化学必修二最简单的有机化合物—甲烷PPT课件

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CH 3 C C 2 l 光 l C4 C H l Cl
(四氯甲烷,液态,又叫四氯化碳,常作溶剂)
甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应
.
21
问题:
甲烷与氯气反应的产物有几种?
注意:
①反应条件:光照(室温下在暗处不发生反应) ②反应物质:纯卤素单质;如甲烷与氯水、溴水 不反应,与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。 ③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代,故甲 烷的卤代物并非一种,而是几种卤代物的混合物。
.
30
练习:
9、某气体的燃烧产物是CO2和H2O,且CO2和H2O
的质量比是11:9,此气体是( A )
A. CH4 B. C2H2 C. C2H4 D. C3H6
.
31
第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第二课时
.
32
与甲烷结构相似的有机物还有 很多,请你观察下列有机物的结构, 试归纳出它们在结构上的特点。
密度:相对密度依次增大且小于1
水溶性:均不溶于水
.
41
表3-1几种烷烃
C2H6 C3H8
C4H10 C5H12 C17H36
分析表3-1烷烃的结构简式,写出对应的分子式。 相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系?
.
42
特点:
相邻烷烃:相差一个“CH2”原子团 自身碳与氢:如果把碳原子数定为n,氢原子 数就是2n+2。
A. CH4 B. CO2 C. SO2 D. H2
.
28
4、下列物质中属于有机物的是:( BC )
A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵
5、下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可 使无水硫酸铜变蓝色,又可使澄清石灰水变浑
浊的是( B)
A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO
.
29
6、光照下,甲烷与氯气发生取代反应后,共得产
具有同分异构现象的化合物互称为同分 异构体。
.
60
2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四概念的比较
质子数等,中子数不 等,原子之间
同一元素 形成的不 同单质
原子 单质
氕、氘、氚
1 1
H
2 1
H
13 H
O2、O3
结构相似,组成上差
n个CH2
化合物 C2H6、C4H10
相同分子式,不同结
H3C(CH2)2CH3
.
17
.
18
甲烷与氯气反应的化学方程式:
C4 H C 2 l 光 C3 C H H l Cl
(一氯甲烷,气态)
C3 C H C l2 l光 C2 C H 2 lHCl
(二氯甲烷,液态)
C2 C H 2 C l2 l光 CH 3 H C C l l
(三氯甲烷,液态,又叫氯仿,曾用作麻醉剂)
第一课时
.
4
一、甲烷在自然界的存在
沼气 油田气 煤矿坑道气(瓦斯) 天然气
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的
气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下,
由植物残体经过微生物发酵的. 作用而生成的。
5
沼气(甲烷)的. 制取和利用
6
西气东输
.
7
可燃冰 是甲烷的水合物,易 燃烧,其储量较大,将成为
同理:甲烷也不能使 氯水(浅黄绿色 )、 溴水(橙黄色)等褪色
.
14
(1)氧化反应:
CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
现象:安静燃烧,淡蓝色火 焰,产生使澄清石灰水变浑 浊的气体,放热。
注意:点燃甲烷与空气或氧气的混合气体 会立即发生爆炸。 因此,点燃甲烷之前必须 验纯 !!
注意:有机反应方程式用“ ”,不用“ = ”
(2)含有38个氢原子的烷烃的分子式
C18H38 十八烷
(3)相对分子量为128的烷烃的分子式
C9H20 壬烷
.
48
.
49
第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三课时
.
50
练习:请看图写出分子式和结构简式。
分子式:甲烷CH4 结构简式: CH4
乙烷C2H6 CH3CH3
.
丙烷C3H8 CH3CH2CH3
1、
12 6
C
13 6
C
14 6
C
3. H
H
|
|
H-C-Cl 、 Cl-C-Cl
|
|
Cl
H
2、白磷、红磷
4、CH3CH3、CH3CHCH3 | CH3
5、CH3CH(CH3)CH2CH3 、 C(CH3)4
C5H12
C5H12
碳原子数相同,结构不同用正、异、新区别,系统命名
法高二选学。
.
