最簡單的有機化合物甲烷課件PPT

第一節(jié)最簡單的有機化合物—甲烷

第一課時江西省南昌市化學學科中心組輪胎橡膠家用電器的外殼食物中的營養(yǎng)素煤油、汽油生活中常見的有機物導入Leading-in燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏結劑、涂料、油漆日用品:塑料、橡膠、纖維、清潔劑食物:糖類、油脂、蛋白質有機化合物種類繁多(超過2000萬種),分布廣泛,在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。1、定義：含有碳元素的化合物為有機物。2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等有機物Organiccompound什么叫有機物？它有哪些組成元素？而一般把不含碳的化合物叫做無機化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物、氰化物、硫氰化物等看作無機物）3、僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物，也稱為烴。甲烷是最簡單的烴。資料ata

2004年9月6日，來自新疆塔里木的天然氣氣頭抵達陜西靖邊壓氣站。這標志著西氣東輸工程實現(xiàn)全線貫通，塔里木氣田和陜北長慶氣田兩大氣源在此成功對接。2004年1月1日，西氣東輸上海白鶴首站的操作員開啟天然氣流量計的閥門。當日,西氣東輸工程的末站與上海的白鶴首站貫通，正式向中國的經(jīng)濟中心上海商業(yè)供氣。資料ata

日本東芝公司生產(chǎn)的由CH4燃料電池做電源的筆記本電腦和電源資料ata

第一節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷走進有機化學,探索有機世界的奧秘,從學習甲烷開始！新課Newclass甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。一、甲烷在自然界的存在煤礦坑道氣天然氣油田氣沼氣二、甲烷的分子構成和空間結構分子式：電子式：HCHHH結構式：HCHHHCH4結構式:用短線來表示一對共用電子的圖式問題：從甲烷的電子式是否可以推斷甲烷分子中碳原子和四個氫原子都在同一個平面上？甲烷分子的空間結構經(jīng)過大量的科學實驗證明，甲烷分子里的一個碳原子和四個氫原子并不在同一個平面上，而是形成了一個正四面體的立體結構，碳原子位于正四面體的中心，而四個氫原子分別位于正四面體的四個頂點上?？臻g構型：正四面體4個C-H鍵的鍵長和強度相等，夾角相等。甲烷分子的空間結構經(jīng)過大量的科學實驗證明，甲烷分子里的一個碳原子和四個氫原子并不在同一個平面上，而是形成了一個正四面體的立體結構，碳原子位于正四面體的中心，而四個氫原子分別位于正四面體的四個頂點上?？臻g構型：正四面體4個C-H鍵的鍵長和強度相等，夾角相等。3-1甲烷分子結構示意圖甲烷的分子模型紫球表示碳原子，藍球表示氫原子，短棍表示價鍵用紫球和藍球的體積比來大體上表示碳原子和氫原子的體積比裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內(nèi)折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點分別為甲烷中４個氫原子的位置，中心是碳原子。實踐活動：3-1甲烷分子結構示意圖觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關系。試用原子結構拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。實踐活動：3-1甲烷分子結構示意圖三、甲烷的物理性質1、在通常狀況下，甲烷是一種無色、無氣味的氣體。根據(jù)上述甲烷的物理性質,你知道如何收集甲烷嗎?甲烷的收集方法:1、由于甲烷密度比空氣小，所以能用瓶口向下排空氣法收集。2、由于甲烷難溶于水，所以能用排水法收集。3、極難溶解于水。2、密度比空氣小，在標準狀況下，是0.717g/L。四、甲烷的化學性質在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，如與強酸、強堿一般不發(fā)生化學反應。

問題：能不能與酸性高錳酸鉀溶液反應？結論：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色四、甲烷的化學性質1.甲烷的氧化反應實驗：把甲烷經(jīng)導管通出點燃,觀察火焰顏色,然后用一個冷而干燥的燒杯罩在火焰上方,取下燒杯正放,向燒杯內(nèi)滴入澄清的石灰水

。

問題：你能描述看到的實驗現(xiàn)象嗎？實驗視頻安靜燃燒，淡藍色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。反應方程式：CH4+2O2CO2+2H2O點燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體會立即發(fā)生爆炸.因此，點燃甲烷之前必須驗純!!注意點燃實驗現(xiàn)象安全使用很重要資料ata

