最簡單的有機化合物甲烷課件

課前練習(xí)下列物質(zhì)屬于有機物的是：_____________屬于烴的是：_____________

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

第1頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五寫出甲烷、氯氣的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式。寫出甲烷燃燒的化學(xué)方程式課前練習(xí)第2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五最簡單的有機化合物——甲烷天然氣可燃冰沼氣第3頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五

甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的坑氣以及天然氣的主要成分。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）甲烷的存在沼氣——池沼底部坑氣——煤坑或坑道天然氣——某些地方地下深處我國天然氣主要分布在四川、重慶、甘肅、青海、新疆等地。第4頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（二）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第5頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五我的疑問1、有機物總類繁多的原因？2、甲烷的結(jié)構(gòu)性質(zhì)什么樣？3、有機反應(yīng)為什么用“→”，不用“=”4、怎樣理解取代反應(yīng)？反應(yīng)條件是什么第6頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五有機物種類繁多的原因：1、碳原子含有4個價電子，可跟其它原子形成4個共價鍵2、碳原子易跟多種原子形成共價鍵；碳原子間易形成單鍵、雙鍵、叁鍵、碳鏈、碳環(huán)等多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)單元。CHHHH：：CCCCCCCCCCCCHHH..C..HC=CC≡C第7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH甲烷的分子結(jié)構(gòu)[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實構(gòu)型是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的平面正方形？第8頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體，四個C-H鍵的長度強度相同。鍵角均為：109。28，

第9頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五第10頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五第11頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（三）化學(xué)性質(zhì)：通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。

A.氧化反應(yīng)：注：（１）有機反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”（２）CH4在空氣中易燃燒，甚至可以引起爆炸。（３）多數(shù)有機物易燃燒。（４）與強酸、強堿或強氧化劑一般不反應(yīng)。第12頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場第13頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五瓦斯爆炸因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，嚴禁煙火等安全措施。第14頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五①甲烷在點燃的條件下能被氧氣氧化，在通常情況下，KMnO4(H+)溶液等強氧化劑能不能將甲烷氧化？②將甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么現(xiàn)象，說明什么？第15頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。通常情況下穩(wěn)定，不與三強（強酸、強堿、強氧化劑）反應(yīng)結(jié)論：第16頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五取一個100mL的量筒，用排飽和食鹽水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，觀察發(fā)生的現(xiàn)象！實驗探究：B、甲烷的“取代反應(yīng)”試驗第17頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)象：混合氣無光照，不反應(yīng)強光照射，會爆炸，混合氣顏色變淺，瓶內(nèi)壁有油狀液體，瓶中有少量白霧。H－C－HHH+Cl－Cl→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷第18頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五H－C－ClHH+Cl－Cl→H－C－ClClH+H－ClH－C－ClClH+Cl－Cl→H－C－ClClCl+H－Cl二氯甲烷三氯甲烷第19頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五H－C－ClClCl+Cl－Cl→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷取代反應(yīng)－－有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所替代的反應(yīng)甲烷的四種氯代物均不溶于水，常溫下一氯甲烷CH3Cl------------氣體二氯甲烷CH2Cl2

三氯甲烷CHCl3

四氯甲烷CCl4-----------均為液體第20頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五1、寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr第21頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五C.分解反應(yīng)：其產(chǎn)物：H2

是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。C是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造顏料、油墨、油漆等注：多數(shù)有機物熔點低，受熱易分解。①甲烷常溫時很穩(wěn)定，高溫時可斷鍵②甲烷的高溫裂解反應(yīng)方程式：③以上反應(yīng)的溫度高低比較：

第22頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五甲烷化學(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)定課堂總結(jié)第23頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五2、在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2

C、CCl4 D、HClD3、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、ＮaＣlＣ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４B第24頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五4、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍色，又可使澄清石灰水變渾濁的是（）A、HClB、CH4C、H2D、COB5．下列說法正確的是()。A.甲烷分子中C、H間是非極性鍵B.甲烷分子是空間三角錐結(jié)構(gòu)C.甲烷的結(jié)構(gòu)式為CH4D.甲烷分子是非極性分子D第25頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五6、甲烷是一種—————、————的氣體，標(biāo)準狀況下的密度_______，其分子呈—————

結(jié)構(gòu)，電子式————，化學(xué)性質(zhì)比較——————。7、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（）A、NH3B、CCl4C、CH2Cl2D、H2O8、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、H2無色無味0.714g/L正四面體穩(wěn)定BC第26頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五B10、1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若要制得等物質(zhì)的量的4種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？2.5mol9．下列敘述正確的是()

