最简单的有机化合物

在特定条件下甲烷能与某些物质发生 化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
（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!!
（2）.甲烷的取代反应
甲烷分子 式:CH4
练习:写出甲烷的电子 式、结构式。 结构式:用短线来表示 一对共用电子的图式。
甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？
比例模型
球棍模型
立体结构： 正四面体型，C原子位于中心， 四个H原子位于正四面体的四个顶点。由 于4个C－H键强度相同，因此四个键长 度也相同（键角是109028/）。
生成物中不一定有单质
反应物和生成物中一定 有单质
反应能否进行，受温度、光 照、催化剂等外界条件的影 响较大
在水溶液中进行的反应， 遵循金属活动性顺序等
反应逐步进行，很多 反应是可逆的
反应一般为单方向进行
(3)甲烷的受热分解
CH4 高温 C+2H2
结构 决定 性质 决定用途
应用：
三氯甲烷和四氯甲烷是工 业上重要的溶剂。
西气东输是中国西部大开发标志性工程，是联 接东西部的能源大动脉。该工程西起新疆塔里 木，东到上海市白鹤镇，全长四千多公里。
中国西气东输工程已向八十多个大中城市供气 国石油塔里木油田公司获悉，西气东输工程全线 商业运营以来，目前已向中国十二个省区、八十 多个大中型城市供气。
沼气（甲烷）的制取 和利用
CH 3 C 2 C l光 lC4 C H lC
甲烷取代反应的反应原理：
H
H
H－C－H + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl
H
H
一氯甲烷
H
H
H－C－Cl + Cl－Cl－→ H－C－Cl + H－Cl
H
Cl
二氯甲烷
H
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl－→ H－C－Cl + H－Cl
HH
丙烷：
HH
|
H－C－C－C－
|
CH3CH2CHH 3
丁烷： H H H H ||||
|
CHHH－3CC－CH－2CC－CH－2HCH3 |||| H
HHHH |
异丁烷：
H
H--C--
CH3CH(CH|H3 )CH3
烷烃的简单命 名：
以碳原子个数为基础命名 称“某烷”或“环某烷”
十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、 丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
D.4mol
练习：
01
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..CH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H6
02
有4mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完
全燃烧时恰好用去了3mL的氧气，则此
混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为
（）
Ａ．１：１
Ｂ．１：５
Ｃ．５：１
燃烧通式：
单击此处添加正文，文 字是您思想的提炼，为 了演示发布的良好效果， 请言简意赅地阐述3-1几种烷烃的物理性质
名称
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 十七烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)15CH3
氢气是合成氨和合成汽油 等工业的原料；炭黑是橡 胶和染料的工业原料。
1、甲烷是一种—无——色——、无——臭——的气体，标准 状况下的密度0.7_1__7_g_/_L_，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
表3-1几种烷烃的物理性质
名称
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 十七烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)15CH3
常温时 的状态
气 气 气 气 液
固
熔点/℃
沸点/ ℃
相对 密度
-182 -164 0.466
-183.3 -88.6 0.572
-182 -164 0.466
-183.3 -88.6 0.572
-189.7 -138.4 -130
22
-42.1
-0.5
36.1 301. 8
0.585 0.5788 0.6262
0.7780
水溶性
不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
规律： 状态：气(1～4)液固；熔沸点依次升高 密度：相对密度依次增大且小于1 水溶性：均不溶于水
:
思 考
单 击 此 处 添 加 小 标 题
归，盐注
为其、意
无性
机质
单
物跟
击
。无
机 物
等
、
此 处
很虽
添
相含 似有 ，碳、
加 小
把 它 们
元 素
碳 酸
标 题
2.有机物的 组成元素
有机物除了含碳 外，一般还含H、 O、N、S、P、 卤素等元素.
我们把只含碳、 氢元素的有机物 叫烃.
甲烷是最简单的 有机化合物.
丁烷：
H |
H |
H |
H |
H－C－C－C－C－H
|||| H
HHHH
H
|
异丁烷
异丁烷：
H |
H--C--H H
|
|
H－C——C——C－
|
|
01
只含C、H两种元素，每个碳 以
四个单键与其它原子相结合。
相同点
02
C、H原子数不同
03
不同点
04
1、定义：
01 单 击 此 处 添 加 小 标 题
烷烃
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。
西气（甲烷）东输 管道施工现场
二00六年西气东输供
气九十九亿立方米，高峰期日均超过三千六百 万立方米。
202X
高一化学备课 组
新课标人教版化学必修Ⅱ
第三章 第一节最简单的有机化合物——甲烷 第一课时
一、有机化合物
有
机
有一 化 过什
机般 合 去么 单
化把 物 所是
合含
学有
物碳
化机
击 此
，元
合化 处
简素 称的 为化 有合 机物 物称 。为
物合 添
有物 什呢
加
?
