甲烷及烷烴課件

最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物------甲烷1最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物------甲烷12233一、有機(jī)化合物

什么是有機(jī)化合物呢?與我們過去所學(xué)化合物有什么區(qū)別?

1.有機(jī)化合物

大多數(shù)含碳元素的化合物稱為有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱為有機(jī)物。思考:注意:CO,CO2、H2CO3、碳酸鹽、KSCN,SiC等雖含有碳元素，其性質(zhì)跟無機(jī)物很相似，把它們歸為無機(jī)物。4一、有機(jī)化合物什么是有機(jī)化合物呢?與我性質(zhì)和反應(yīng)有機(jī)物無

機(jī)物溶解性多數(shù)不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑有些溶于水，而不溶于有機(jī)溶劑耐熱性多數(shù)不耐熱，熔點(diǎn)較低，一般在400℃以下多數(shù)耐熱，難熔化，熔點(diǎn)一般比較高可燃性多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒電離性多數(shù)是非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)化學(xué)反應(yīng)一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率較慢一般比較簡(jiǎn)單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快有機(jī)物同無機(jī)物的比較5性質(zhì)和反應(yīng)有機(jī)物無

機(jī)物溶解性多數(shù)不溶于水，易溶于有有機(jī)物除了含碳外，一般還含H、O、N、S、P、鹵素等元素.只含碳、氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴.甲烷是最簡(jiǎn)單的烴.辨析：1.有機(jī)物一定含有碳元素2.含碳元素的化合物一定是有機(jī)物√×6有機(jī)物除了含碳外，一般還含H、O、N、S、P、鹵素甲烷的存在沼氣——池沼底部坑氣(瓦斯)——煤坑或坑道天然氣——某些地方地下深處（其中甲烷含量大約占80%）我國(guó)天然氣主要分布在四川、重慶、甘肅、青海、新疆等地。7甲烷的存在沼氣——池沼底部我國(guó)天然氣主要分布在四川、重慶、甘二、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式

HHCHH········結(jié)構(gòu)式

HH

C

HH空間結(jié)構(gòu)球棍摸型比例模型正四面體正四面體型分子四個(gè)鍵完全相同鍵角：109028/8二、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式H········三、甲烷的性質(zhì)1、物理性質(zhì)

無色、無味的氣體，密度比空氣小

=0.717g/L（S.T.P）；極難溶于水。

（密度求算公式：

=M/22.4

）由甲烷的存在以及以前所學(xué)知識(shí)推測(cè)甲烷的物理性質(zhì)：9三、甲烷的性質(zhì)1、物理性質(zhì)無色、無味的氣體，2、化學(xué)性質(zhì)

通常情況下，甲烷性質(zhì)很穩(wěn)定，在特定條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。（1）甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃現(xiàn)象：明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)：甲烷的燃燒102、化學(xué)性質(zhì)（1）甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）CH4+2O2實(shí)驗(yàn)：（2）對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性甲烷KMnO4溶液甲烷溴水現(xiàn)象：溶液顏色沒有變化。結(jié)論：甲烷不能與KMnO4溶液、溴水等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)11實(shí)驗(yàn)：（2）對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性甲烷KMnO4溶液甲烷溴水甲烷與氯氣的反應(yīng)

現(xiàn)象：結(jié)論：試管①中氣體呈淡黃綠色試管②中淡黃綠色消失，試管壁有油狀液體,試管液面上升，飽和食鹽水中有晶體析出.光光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)②實(shí)驗(yàn)：①12甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：結(jié)論：試管①中氣體呈淡黃綠色甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)13甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)13甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)14甲烷與氯氣14甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)15甲烷與氯氣15甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)16甲烷與氯氣16甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)17甲烷與氯氣17甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)18甲烷與氯氣18甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)19甲烷與氯氣19甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)20甲烷與氯氣20甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)21甲烷與氯氣21甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)返回22甲烷與氯氣返回22

HH

C

ClH

HH

C

HH+ClCl光+HCl

HCl

C

ClH

HCl

C

HH+ClCl光+HCl（3）甲烷的取代反應(yīng)有機(jī)化學(xué)重要反應(yīng)類型之一有機(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).23HH+ClCl光+HCH4+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）甲烷還能與其它的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)注意：有機(jī)反應(yīng)方程式用“”，不用“=”。24CH4+Cl2CH3Cl+HCl光取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物中和生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大遵循金屬或非金屬活動(dòng)性順序反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行25取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定有單質(zhì)3、甲烷的分解反應(yīng)

甲烷常溫時(shí)很穩(wěn)定，但在高溫時(shí)可分解；甲烷的高溫分解反應(yīng)方程式：CH4C＋2H2高溫263、甲烷的分解反應(yīng)