54
一、烃基
甲基:CH3- C4 H H C3H
乙基:CH3CH2- C3 C H 3 H H C3 C H 2 H
丙基:CH3CH2CH2-
1、定义:
烃失去一个氢原子后所剩余的原子团。用 “R—”表示。
如:下列结构式对应的结构简式
乙烷: H H
||
H-C-C-H
||
HH
CH3CH3
丁烷: H H H H
|||| H-C-C-C-C-H
| | ||
HHHH
CH3CH2CH2CH3
丙烷: H H H
|||
H-C-C-C-H
|||
H HH
CH3CH2CH3
异丁烷:
H
|
H--C--H
H
H
|
|
H-C——C——C-H
|
|
|
HHH
. CH3CH(CH3 )CH3 39
3、烷烃的简单命名:
1、以碳原子个数为基础命名 称“某烷”或“环某烷” 2、十个以下碳用“天干地支”命名:甲、乙、 丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 3、十以上碳用中文数字表示:十一烷、二十 烷、三十五烷等。
.
40
4、性质 (1)物理性质
规律:
状态:气(1~4)液固;熔沸点依次升高
.
37
2、结构简式: 例:
H HH H H
|||||
H—C—C—C—C—C—H
|
|||
H
H HH
H—C—H | H
省略C—H键 把同一C上的H合并 省略主链上C—C键
或者:
CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3
CH3CHCH2CH2CH3 CH3
C. H3 CH(CH3)CH2 CH2 CH383
2、特点:
呈电中性的原子团,含有未成对的价电子。
.
56
-57-
2、烷烃命名:
1、系统命名法:
长 — 主链最长,以主链碳数为某烷 近 — 起点C离支链最近 小 — 取代基位和最小
123
CH3CHCH3
CH3
2—甲基丙烷
1234
CH3CHCH2CH3 CH3
2—甲基丁烷
4
CH3
123
CH3CHCH2
CH3
点燃
CnH2n+2 +(3n+1)/2 O2 nCO2+(n+1)H2O
B、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色,不与强酸,强碱
反应。
②取代反应
在光照条件下进行,产物更复杂
.
45
同系物间的关系
1、是否属于同类物质? 结论:属于同类物质
2、通式相同吗?
通式相同
3、碳原子数目相同吗?
碳原子数目不同
4、相对分子质量相差多少? 相对分子质量相差14n
||
|
.
HH H
35
相同点 只含C、H两种元素,每个碳以 四个单键与其它原子相结合。
不同点
C、H原子数不同
.
36
一、烷烃
1、定义:
在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单 键结合成链状,碳原子剩余的价鍵全部跟氢 原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充 分利用,都达到“饱和”。这样的烃叫做饱 和烃,又叫烷烃。
受热分解
.
27
课堂巩固
1、甲烷是一种—无——色——、—无—味——的气体,其分子 呈——正—四——面—体——结构,化学性质比较——稳—定———。
2、与甲烷的分子结构相同的物质是( B )
A. NH3 B. CCl4 C. CH2Cl2 D. H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾,酸性高
锰酸钾褪色的是( C)
哪些启示? .
实验视频16
现象与结论:
现象
室温时,混合气体无光照时,不发生反应; 光照时混合气体的黄绿色变浅,试管壁上出现油
滴,试管中有少量白雾,试管内的液面上升。
讨论
分析上述实验中所观察到的现象,从中可以得到 那些结论?
结论
1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生 了化学反应。 2 试管壁上出现液滴,说明反应中生成了新的 油状物质,且不溶与水。 3 试管内液面上升,说明随着反应的进行,试 管内的气压在减小,即气体总体积在减小。
炭黑是橡胶和染料的工业原27甲烷物理性质化学性质通常比较稳定氧化反应取代反应受热分解在光照时与氯气反应将下列气体通入酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾褪色的是无色无味正四面体稳定下列气体在氧气中充分燃烧后其产物既可使无水硫酸铜变蓝色又可使澄清石灰水变浑cobc将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应待反应完全后测得四种有机取代物的物质的量相等则消耗氯气为
物( A )
A. 5种
B. 2种
C. 3种
D. 4种
7、下列物质中,不能与氯气发生取代反应的是
( D)
A. CH3Cl C. CHCl3
B. CH2Cl2 D. CCl4
8、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应,待反
应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,
则消耗氯气为:
A. 0.5mol B. 2mol C. 2.5mol D. 4mol
.
1
有机物
什么叫有机物?它有哪些组成元素? 定义: 含有碳元素的化合物为有机物。
( 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金 属化合物等看作无机物。)
.