么 区 别
与 我 们
?
小 标 题
:CO,CO2 H2CO3 KSCN,SiC
球棍模型
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸 板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头 的小三角，按虚线向内折成如图３－１所 示的正四面体，其顶点分别为甲烷中４个 氢原子的位置，中心是碳原子。
观察图３－１所示的Ｃ与Ｈ空间 位置关系。试用原子结构拼插模型 （或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙 签、火柴棍等代用品），自制甲烷的 分子模型。
Cl
Cl
三氯甲烷
Cl
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl －→ Cl－C－Cl + H－Cl
Cl
Cl
四氯甲烷
取代反应:
1
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
2
反应的化学方程式吗？
想一想？
取代反应与置换反应的区别？
取代反应
置换反应
实验视频
现象与结论：
室温时，混合气体无光照时，不发生反 现象 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。
锰酸钾褪色的是（ C）
A CH4 B CO2 C SO2 D H2
1
下列物质中属于有机物的是：（
）
A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢 铵
2
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（ ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO
3
4
BC
B
D A
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哪些
启示？
一、甲烷的性 质
１、物理性质
无色、无味的气体 =0.717g/L（） 极难溶于水 俗名：沼气、坑气，是天
然气的主要成分（8097%）
2、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 性高锰酸钾褪 色。
同理：甲烷也 不能使 氯水、溴水等 褪色
十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、 三十五烷等。
4、性质 （1）物理性质
名称
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 十七烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3
CH3(CH2)15CH3
常温时 的状态
气
气 气 气 液
固
熔点/℃
沸点/ ℃
相对 密度
Ｄ．任意比
03 Ａ
04 Ｂ
01
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。
02
学与问
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
HH
|| |
H－C－C－H ||
|
乙H烷 H
HHH ||
H－C－C－C－H ||
丙烷 H H H
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
-189.7 -138.4 -130
22
-42.1
-0.5
36.1 301. 8
0.585 0.5788 0.6262
0.7780
水溶性
不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
A D
8、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（
A、5种 C、3种
）
B、2种 D、 4种
9、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（
）
A、.CH3Cl
B. CH2Cl2
C. CHCl3
D. CCl4
A.0.5mol B.2mol 1. 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：
|||
H
H HH
H—C—H | H
省略C—H键 把同一C上的H合并 省略横线上C—C键
或者：
CH3—CH—CH2—CH2— CH3
CH3CHCCHH3 2CH2CH3
CH3 CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3
如：下列结构式对应的结构简式
乙烷： H
HH
|| ||
H－C－C－H H
||
| C| HH3CHH 3
0
7、下列物质常温下呈气态的是 （
）
1
A.CH3Cl
B. CH2Cl2
C. CHCl3 D. CCl4
0
6、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 （ ）
2
一．
甲烷是一种黄绿色气体
二．
甲烷是一种有臭味的气体
三．
收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。
四．
甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水
02 单 击 此 处 添 加 小 标 题
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。
2、结构简式： 例：
H HH H H
|||||
H—C—C—C—C—C—H
|
C2 n n 2 H 3 n 1 O 2 点 燃 n2 C (n O 1 )H 2 O
2
化学性质（与CH4
A、具有可
相似）
燃性
CnH2n+2 +(3n+1)/ 2O2 nCO2+(n
B、均不能 使酸性 KMnO4或 溴水褪色， 不与强酸，
取代反应
+1)H2O
强碱
在光照条件下进行， 产物更复杂
常温时 的状态
气 气 气 气 液
固
熔点/℃
沸点/ ℃
相对 密度
-182 -164 0.466
-183.3 -88.6 0.572
-189.7 -138.4 -130
22
-42.1
-0.5
36.1 301. 8
0.585 0.5788 0.6262
0.7780
水溶性
不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
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？
注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！！
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
C 3 C H C l2 l光 C 2 C H 2 H l Cl
甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？
C 2 C H 2 ○ (一氯C l 甲烷2 ，气 态 ) l 光 CH 3 H C C l ○ （二氯甲烷，液态） ○ （三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂） ○ （四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）