) (四氯甲烷)(4)甲烷取代反應(yīng)機(jī)理第27頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四甲烷與溴蒸氣在光照的條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式 (3)(三溴甲烷) (四溴甲烷)(4) (2)(二溴甲烷) (1)(一溴甲烷)第28頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四練習(xí)鞏固:1、若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比為1：1混合，在光照下得到的取代產(chǎn)物是a、 CH3Cl b、 CH2Cl2 c、 CHCl3 d、 CCl4 （ ） A、只有a B、只有c C、abc的混合物 D、abcd的混合

8、物2、甲烷分子是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是 ( ) A、CH3Cl只代表一種物質(zhì) B、CH2Cl2只代表一種物質(zhì) C、CHCl3只代表一種物質(zhì) D、CCl4是非極性分子3、若要使1.00molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并且生成的四種氯代物的物質(zhì)的量相等，需要氯氣的物質(zhì)的量為 。DB2.5mol第29頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四4、下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是( ) A、C2H4+Cl2C2H4Cl2 B、2C2H5OH C2H5OC2H5+H2O C、C2H5Cl+H2O C2H5OH+HCl D、CH4+4Cl2CCl4+4

9、HClA第30頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)特點(diǎn)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2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)。一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應(yīng)。一種化合物和一種單質(zhì)或化合物（反應(yīng)物中至少有一種是有機(jī)物）一種單質(zhì)和一種化合物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，因此不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移很多反應(yīng)是可逆反應(yīng)，副反應(yīng)較多，用“” 連接一般是不可逆反應(yīng)，用“=”連接取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光

10、第31頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 在隔絕空氣并加熱至1000的高溫下，甲烷分解CH4 C + 2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料4、甲烷的受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等第32頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四結(jié)構(gòu)性質(zhì)甲烷氧化反應(yīng)(O2)取代反應(yīng)(X2)穩(wěn)定穩(wěn)定性熱解反應(yīng)總結(jié):第33頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四四、甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法2、原理：1、藥品：無水醋酸鈉晶體 堿石灰CH3COONa+NaOH Na2CO3 +CH4CaO3、反應(yīng)裝置：固固加熱制取氣體思考：與甲烷制備裝置相同的氣體還有幾種？

11、答案：O2 NH3第34頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四注意事項(xiàng)：1、用堿石灰而不能用氫氧化鈉2、試管口向下微微傾斜第35頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四甲烷球棍模型：第36頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物還有很多，請你觀察下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，試歸納出它們在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。第37頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四常見烷烴的球棍模型：乙烷丁烷丙烷異丁烷第38頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四它們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH3CH3CH2CH3CH

12、3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3乙烷： H H 丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷： H H H H 異丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H第39頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四1、烷烴的定義四、烷烴 在烴類化合物中，碳原子之間以單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合的烴叫做烷烴，也叫飽和鏈烴注：分子里只存在單鍵所有碳原子不一定在一條直線上2、烷烴的通式CnH2n+2(n1

13、)第40頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 請你分析課本P55 表3-1 幾種烷烴的物理性質(zhì) 歸納烷烴物理性質(zhì)的變化規(guī)律。第41頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四3. 烷烴物理性質(zhì)的遞變性（1）物理性質(zhì)：隨著分子里 原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性的變化， ， ， ,_。 狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)到固態(tài)熔、沸點(diǎn)依次升高相對密度依次增大均不溶于水 碳第42頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 注意：n4時，均為氣態(tài)；5n16，均為液態(tài)；n17時，均為固態(tài)思考：怎樣分離液態(tài)烷烴與水的混合物？第43頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，

14、星期四 練習(xí) 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 C38H78C18H38C9H20第44頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 通常狀況下很穩(wěn)定，跟_等不發(fā)生反應(yīng)， 能發(fā)生:_， _，_。 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性KMO4、溴水在空氣中能點(diǎn)燃；較高溫度下能分解光照下能與Cl2、Br2蒸氣等反應(yīng)4、化學(xué)性質(zhì)（與CH4相似）第45頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四4、化學(xué)性質(zhì)（與CH4相似）（2）氧化反應(yīng)（火焰不明亮不冒黑煙） （1） 穩(wěn)定性：均不能使K

15、MnO4溶液、溴水褪色，不與強(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。烴燃燒的通式：第46頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜。例如：會產(chǎn)生9種產(chǎn)物。（3）取代反應(yīng)第47頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四(4)較高溫度熱分解大分子烷烴小分子烷烴+小分子烯烴第48頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四五、有機(jī)物的表示方法（分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、鍵線式） ： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | | H HCH H H H | H 省略CH鍵 把同一C上的H合并省略橫線上CC鍵 CH