A、有機物一定來自有機體內(nèi)B、有機物與無機物可以相互轉(zhuǎn)化C、CO屬于有機物D、A-B+C-DA-C+B-D一定屬于復(fù)分解反應(yīng)第27頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五11.下列事實能證明甲烷分子中是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是（）ACH3Cl只代表一種物質(zhì)BCH2Cl2只代表一種物質(zhì)CCHCl3只代表一種物質(zhì)DCCl4只代表一種物質(zhì)B第28頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五12.氯仿可作為局部麻醉劑,常因保持不慎而被空氣氧化,產(chǎn)生劇毒氣體——光氣(COCl2)。2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl(1)上述反應(yīng)

(填選項符號,下同)：A.屬于取代反應(yīng)B.不屬于取代反應(yīng)(2)為防止事故發(fā)生,在使用前檢驗氯仿是否變質(zhì)可選用的試劑是

。A.NaOH(aq)B.AgNO3(aq)C.HCl(aq)D.水E.濕潤的藍色石蕊試紙F.濕潤的無色酚酞試紙BBE第29頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五甲烷的取代反應(yīng)第30頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五※取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：第31頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五可燃冰簡介：學(xué)名“天然氣水合物”，也稱氣體水合物（gas

hydrate），是由天然氣與水分子在高壓（>100大氣壓或>10MPa）和低溫（0～10℃）條件下合成的一種固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)。因天然氣中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methane

hydrate或methane

gashydrate）。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以像酒精塊一樣被點燃，故也有人叫它“可燃冰”。從微觀上看其分子結(jié)構(gòu)就像一個一個“籠子”，由若干水分子組成一個籠子，每個籠子里“關(guān)”一個甲烷氣體分子?？扇急磥淼男履茉吹?2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五二、烷烴

[復(fù)習(xí)]甲烷分子中碳原子成鍵特征。

1.鍵角109028′，4個H原子構(gòu)成正四面體，C在中心。2.C原子的價鍵已達到飽和。第33頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五甲烷化學(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)定第34頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五C.分解反應(yīng)：其產(chǎn)物：H2

是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。C是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造顏料、油墨、油漆等注：多數(shù)有機物熔點低，受熱易分解。①甲烷常溫時很穩(wěn)定，高溫時可斷鍵②甲烷的高溫裂解反應(yīng)方程式：③以上反應(yīng)的溫度高低比較：

第35頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五H—C—C—HHHHHH—C—C—C—HHHHHHHH—C—C—C—C—HHHHHHHHH乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)它們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH3烷烴的通式：CnH2n+2第36頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)構(gòu)簡式：H—C—C—C—C—C—HHHHHHHHHHH——HCH例如：省略C—H鍵把同一C上的H合并CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3省略橫線上C—C鍵CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：

CH3CH(CH3)CH2CH2CH3第37頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（一）烷烴結(jié)構(gòu)和組成特征2.C原子都形成4個共價鍵；形成四面體結(jié)構(gòu)。3.碳鏈可以轉(zhuǎn)動（呈鋸齒形）[思考]烷烴分子中的所有原子能否共平面？1.烴分子中，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴?！睢锿闊N中的所有原子不可能共平面.第38頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（二）同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物。[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，其余連氫（2）鏈狀（可帶支鏈）（3）—CH2—為系差烷烴的結(jié)構(gòu)相似是指:第39頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（三）烴基——烴分子失去一個H原子后剩余的原子團叫做烴基。用R—表示。烷烴烷基例如：甲基CH3-或-CH3·······CHHH電子式：[練習(xí)2]寫出乙基的結(jié)構(gòu)簡式和電子式：CH3CH2-或-CH2CH3或C2H5-或-C2H5-CH3CH2·······CHHH····C··HH第40頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（四）烷烴的物理性質(zhì)：名稱結(jié)構(gòu)簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度水溶性甲烷CH4氣-182.5-161.50.466不溶乙烷CH3CH3氣-182.8-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-188.0-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-129.736.00.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22302.20.7780不溶規(guī)律：CnH2n+2(n≥1)狀態(tài)：氣（n≤4）→液→固；C原子數(shù)↑,熔沸點↑，相對密度(小于1)↑，均不溶于水。結(jié)構(gòu)相似的分子隨相對分子質(zhì)量的逐漸增大范德華力逐漸增大。第41頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（五）烷烴的化學(xué)性質(zhì)----與甲烷性質(zhì)相似（1）氧化反應(yīng)(能燃燒)2CnH2n+2+(3n+1)O22nCO2+2(n+1)H2O點燃☆☆結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,均不能使KMnO4褪色，不與強酸，強堿反應(yīng)。（2）取代反應(yīng)(在光照條件下進行，產(chǎn)物更復(fù)雜)例如：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照[練習(xí)3]某氣態(tài)烷烴20mL完全燃燒時，正好消耗同溫同壓下的氧氣100mL，則該烷烴的化學(xué)式是（）A、C2H6B、C3H8C、C4H10D、C5H12B[練習(xí)4]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第42頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（六）烷烴的命名(了解)1、習(xí)慣命名法(1)1-10個C原子的直鏈烷烴:稱為甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷(2)11個C原子以上的直鏈烷烴：如:C11H24

