最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷課件PPT

第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷

第一課時(shí)江西省南昌市化學(xué)學(xué)科中心組輪胎橡膠家用電器的外殼食物中的營(yíng)養(yǎng)素煤油、汽油生活中常見(jiàn)的有機(jī)物導(dǎo)入Leading-in燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏結(jié)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(zhì)有機(jī)化合物種類繁多(超過(guò)2000萬(wàn)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(jī)物。2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等有機(jī)物Organiccompound什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素？而一般把不含碳的化合物叫做無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)物）3、僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。甲烷是最簡(jiǎn)單的烴。資料ata

2004年9月6日，來(lái)自新疆塔里木的天然氣氣頭抵達(dá)陜西靖邊壓氣站。這標(biāo)志著西氣東輸工程實(shí)現(xiàn)全線貫通，塔里木氣田和陜北長(zhǎng)慶氣田兩大氣源在此成功對(duì)接。2004年1月1日，西氣東輸上海白鶴首站的操作員開(kāi)啟天然氣流量計(jì)的閥門。當(dāng)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(guó)的經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷走進(jìn)有機(jī)化學(xué),探索有機(jī)世界的奧秘,從學(xué)習(xí)甲烷開(kāi)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?bào)w經(jīng)過(guò)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(gòu)成和空間結(jié)構(gòu)分子式：電子式：HCHHH結(jié)構(gòu)式：HCHHHCH4結(jié)構(gòu)式:用短線來(lái)表示一對(duì)共用電子的圖式問(wèn)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(gè)氫原子都在同一個(gè)平面上？甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，甲烷分子里的一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子并不在同一個(gè)平面上，而是形成了一個(gè)正四面體的立體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，而四個(gè)氫原子分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上?？臻g構(gòu)型：正四面體4個(gè)C-H鍵的鍵長(zhǎng)和強(qiáng)度相等，夾角相等。甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，甲烷分子里的一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子并不在同一個(gè)平面上，而是形成了一個(gè)正四面體的立體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，而四個(gè)氫原子分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上?？臻g構(gòu)型：正四面體4個(gè)C-H鍵的鍵長(zhǎng)和強(qiáng)度相等，夾角相等。3-1甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖甲烷的分子模型紫球表示碳原子，藍(lán)球表示氫原子，短棍表示價(jià)鍵用紫球和藍(lán)球的體積比來(lái)大體上表示碳原子和氫原子的體積比裁一段長(zhǎng)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(diǎn)分別為甲烷中４個(gè)氫原子的位置，中心是碳原子。實(shí)踐活動(dòng)：3-1甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)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(shí)踐活動(dòng)：3-1甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖三、甲烷的物理性質(zhì)1、在通常狀況下，甲烷是一種無(wú)色、無(wú)氣味的氣體。根據(jù)上述甲烷的物理性質(zhì),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(biāo)準(zhǔn)狀況下，是0.717g/L。四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

問(wèn)題：能不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)？結(jié)論：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：把甲烷經(jīng)導(dǎo)管通出點(diǎn)燃,觀察火焰顏色,然后用一個(gè)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(wèn)題：你能描述看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎？實(shí)驗(yàn)視頻安靜燃燒，淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。反應(yīng)方程式：CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體會(huì)立即發(fā)生爆炸.因此，點(diǎn)燃甲烷之前必須驗(yàn)純!!注意點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象安全使用很重要資料ata

科學(xué)探究取2支硬質(zhì)大試管,通過(guò)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(tái)固定好，如圖所示。其中1支試管用預(yù)先準(zhǔn)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(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？1.你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？2.從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？2.甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)視頻室溫時(shí)，混合氣體無(wú)光照時(shí)，不發(fā)生反應(yīng)；光照時(shí)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(shuō)明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。2試管壁上出現(xiàn)液滴，說(shuō)明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。3試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明隨著反應(yīng)的進(jìn)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(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？現(xiàn)象討論結(jié)論現(xiàn)象與結(jié)論P(yáng)henomenonandconclusion

甲烷的取代反應(yīng)的歷程1.一氯甲烷的形成動(dòng)畫演示名稱一氯甲烷分子式CH3Cl狀態(tài)（STP）氣態(tài)[練習(xí)]仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式,嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(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),叫取代反應(yīng).取代反應(yīng)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(yīng)可能有五種產(chǎn)物，其中有兩種氣體產(chǎn)物。③多數(shù)有機(jī)物都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。②有機(jī)反應(yīng)很復(fù)雜，產(chǎn)物較多。故有機(jī)反應(yīng)一般用“”而不用“”表示。光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)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(yīng)與置換反應(yīng)的比較取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定義有機(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)。反應(yīng)物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)和一種化合物生成物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)電子轉(zhuǎn)移不一定發(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)移反應(yīng)特點(diǎn)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“=”連接光拓展Openupanexhibition3.甲烷的分解反應(yīng)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(yīng)方程式：CH4

