最簡單的有機(jī)物甲烷詳解

最簡單的有機(jī)物甲烷詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共79頁。優(yōu)選最簡單的有機(jī)物甲烷當(dāng)前2頁，總共79頁。一、有機(jī)物2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素溫故而知新:當(dāng)前3頁，總共79頁。

僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物，稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。

碳?xì)錈N3、烴(通式：CxHy)當(dāng)前4頁，總共79頁。動動腦下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是：_____________

屬于烴的是：_____________

H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金剛石、CH3COOH、CO2、C2H4

當(dāng)前5頁，總共79頁。當(dāng)前6頁，總共79頁。問題：你知道西氣東輸工程嗎？這里的“氣”的主要成分是什么？當(dāng)前7頁，總共79頁。最簡單的有機(jī)化合物——甲烷天然氣可燃冰沼氣當(dāng)前8頁，總共79頁。

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)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

當(dāng)前9頁，總共79頁。(1)甲烷的物理性質(zhì)

色

味的

體，密度

，

溶于水。無氣無比空氣小極難如何收集甲烷?向下排空氣法排水法當(dāng)前10頁，總共79頁。CHHHH：：HHH..C..H(2)甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子式為CH4，你能寫出甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式嗎？[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形？當(dāng)前11頁，總共79頁。甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體，四個(gè)C-H鍵的長度強(qiáng)度相同。鍵角均為：109。28，

當(dāng)前12頁，總共79頁。但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來表示。

當(dāng)前13頁，總共79頁。四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)：通常情況下，甲烷的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)。與三強(qiáng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑如高錳酸鉀、溴水等都不起反應(yīng)。

當(dāng)前14頁，總共79頁。1、氧化反應(yīng)（可燃性）CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會爆炸.注意:明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物注意：有機(jī)反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”當(dāng)前15頁，總共79頁。你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示科學(xué)探究當(dāng)前16頁，總共79頁。⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失⑶試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴現(xiàn)象：當(dāng)前17頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前18頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前19頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前20頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前21頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前22頁，總共79頁。甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)當(dāng)前23頁，總共79頁。CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（無色氣體）二氯甲烷（難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿（有機(jī)溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（有機(jī)溶劑、滅火劑）當(dāng)前24頁，總共79頁。注意事項(xiàng)：3.與CH4反應(yīng)的鹵素單質(zhì)為純氣態(tài)(F2.Cl2.Br2.I2)1.條件為光照2.產(chǎn)物為混合物當(dāng)前25頁，總共79頁。取代反應(yīng):

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)所替代的反應(yīng)。當(dāng)前26頁，總共79頁。取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別有機(jī)物分子里的原子或原子團(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)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)反應(yīng)物和生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)催化劑溫度強(qiáng)制弱不一定有電子的轉(zhuǎn)移一定有電子的得失類別區(qū)別實(shí)例討論當(dāng)前27頁，總共79頁。3.受熱分解CH4

C+2H2

高溫炭黑(1000℃以上)

在隔絕空氣的情況下，加熱至1000°C，甲烷分解生成炭黑和氫氣。當(dāng)前28頁，總共79頁。甲烷化學(xué)性質(zhì)

總體：

一定條件下燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定當(dāng)前29頁，總共79頁。六、甲烷的用途及前景①甲烷的取代反應(yīng)產(chǎn)物都是很好的有機(jī)溶劑。②熱分解產(chǎn)物炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨、和油漆等。③做氣體燃料。當(dāng)前30頁，總共79頁。練習(xí):B1．向下列物質(zhì)的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是（）Ａ、ＣＨ３ＣlＢ、ＮaＣl

Ｃ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４2、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）A、CH4B、CO2C、SO2D、H2C當(dāng)前31頁，總共79頁。3、光照下，1mol甲烷與1mol氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后，共得產(chǎn)物（）A、5種B、2種C、3種D、4種A所的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么，你知道嗎？當(dāng)前32頁，總共79頁。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當(dāng)前33頁，總共79頁。

4、下列物質(zhì)在一定條件下可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是

（

）A．氯氣B．溴水

C．氧氣D．酸性KMnO4溶液AC注意：與CH4反應(yīng)的鹵素單質(zhì)為純氣態(tài)，甲烷與氨水、溴水并不反應(yīng)。當(dāng)前34頁，總共79頁。與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物很多：二、烷烴乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷當(dāng)前35頁，總共79頁。二、烷烴在烴的分子里，碳原子之間都以單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余的價(jià)鍵均與氫原子相結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。當(dāng)前36頁，總共79頁。結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式CHHHHCHH乙烷CCCHHHHHHHH丙烷為了方便書寫還可以用表示：CH3CH3、CH3CH2CH3或CH3-CH3、CH3-CH2-CH3