2
1、烃
仅含碳和氢两种元素的有机物,称为
碳氢化合物,也称为烃(通式:CxHy)。



烃,读音ting,碳的声母和氢节 最简单的有机化合物——甲烷
C-H键强度相同,因此四个键长度也相同,
键角都是109028/。 .
10
.
11
三、甲烷的物理性质
0.717g/L
无 色无 味的气 体,密度 比空气小 ,
极难 溶于水。
收集
收集
向下排气法
排水法
.
13
四、化学性质
通常情况下,甲烷稳定,如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生反应。
甲烷不能使酸性高锰 酸钾(紫红色)褪色。
.
22
有机物分子里的某些原子或 原子团被其它原子或原子团所替 代的反应叫做取代反应。
试一试:你能写出甲烷与溴蒸气发生取 代反应的化学方程式吗?
.
23
(3)甲烷的受热分解
CH4 高温 C+2H2
结构 决定 性质 决定用途
.
25
小结
物理性质
甲烷
化学性质
通常比较稳定
氧化反应
取代反应 在光照时与氯气
反应
5、性质相同吗?
物性不同,化性相似
.
46
1、下列哪组是同系物( B )
A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3
B、CH3CH3
CH3CH(CH3)CH3
CH2
C、CH3-CH=CH2
CH2
.
CH2 47
2、 写出下列烷烃的分子式:
(1)含有38个碳原子的烷烃的分子式
C38H78 三十八烷
构的化合物
化合物 CH3CH(CH3)CH3
.
61
例1、下列物质
属于同位素的是:③和⑤
属于同素异形体的是: ①和④ 属于同系物的是:② 属于同分异构体的是:⑥
①O2和O3
②③C1375HC3lCH和3和137C7 CHl3CH2CH2CH3
④金刚石和石墨
⑤氕、氘和氚


.
62
例练2习1:
下列五组物质中_1__互为同位素,__2_是同素 异形体,5___ 是同分异构体4,___是同系 3物,___是同一物质。
.
15
(2)甲烷的取代反应
科学探究
取2支硬质大试管,通过排饱和 食盐水的方法先后各收集半试管 甲烷和半试管氯气,分别用铁架台 固定好,如图所示。其中1支试管 用预先准备好的黑色纸套套上,另 一支试管放在光亮处。片刻后, 比较2支试管中的物质,二者是否 出现了区别?
1.你从实验中得到哪些信息?
2.从所得的实验信息中你能得到
2—甲基丁烷
格式:取代基位置—取代基数及主链名称
1 2CH3 3 4 CH3CCH2CH2
5 CH3 CH3
2,2—二甲基戊烷
请看图写出系统命名:
分子式: C5H12
戊烷
2—甲基丁烷
2,2.—二甲基丙烷
58
三、同分异构现象、同分异构体:
1、定义:
有相同的分子式,但具有不同结构式的 现象叫同分异构现象。
51
练习:请看图写出分子式和结构简式。
丁烷C4H10
CH3CH2CH2CH3
.
异丁烷C4H10
CH3CHCH3
|
CH3
52
两种丁烷(C4H10)分子组成和相对分子质量完 全相同,但性质却有差异。
正丁烷
异丁烷
物性:碳原子相同,随支链↗, 熔、沸点↘
化性:相似
.
53
请看图写出分子式和结构简式:
C5H12
.
33
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
HH || H-C-C-H || HH
乙烷
HHH
||| H-C-C-C-H
|| |
HH H
丙烷
.
34
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
丁烷:H H H H
|||| H-C-C-C-C-H
|||| HHHH
异丁烷
异丁烷:
H |
H--C--H
H
H
|
|
H-C——C——C-H
烷烃的通式: CnH2n+2(n≥1)
同系物
结构相似,在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的物质互称为同系物。
.
43
碳碳原子间都以单键 结构相似:结合;碳原子均饱合;
烷烃同系物
链状。
分子组成:碳原子数不同,即碳 链的长短不同。
.
44
(2)化学性质(与CH4相似)
①氧化反应
A、具有可燃性
燃烧通式:
理想的替代能源
为什么说可燃冰是一种理想的能 源呢?
.
8
二、探究甲烷的分子结构
画出碳、氢原子的结构示意图
1.分子式: CH4
电子式: H
HC H
H
用短线来表示 结构式:
一对共用电子
H
HCH
.
H
9
甲烷的结构式能否表示它的真实 构型呢?
球棍模型
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