16、3-CH-CH2-CH2-CH3 CH3CH3CHCH2CH2CH3 CH3或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3例：C6H14第49頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四六、烴基烴分子失去一個或幾個H原子后剩余的部分用R 表示甲基 CH3- 或 -CH3CHHH練習(xí)：寫出乙基的結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2-或-CH2CH3或C2H5-或 -C2H5-CH3CH2第50頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四甲基：亞甲基：乙基：丙基：次甲基：CH3CH2CH3CH CH2 CH2CH2CH3異丙基H3CH3CCH常見的烴基：一C3H7烴基的特點(diǎn)：呈電中性的原

17、子團(tuán)，含有未成鍵的單電子。第51頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四試試看1、用一個丙基、一個甲基組成一種結(jié)構(gòu)2、用三個甲基、一個次甲基組成一種結(jié)構(gòu)3、分別寫出它們的分子式CH2CH2CH3CH3CH3 CH3CH3CHC4H10C4H10第52頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四七、同系物：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。烷烴的結(jié)構(gòu)相似是指：通式_是_一類物質(zhì):碳、碳單鍵形成鏈狀組成元素_；化學(xué)式量相差14n；結(jié)構(gòu)相似但不完全相同；化學(xué)性質(zhì)相似。相同同同第53頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，

18、星期四八、同分異構(gòu)體2、同分：分子式相同異構(gòu)：結(jié)構(gòu)（分子中原子排列形式）不同C4H10C5H12 C6H14例：1、化合物分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的 現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。 具有相同分子式不同結(jié)構(gòu)的化合物互稱為同分異構(gòu)體。第54頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四同分異構(gòu)體的書寫口訣：成直鏈一線串；從頭摘掛中間；往邊排不到端.一邊走，不到端，支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點(diǎn)位數(shù)。第55頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四組成元素_化學(xué)式_ ；化學(xué)式量_；結(jié)構(gòu)_(可能相似也可能完全不同)； 化學(xué)性質(zhì)_(可能相似也可能完全不同)。3、特點(diǎn)相同同同不同不同名稱熔點(diǎn)沸

19、點(diǎn)相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557同分異構(gòu)體中支鏈越多熔沸點(diǎn)越低第56頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四例、下列物質(zhì)屬于同位素的是：屬于同素異形體的是： 屬于同位素的是： 屬于同系物的是：屬于同分異構(gòu)體的是：O2和O3CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 金剛石和石墨 氕、氘和氚 CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)3區(qū)別：同分異構(gòu)體、同素異形體、同系物、同位素？ 第57頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四九、烷烴的命名法：以烷烴分子中

20、碳原子數(shù)命名。按分子中的碳原子數(shù)稱為“某烷”，碳原子數(shù)在10以內(nèi)用“天干數(shù)字”表示?！疤旄伞保杭住⒁?、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子數(shù)在10以上用中文數(shù)字表示。1、習(xí)慣命名法第58頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 例如 CH4 C2H6 C5H12 C9H20 甲烷 乙烷 戊烷 壬烷 C12H26 C20H42 十二烷 二十烷 第59頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四正不帶支鏈異鏈一端第二個碳上有一個甲基新鏈一端第二個碳上有兩個甲基2、正、異、新命名法CH3CH2CH2CH3例：CH3CHCH3 CH3丁烷或正丁烷異丁烷CH3CH2CH

21、2CH2CH3CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CH一C一CH3 CH3戊烷或正戊烷新戊烷異戊烷第60頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 選主鏈（長、多） 編號數(shù)（?。?定名稱 支名前母名后 支名異，簡在前 支名同，要合并書寫原則： 表示取代基位置用1，2，3，數(shù)字之間 用“ ，”隔開。 表示取代基個數(shù)用二、三，阿拉伯?dāng)?shù)字 與中文之間用“”隔開。 中文字之間無符號。3、系統(tǒng)命名法：第61頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH32，3，5 三甲基 4 丙基庚烷第62頁，共71頁，2

22、022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四CH3CHCH2CHCHCH3CH3CH3CH36 5 4 3 2 11 2 3 4 5 62，3，5 三甲基己烷第63頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH3CH3CH2CH3CH2CHCH2CH2CH3CH3CH3CH23 甲基 3 乙基己烷2，4 二甲基 3 乙基己烷第64頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四 CH3 CH3CCH2CHCH2CH3 CH3 CH2CH3己烷4乙基2、2二甲基234165第65頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四總結(jié)：1.命名步驟： (1)找主鏈-最長的主鏈; (2)編號-靠近支鏈（小、多）的一端; (3)寫名稱-先簡后繁,相同基要合并.2.名稱組成: 取代基位置-取代基名稱-母體名稱3.數(shù)字意義： 阿拉伯?dāng)?shù)字-取代基位置 漢字?jǐn)?shù)字-相同取代基的個數(shù)第66頁，共71頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)23分，星期四判斷改錯 : CH3 CH CH3 CH2 CH32乙基丙烷2甲基丁烷3甲基丙烷 CH3 CH CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3 CH33、5二甲基庚烷2、4二乙基戊烷第67頁，共71頁