科學探究取2支硬質大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺固定好，如圖所示。其中1支試管用預先準備好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？1.你從實驗中得到哪些信息？2.從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示？2.甲烷的取代反應實驗視頻室溫時，混合氣體無光照時，不發(fā)生反應；光照時混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油滴，試管中有少量白霧，試管內(nèi)的液面上升。1說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學反應。2試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應中生成了新的油狀物質，且不溶與水。3試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應的進行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結論？現(xiàn)象討論結論現(xiàn)象與結論Phenomenonandconclusion

甲烷的取代反應的歷程1.一氯甲烷的形成動畫演示名稱一氯甲烷分子式CH3Cl狀態(tài)（STP）氣態(tài)[練習]仿照生成一氯甲烷的化學方程式,嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學方程式。二氯甲烷（液體）三氯甲烷（液體）四氯甲烷（液體）甲烷的取代反應的歷程2.二氯甲烷的形成名稱二氯甲烷分子式CH2Cl2狀態(tài)（STP）液態(tài)甲烷的取代反應的歷程3.三氯甲烷的形成名稱三氯甲烷俗稱氯仿分子式CHCl3狀態(tài)（STP）液態(tài)甲烷的取代反應的歷程4.四氯甲烷的形成名稱四氯甲烷別名四氯化碳分子式CCl4狀態(tài)（STP）液態(tài)有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應,叫取代反應.取代反應Substitutionreaction常溫下，一氯甲烷是氣體，其他三種是液體，三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑，四氯甲烷還是一種效率較高的滅火劑，這四種取代物都不溶于水。注意：①甲烷與氯氣反應可能有五種產(chǎn)物，其中有兩種氣體產(chǎn)物。③多數(shù)有機物都難溶于水，易溶于有機溶劑。②有機反應很復雜，產(chǎn)物較多。故有機反應一般用“”而不用“”表示。光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應思考：1molCH4變成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照光照光照取代反應與置換反應的比較取代反應置換反應實例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定義有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。一種單質跟一種化合物反應，生成另一種化合物和另一種單質的反應。反應物一種化合物和一種單質或化合物（反應物中至少有一種是有機物）一種單質和一種化合物生成物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質電子轉移不一定發(fā)生電子轉移，因此不一定是氧化還原反應一定發(fā)生電子的轉移反應特點很多反應是可逆反應，副反應較多，用“→”連接一般是不可逆反應，用“=”連接光拓展Openupanexhibition3.甲烷的分解反應在加熱至1500℃的條件下，甲烷分解生成炭黑和氫氣。得到的氫氣是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠工業(yè)的原料。反應方程式：CH4

C+2H2高溫本課時我們開始了對有機物的學習，認識到甲烷的正四面體立體結構和它的幾個重要化學性質：氧化反應、取代反應、受熱分解反應，學習中重點應對甲烷和氯氣的取代反應加以理解，當然也要樹立結構和性質緊密相關的觀點。小結Summarizebriefly2、下列物質常溫下呈氣態(tài)的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl41、下列有關甲烷物理性質的敘述正確的是（）A、甲烷是一種黃綠色氣體B、甲烷是一種有臭味的氣體C、收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與空氣的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水DA鞏固練習Consolidateexercise

4、在下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是（）A、氯氣與氫氣反應B、氯氣與甲烷反應C、氧氣與甲烷反應D、次氯酸的分解3、在光照條件下，將等物質的量的CH4和Cl2充分反應后，得到的產(chǎn)物的物質的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClDC鞏固練習Consolidateexercise5、將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗氯氣為（）A、0.5molB、2molC、2.5molD、4mol鞏固練習ConsolidateexerciseC三、甲烷的化學性質①氧化反應②取代反應③分解反應二、甲烷的物理性質第一節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷一、甲烷分子的構成和空間結構五、板書提綱Blackboard-writingoutline第一節(jié)最簡單的有機化合物—甲烷