省略C—H鍵把同一碳上的H合并省略橫線上C—C鍵

當(dāng)前37頁，總共79頁。練習(xí)HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH

|

H

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3當(dāng)前38頁，總共79頁。2、烷烴的習(xí)慣命名法：碳原子數(shù)在十個(gè)以內(nèi)：按C原子數(shù)1-10稱為：甲（乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）烷。碳原子數(shù)在十個(gè)以上：按C原子數(shù)以漢字?jǐn)?shù)字代表，稱為“××烷”。如“十二烷”（烷烴命名）叫“某烷”（無支鏈）當(dāng)前39頁，總共79頁。②當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，再加“正”、“異”、“新”等字以示區(qū)別。CH3CH2CH2CH3

正丁烷

CH3CHCH3異丁烷

CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3

正戊烷

CH3異戊烷

CH3

CH3CCH3新戊烷

CH3

當(dāng)前40頁，總共79頁。烴基：烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后剩余部分。用“R-”來表示。甲基：－CH3

乙基：－CH2CH3

電子式？當(dāng)前41頁，總共79頁。（2）系統(tǒng)命名法CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–命名的步驟及原則：⑴選主鏈選定分子中最長的碳鏈為主鏈，按主鏈中碳原子數(shù)目稱作“某烷”。己烷XX當(dāng)前42頁，總共79頁。⑵編號選主鏈中離支鏈最近的一端為起點(diǎn)，用1，2，3等阿拉伯?dāng)?shù)字依次給主鏈上的各個(gè)碳原子編號定位，以確定支鏈在主鏈中的位置。

123

4

56CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–己烷當(dāng)前43頁，總共79頁。主鏈名稱支鏈名稱支鏈個(gè)數(shù)支鏈位置二甲基2,4-

123

4

56CH3–CH–CH2–CH–CH3

CH3–CH2CH3–己烷⑶書寫名稱支名前，主名后，支名異，簡在前，同基并，逗號隔，號與名，短線隔。當(dāng)前44頁，總共79頁。CH3—CH2—CH2—CH—CH2—CH3

CH3—CH—CH3

543212—甲基—3—乙基己烷原則是：長、多、近、小、簡。當(dāng)前45頁，總共79頁。注意事項(xiàng)：(1)找主鏈------最長主鏈，最多支鏈;(2)編號-----靠近支鏈的一端，支鏈之和最小;(3)寫名稱-------由簡到繁，同類歸并，用字規(guī)范當(dāng)前46頁，總共79頁。判斷改錯(cuò):

CH3CHCH3CH2CH32–乙基丙烷2–甲基丁烷3–甲基丙烷

CH3CHCH2CHCH3CH2CH2CH3CH33、5–二甲基庚烷2、4–二乙基戊烷當(dāng)前47頁，總共79頁。[練習(xí)]用系統(tǒng)命名法命名CH2CH2CHCH2CH2CH3CH3CH3CH2CH3CCHCH3CH32、2、3–三甲基丁烷3–乙基庚烷CH3CH3當(dāng)前48頁，總共79頁。烷烴的通式：CnH2n+2(n≥1)想一想?甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷C5H12癸烷C10H22十七烷C17H36

分析上述烷烴的化學(xué)式，你可以發(fā)現(xiàn)它們中碳原子的個(gè)數(shù)與氫原子的個(gè)數(shù)之間有什么關(guān)系？當(dāng)前49頁，總共79頁。練習(xí)下列有機(jī)物中屬于烷烴的是（）AC2H6

BC4H8CC15H32

DC9H16EC2H5OHFC6H14

GC10H20ACF當(dāng)前50頁，總共79頁。

逐漸升高

氣液固

逐漸增大參看表3—1，說說烷烴的物理性質(zhì)與分子中碳原子數(shù)有什么關(guān)系？當(dāng)前51頁，總共79頁。烷烴性質(zhì)（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，①

，②

，

,④__________________________。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且小于1均不溶于水碳在常溫下，C1—4的烷烴為氣態(tài)，C5—16的烷烴為液態(tài)，C17以上的烷烴為固態(tài)。當(dāng)前52頁，總共79頁。2、化學(xué)性質(zhì)（與CH4相似）（2）氧化反應(yīng)（2）取代反應(yīng)