稱為十一烷(3)帶支鏈的烷烴:用正、異、新表示戊烷C5H12C8H18辛烷正戊烷無支鏈異戊烷帶一支鏈新戊烷帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3第43頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五2、系統(tǒng)命名法（將在選修五中系統(tǒng)學(xué)習(xí)）（1）選主鏈，稱某烷(最長碳鏈)（2）編號碼，定支鏈（支鏈最近原則）（3）取代基，寫在前，注位置，連短線（4）不同基，簡在前，相同基，要合并CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32-甲基丁烷2，2—二甲基丙烷123412345CH3CHCHCH2CH3CH3CH33122，3—二甲基戊烷第44頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五2、系統(tǒng)命名法（將在選修五中系統(tǒng)學(xué)習(xí)）（1）選主鏈，稱某烷(最長碳鏈)（2）編號碼，定支鏈（支鏈最近原則）（3）取代基，寫在前，注位置，連短線（4）不同基，簡在前，相同基，要合并CH3CH3C2H5CH3—C—CH—CH2—CH32，2–二甲基-3-乙基戊烷12345第45頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五2、系統(tǒng)命名法（將在選修五中系統(tǒng)學(xué)習(xí)）（1）選主鏈，稱某烷(最長碳鏈)（2）編號碼，定支鏈（支鏈最近原則）（3）取代基，寫在前，注位置，連短線（4）不同基，簡在前，相同基，要合并（5）同位置，簡在前。3–甲基-5-乙基庚烷1234567C2H5CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH3CH3（6）支鏈序號的合數(shù)要最小第46頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五2、系統(tǒng)命名法（將在選修五中系統(tǒng)學(xué)習(xí)）（1）選主鏈，稱某烷(最長碳鏈)（2）編號碼，定支鏈（支鏈最近原則）（3）取代基，寫在前，注位置，連短線（4）不同基，簡在前，相同基，要合并（5）同位置，簡在前。CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH2CH2—CH31234567893，5—二甲基壬烷（6）支鏈序號的合數(shù)要最小第47頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五[練習(xí)]寫出下列烷烴的名稱C2H5CH3—C—CH2—CH2—CH—CH3CH3CH3CH3—CH—CH—CH3CH3CH3CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH3CH3CH32，3—二甲基丁烷3，4—二甲基己烷2，2，5—三甲基庚烷第48頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五正戊烷無支鏈異戊烷帶一支鏈新戊烷帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3[思考與交流]正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式是否相同？他們分子結(jié)構(gòu)是否相同？它們是否為同一種物質(zhì)？[結(jié)論]它們的分子式相同（C5H12），但分子結(jié)構(gòu)不同，屬于不同的分子。第49頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五（七）同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體1、同分異構(gòu)體現(xiàn)象（1）同分異構(gòu)體現(xiàn)象：

化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。（2）同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構(gòu)體第50頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五理解一個相同分子式相同（分子組成相同、分子量相同）一個不同結(jié)構(gòu)不同（性質(zhì)不同）名稱熔點/0C沸點/0C相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和異丁烷的某些物理性質(zhì)同分異構(gòu)體性質(zhì):物理性質(zhì)：支鏈越多，熔沸點密度化學(xué)性質(zhì)：不一定相同(因為他們可以是不同種類的物質(zhì))27.9℃9.5℃36.07℃沸點第51頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五[思考]試比較同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素四個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)類別分子相差一個或幾個CH2原子團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第52頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五[練習(xí)5]①丁烷②異丁烷③戊烷④異戊烷⑤新戊烷⑥丙烷，物質(zhì)的沸點由高到低的排列順序是_______________________.③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥C原子數(shù)不同：C原子數(shù)越多，沸點越高C原子數(shù)相同：支鏈越多，沸點越低第53頁，共59頁，2023年，2月20日，星期五[練習(xí)6]下列哪些物質(zhì)是屬于同一物質(zhì)？CCCC－－－A、∣CCCC－∣H、∣CCCC－－G、∣CCCC－－F、∣CCCC－∣E、∣CCCC－－D、C∣CCC－∣C、∣CCCC－－B、A和D、E、