第二課時江西省南昌市化學學科中心組與甲烷結構相似的有機物還有很多，請你觀察下列有機物的結構，試歸納出它們在結構上的特點。學與問幾種烷烴的球棍模型及對應的結構式

HHHHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

乙烷

丙烷丁烷異丁烷

HHHHH|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH丁烷：異丁烷：幾種烷烴的球棍模型及對應的結構式只含C、H兩種元素，每個碳以四個單鍵與其它原子相結合。相同點C、H原子數(shù)不同不同點區(qū)別二、烷烴在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，都達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。1、定義：例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H||||H

HHH

H—C—H|H2、結構簡式：或者：CH3CH（CH3）CH2CH2CH3

CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3

CH3CHCH2CH2CH3CH3省略橫線上C—C鍵

省略C—H鍵把同一C上的H合并乙烷：HH丙烷：HHH|||||H－C－C－HH－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下列結構式對應的結構簡式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3◆以碳原子個數(shù)為基礎命名◆稱“某烷”或“環(huán)某烷”◆十個以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸?！羰陨嫌弥形臄?shù)字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。3、烷烴的簡單命名：4、性質物理性質：名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶規(guī)律：

狀態(tài)：氣(1～4)液固；熔沸點依次升高密度：相對密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水（2）化學性質（與CH4相似）①氧化反應②取代反應

A、具有可燃性燃燒通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2OB、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不與強酸，強堿反應。在光照條件下進行，產(chǎn)物更復雜名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶分析表3-1烷烴的結構簡式，寫出對應的分子式。相鄰兩個烷烴結構和分子組成上有什么聯(lián)系？表3-1幾種烷烴的物理性質名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶表3-1幾種烷烴的物理性質相差一個“CH2”原子團如果把碳原子數(shù)定為n，氫原子數(shù)就是2n+2。結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。5、烷烴的通式:CnH2n+2(n≥1)6、同系物碳碳原子間都以單鍵結合；碳原子均飽合；鏈狀。碳原子數(shù)不同，即碳鏈的長短不同。烷烴同系物結構相似：分子組成：｛理解1、下列哪組是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH2

C、CH3－CH＝CH2CH2CH2B隨堂練習2、1mol乙烷在光照條件下，最多可以與多少mol的Cl2發(fā)生取代？（）A、4molB、8molC、2molD、6molD隨堂練習

3、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

隨堂練習1、是否屬于同類物質？2、通式相同嗎？3、碳原子數(shù)目相同嗎？4、相對分子質量相差多少？5、性質相同嗎？結論：屬于同類物質通式相同碳原子數(shù)目不同相對分子質量相差14n物性不同，化性相似同系物間的關系小結第一節(jié)最簡單的有機化合物—甲烷

第三課時江西省南昌市化學學科中心組乙烷C2H6丙烷C3H8甲烷CH4練習：請看圖寫出分子式和結構簡式。CH4CH3CH3CH3CH2CH3丁烷C4H10異丁烷C4H10練習：請看圖寫出結構簡式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3名稱熔點/℃沸點/℃相對密度正丁烷－138.4－0.50.5788異丁烷－159.6－11.70.557兩種丁烷（C4H10）分子組成和相對分子質量完全相同，但性質卻有差異。正丁烷異丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3觀察：烷烴中碳原子是否在同一直線上？三、同分異構現(xiàn)象、同分異構體：

化合物具有相同的分子式，但具有不同結構式的現(xiàn)象叫同分異構現(xiàn)象。具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。1、定義：2.同位素、同素異形體、同系物、同分異構體概念的比較概念內(nèi)涵比較對象實例同位素同素異形體同系物同分異構體質子數(shù)等，中子數(shù)不等，原子之間原子氕、氘、氚同一元素形成的不同單質單質O2、O3結構相似，組成上差一個或n個CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同結構的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4請看圖寫出結構簡式和分子式：碳原子數(shù)相同，結構不同用正、異、新區(qū)別，系統(tǒng)命名法高二選學。C5H12C5H12C5H12例1、下列物質屬于同位素的是：屬于同素異形體的是：屬于同系物的是：屬于同分異構體的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3

和④金剛石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3①和④②③和⑤⑥練習1：

下列五組物質中___互為同位素，___是同素異形體，___是同分異構體，___是同系物，___是同一物質。1、

2、白磷、紅磷3.

HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－Cl、Cl－C－ClCH3||ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）412345四、烴基2、特點：烴失去一個或幾個氫原子后所剩余的原子團。用“R—”表示