甲烷常溫時(shí)很穩(wěn)定，但在高溫時(shí)可分解；甲烷小結(jié)：1.什么叫有機(jī)化合物？2.什么叫烴？3.甲烷的結(jié)構(gòu)只含碳、氫元素的有機(jī)物叫烴.含碳元素的化合物稱為有機(jī)化合物.（分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式、空間結(jié)構(gòu)）27小結(jié)：1.什么叫有機(jī)化合物？2.什么叫烴？3.甲烷的結(jié)構(gòu)只含4.甲烷的性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng)2.與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)b.與高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)a.燃燒3.熱分解284.甲烷的性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng)2.與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)b.反饋練習(xí)：1、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（）A、二氧化碳B、尿素C、蔗糖D、碳酸氫銨2、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(lán)色，又可使澄清石灰水變渾濁的是（）A、HClB、CH4C、H2D、COBCB29反饋練習(xí)：1、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（2、烷烴：常見烷烴的結(jié)構(gòu)式和球棍模型302、烷烴：常見烷烴的結(jié)構(gòu)式和球棍模型301、烷烴:烴分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(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”，也叫烷烴。62頁烷烴注意三點(diǎn):單鍵：“C–C”鏈狀(可能有支鏈）C剩余價(jià)鍵與H結(jié)合311、烷烴:62頁烷烴注意三點(diǎn):單鍵：“C–C”鏈狀(可能有支2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3省略碳?xì)滏I，相同碳原子上的氫合并。3）通式：CnH2n+2(n≥1)簡(jiǎn)單的烴也可省略碳碳單鍵，支鏈用括號(hào)括起來，相鄰的相同原子團(tuán)也可以合并。322）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH3CH3CH2CH3CH烷烴的命名：②碳原子數(shù)在10以上，用數(shù)字表示如：C17H36

C20H42

①碳原子數(shù)在1-10之間，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示；十七烷辛烷戊烷二十烷如：C5H12

C8H18

33烷烴的命名：②碳原子數(shù)在10以上，用數(shù)字表示①碳原子數(shù)在1-3、烷烴的性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：隨碳數(shù)增加，呈遞變性狀態(tài)：氣液固；n≤4的烴常溫下均為氣態(tài)；沸點(diǎn)依次增加；ρ依次增大（但小于1）；均不溶水。（2）化學(xué)性質(zhì)：通常情況下，不與酸、堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。①氧化反應(yīng)

均不能使酸性KMnO4溶液褪色。343、烷烴的性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：②取代反應(yīng)：在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜。例如：CH3CH2Cl+HCl①氧化反應(yīng)

均不能使酸性KMnO4溶液褪色。35②取代反應(yīng)：在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜。CH3CH2Cl+4、同系物：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。碳原子均間均以單鍵結(jié)合成鏈狀（含支鏈）。烷烴同系物結(jié)構(gòu)相似：化學(xué)鍵種類相同，分子的形狀相似63頁通式相同：CnH2n+2

。分子組成：相差CH2原子團(tuán)。C數(shù)不同?；韵嗨仆愇镔|(zhì)364、同系物：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH同系物的判斷規(guī)律:兩同:同通式,同結(jié)構(gòu)一差:分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2

原子團(tuán)三注意:同系物必須為同一類物質(zhì);

同系物結(jié)構(gòu)相似但不一定完全相同;同系物間物理性質(zhì)相同但化學(xué)性質(zhì)相似37同系物的判斷規(guī)律:兩同:同通式,同結(jié)構(gòu)一差:分子組成下列是同系物的有()BD38下列是同系物的有()BD385、烴基：

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。甲烷甲基亞甲基乙烷乙基烴基的特點(diǎn)：呈電中性的原子團(tuán)，含有未成鍵的單電子。丙基異丙基烷基通式：-CnH2n+1395、烴基：甲烷甲基6、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體：名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557C4H10

丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3正丁烷異丁烷406、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體：名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)1）定義：化合物具有相同的分子式，而具有不同結(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)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。分子式相同，結(jié)構(gòu)不同2）烷烴同分異構(gòu)體的性質(zhì)：64頁表格3-2物性：化性：隨支鏈↗,溶、沸點(diǎn)↘;ρ↘相似411）定義：化合物具有相同的分子式，而具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象叫同烷烴的同分異構(gòu)體書寫方法：一般采取“減鏈法”或“減碳法”主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布對(duì)、鄰、間。例：寫出C5H12的同分異構(gòu)體。42烷烴的同分異構(gòu)體書寫方法：一般采取“減鏈法”或“減碳法”主(1)－CCCC－－CC－－(2)(3)∣(4)C(5)練習(xí)書寫減鏈法C6H14的碳架結(jié)構(gòu)CCCC－－C－－CCCC－－C－－∣C∣C∣CCCC－－C－CCC∣CCC－∣－－43(1)－CCCC－－CC－－(2)(3)∣(4)C(5)練習(xí)己烷的同分異構(gòu)體44己烷的同分異構(gòu)體44你能寫出庚烷的同分異構(gòu)體嗎?練一練：九種45你能寫出庚烷的同分異構(gòu)體嗎?練一練：九種45(1)(2)(3)(4)(5)答案：

C7H16的碳架結(jié)構(gòu)CCCC－－C－－∣C－CCCC－－CC－－－C∣CCCCC－－C－－－C∣C∣CCCC－－C－－CC∣C∣CCC－－C－－C46(1)(2)(3)(4)(5)答案：C7H16的碳架(6)(7)(8)(9)減鏈法C7H16的碳架結(jié)構(gòu)CCC∣CCC－∣－－－CCCCC∣CC－∣－－－C∣CCCCC－－C－－C∣∣C∣CCCC－－C－∣C主鏈上有5個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu)有幾種？47(6)(7)(8)(9)減鏈法C7H16的碳架結(jié)構(gòu)C同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體四種概念的比較概念內(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)不等原子氕、氘、氚同一元素形成的不同單質(zhì)單質(zhì)O2、O