C+2H2高溫本課時(shí)我們開(kāi)始了對(duì)有機(jī)物的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到甲烷的正四面體立體結(jié)構(gòu)和它的幾個(gè)重要化學(xué)性質(zhì)：氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、受熱分解反應(yīng)，學(xué)習(xí)中重點(diǎn)應(yīng)對(duì)甲烷和氯氣的取代反應(yīng)加以理解，當(dāng)然也要樹(shù)立結(jié)構(gòu)和性質(zhì)緊密相關(guān)的觀點(diǎn)。小結(jié)Summarizebriefly2、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl41、下列有關(guān)甲烷物理性質(zhì)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(shí)常用排水法，是因?yàn)榧淄榈拿芏扰c空氣的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因?yàn)榧淄殡y溶于水DA鞏固練習(xí)Consolidateexercise

4、在下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響的是（）A、氯氣與氫氣反應(yīng)B、氯氣與甲烷反應(yīng)C、氧氣與甲烷反應(yīng)D、次氯酸的分解3、在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)后，得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClDC鞏固練習(xí)Consolidateexercise5、將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣為（）A、0.5molB、2molC、2.5molD、4mol鞏固練習(xí)ConsolidateexerciseC三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)①氧化反應(yīng)②取代反應(yīng)③分解反應(yīng)二、甲烷的物理性質(zhì)第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷一、甲烷分子的構(gòu)成和空間結(jié)構(gòu)五、板書(shū)提綱Blackboard-writingoutline第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷

第二課時(shí)江西省南昌市化學(xué)學(xué)科中心組與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物還有很多，請(qǐng)你觀察下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，試歸納出它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。學(xué)與問(wèn)幾種烷烴的球棍模型及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)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(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式只含C、H兩種元素，每個(gè)碳以四個(gè)單鍵與其它原子相結(jié)合。相同點(diǎn)C、H原子數(shù)不同不同點(diǎn)區(qū)別二、烷烴在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)式對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3◆以碳原子個(gè)數(shù)為基礎(chǔ)命名◆稱“某烷”或“環(huán)某烷”◆十個(gè)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(jiǎn)單命名：4、性質(zhì)物理性質(zhì)：名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)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(diǎn)依次升高密度：相對(duì)密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水（2）化學(xué)性質(zhì)（與CH4相似）①氧化反應(yīng)②取代反應(yīng)

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(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，寫出對(duì)應(yīng)的分子式。相鄰兩個(gè)烷烴結(jié)構(gòu)和分子組成上有什么聯(lián)系？表3-1幾種烷烴的物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)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(zhì)相差一個(gè)“CH2”原子團(tuán)如果把碳原子數(shù)定為n，氫原子數(shù)就是2n+2。結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)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(jié)合；碳原子均飽合；鏈狀。碳原子數(shù)不同，即碳鏈的長(zhǎng)短不同。烷烴同系物結(jié)構(gòu)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(xí)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(xí)

3、寫出下列烷烴的分子式：（1）含有38個(gè)碳原子的烷烴的分子式

（2）含有38個(gè)氫原子的烷烴的分子式

（3）相對(duì)分子量為128的烷烴的分子式

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

第三課時(shí)江西省南昌市化學(xué)學(xué)科中心組乙烷C2H6丙烷C3H8甲烷CH4練習(xí)：請(qǐng)看圖寫出分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。CH4CH3CH3CH3CH2CH3丁烷C4H10異丁烷C4H10練習(xí)：請(qǐng)看圖寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量完全相同，但性質(zhì)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(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體：

化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。1、定義：2.同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體概念的比較概念內(nèi)涵比較對(duì)象實(shí)例同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體質(zhì)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(zhì)單質(zhì)O2、O3結(jié)構(gòu)相似，組成上差一個(gè)或n個(gè)CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4請(qǐng)看圖寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式：碳原子數(shù)相同，結(jié)構(gòu)不同用正、異、新區(qū)別，系統(tǒng)命名法高二選學(xué)。C5H12C5H12C5H12例1、下列物質(zhì)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(gòu)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(xí)1：

下列五組物質(zhì)中___互為同位素，___是同素異形體，___是同分異構(gòu)體，___是同系物，___是同一物質(zhì)。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(diǎn)：烴失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的原子團(tuán)。用“R—”表示