在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜。A具有可燃性完全燃燒生成CO2和H2O燃燒通式：CnH2n+2+O2→nCO2+(n+1)H2O3n+12（1）穩(wěn)定性：不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，不能使酸性KMnO4溶液褪色。當(dāng)前53頁，總共79頁。練習(xí)：1mol乙烷在光照條件下，最多可以與多少摩爾Cl2發(fā)生取代？（）A、4molB、8molC、2molD、6molD當(dāng)前54頁，總共79頁。想一想?甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷C5H12分析上述式子，我們可以發(fā)現(xiàn)它們在結(jié)構(gòu)和組成上有什么不同點(diǎn)？三、同系物

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。同系物的特點(diǎn)：

通式相同、分子式不同、結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干CH2。當(dāng)前55頁，總共79頁。隨堂練習(xí)[練習(xí)1]下列物質(zhì)中屬于同系物的是_________.①CH2=CH－CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2

②和④（1）碳、碳單鍵（2）鏈狀（可帶支鏈）（3）—CH2—為系差烷烴的結(jié)構(gòu)相似是指:當(dāng)前56頁，總共79頁。思考：下列各組物質(zhì)是否為同系物？①

CH3CHO和CH3COOH②

CH2=CH2和CH2CH2CH2③

CH4和CH3CH3④

CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl⑤

CH3CH2CH3和C(CH3)4√√當(dāng)前57頁，總共79頁。（1）烴分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合成環(huán)狀，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和環(huán)烴，又叫環(huán)烷烴。（2）環(huán)烷烴的通式：CnH2n（n≥3）：環(huán)丙烷：CH2環(huán)丁烷CH2—CH2CH2CH2CH2—CH2環(huán)烷烴當(dāng)前58頁，總共79頁。2、下列物質(zhì)屬于同系物的一組是（）A．CH4與C2H4

B．CH3－CH=CH－CH3與CH3－CH2－CH2－CH3C．C2H6與C3H8

D．O2與O3C當(dāng)前59頁，總共79頁。一、同分異構(gòu)正丁烷異丁烷分析正丁烷和異丁烷有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象，叫做同分異構(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。

同分異構(gòu)體的特點(diǎn)：分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同。

當(dāng)前60頁，總共79頁。名稱熔點(diǎn)沸點(diǎn)相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557帶有支鏈越多的同分異構(gòu)體，熔沸點(diǎn)越低當(dāng)前61頁，總共79頁。C5H12有3種同分異構(gòu)體正戊烷異戊烷新戊烷當(dāng)前62頁，總共79頁。D當(dāng)前63頁，總共79頁。練習(xí)1、下列哪些物質(zhì)是屬于同一物質(zhì)？CCCC－－－(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－∣∣CCCC－∣C∣CCC－∣(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)當(dāng)前64頁，總共79頁。當(dāng)前65頁，總共79頁。2、烷烴的同分異構(gòu)體書寫方法主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布對、鄰、間。當(dāng)前66頁，總共79頁。C6H14

的同分異構(gòu)體HHHHHHHHHCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣HHHHH1、一直鏈當(dāng)前67頁，總共79頁。C∣CC－－－CCC－－CCC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－2、主鏈少一個(gè)碳當(dāng)前68頁，總共79頁。3、主鏈少二個(gè)碳在確定支鏈的位置時(shí)，應(yīng)注意：１號碳不能連甲基，２號碳不能連乙基......C∣C∣CC－－CCC－－C－C－CCC－－A、兩甲基在同一個(gè)碳原子上當(dāng)前69頁，總共79頁。（2）支鏈為兩個(gè)甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A、兩甲基在同一個(gè)碳原子上當(dāng)前70頁，總共79頁。C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－－CCC－A、兩甲基在同一個(gè)碳原子上C∣C∣C－CCC－－兩者是一樣的兩者是一樣的當(dāng)前71頁，總共79頁。B、兩甲基在不同一個(gè)碳原子上C－CCC－－C∣C∣C∣C∣×C∣×C∣當(dāng)前72頁，總共79頁。2了解下列烷烴的同分異構(gòu)體數(shù)目：戊烷三種己烷五種庚烷九種癸烷七十五種丁烷兩種當(dāng)前73頁，總共79頁。思考：試比較同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素四個(gè)名詞的含義同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素組成結(jié)構(gòu)類別分子相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)分子組成相同分子組成不同質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同結(jié)構(gòu)相似結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同——化合物單質(zhì)化合物同一元素的不同種原子當(dāng)前74頁，總共79頁。練習(xí)：

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

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