高中化学必修二 1甲烷 烷烃PPT课件

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注意: R—基中的“—‖表示1个单电子,即烃基是电中性的。 例 : — CH3 甲基 — CH2CH3(或—C2H5) -CH2CH2CH3 -CHCH3
乙基
丙基
……
CH3 异丙基
2. 同分异构体
(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有 不同的结构的现象。
(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互成为 同分异构体。
2、化学性质: 烷烃化学性质与甲烷相似。
(1)通常情况下较稳定,不与酸、碱、氧化剂等反应。
例如:不能使KMnO4(H+)溶液褪色,不能使溴水褪色。 (2)都易燃烧(氧化反应)
3n 1 Cn H 2n2 O 2 点燃 nCO 2 (n 1)H 2 O 2
(3) 光照下都能与卤素单质气体发生取代反应 。 CnH2n+2 + X2
§3-1 最简单的有机物-甲烷
第二课时 烷烃
【知识回顾】
有机化合物: 指含有碳元素的化合物,简称有机物。 烃:只含有碳、氢元素的有机化合物。
甲烷——最简单的有机物 1、甲烷的空间构型:
2、甲烷的物理性质:
3、甲烷的化学性质:
甲烷的取代反应:
H Cl
气体
一氯甲烷 气体
H Cl Cl H Cl Cl 二氯甲烷 液体
C、2.5mol
D、4mol
取代反应
有机物分子里的某些原子或原 子团被其他原子或原子团所代 替的反应,叫取代反应.
3.甲烷的受热分解反应
在隔绝空气的条件下,加热至1500℃,甲烷 分解生成炭黑和氢气。 反应方程式:CH4
高温
C + 2H2
得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原 料;炭黑是橡胶工业的原料。
(CH3)2CH(CH2)2CH3
练习: 1. 写出甲烷、乙烷、丙烷的结构式和结构简式; 2. 写出下列结构表示的烷烃的结构简式。
(A) C- C - C - C (B) C ∣ C- C - C
(C)
C ∣ C- C - C - C ∣ C
(D)
C ∣ C- C - C - C - C ∣ C- C ∣ C
巩固练习
1、在光照条件下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反 应后,得到的产物的物质的量最多的是( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl 2、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( C ) A、0.5mol B、2mol
第三章 有机化合物
P60-62-3min

醋 蔗糖 C2H5OH CH3COOH C12H22O11
生活中常见的有哪些有机物吗?
煤油、汽油、轮胎 橡胶 酒 醋 蔗糖
酒精、 醋酸、
葡萄糖„„
有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛, 在人类的生活及生产中发挥重要作用。
燃料:
汽油、煤油、柴油
二、甲烷的物理性质
1、在通常状况下,甲烷是一种无色、无味的气体。 2、密度比空气小,在标准状况下,是0.717g/L。 3、极难溶解于水。 根据上述甲烷的物理性质,你认为该如何收 集甲烷吗? 甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小,所以能用瓶口向下排空气 法收集。 2、由于甲烷难溶于水,所以能用排水法收集。
建材: 食物:
木材、黏结剂、涂料、油漆 糖类、油脂、蛋白质
日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
有机物
Organic compound
什么叫有机物?由哪些元素组成?
1、定义:通常把含有碳元素的化合物称为为有机物。
( 碳的氧化物(CO2、CO)、碳酸、碳酸盐、金属 碳化物(CaC2)、氰化物等看作无机物) 2、组成元素:C、H、O、N、S、P、卤素等
Cl
Cl
Cl
三氯甲烷 氯仿 液体 Cl Cl 四氯甲烷 四氯化碳 液体
Cl Cl
Cl Cl H Cl
Cl
巩固练习
1.下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平 面正四边形结构的是( ) A、CH3Cl只代表一种物质 B、CH2Cl2只代表一种物质 C、CHCl3只代表一种物质 D、CCl4只代表一种物质 2、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
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。
结论?
1.混合气体在光照的条件下发生 了化学反应。 2.反应中生成了新的油状物质, 且不溶与水。 3.随着反应的进行,试管内压强 减小。
甲烷的取代反应的历程
CH4 + Cl2 动画

CH3Cl + HCl
名称 分子式 状态
最简单的有机化合物-甲烷
你了解吗?
甲烷在自然界的存在
天然气
沼气
煤矿坑道气
油田气
资料
西气东输的主角——甲烷
沼气
可燃冰是天然气(甲烷等) 的水合物,它易燃烧,外形 千年的希望 似冰,被称为“可燃冰”。 “可燃冰”储量较大,可燃 —— ―可燃冰” 冰将成为最理想替代能源.
资料
日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的 笔记本电脑和电源
特点:分子式相同、结构不同、性质不同、是不同的物质; 思考:相对分子质量相同的一定是同分异构体吗? 不一定
3. 烷烃同分异构体的书写
书写方法:“减碳链”法 书写规则:主链由长到短;支链有整到散; 位置由心到边;排列孪邻到间。
注意:最后写同分异构体时补足H! 例:写出己烷(C6H14)的同分异构体 C—C—C—C—C—C
碳原子位于正四面体的中心,而四个氢原子分别 位于正四面体的四个顶点上。
[例题] 下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面 正四边形结构的是( B ) A、CH3Cl只代表一种物质 B、CH2Cl2只代表一种物质 C、CHCl3只代表一种物质 D、CCl4只代表一种物质
Cl H C Cl H
Cl H C H Cl
一、甲烷分子的空间结构
分子式
电子式
H H C H H
结构式
H H C H H
结构简式
CH4
CH4
问题: 从甲烷的电子式/结构式是否可以推断甲烷分子 中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上?
甲烷的分子模型
球 棍 模 型
比 例 模 型
甲烷分子的空间结构
空间构型:正四面体 4个C-H键的键长和强度相等, 夹角相等(109°28')。
A、CH3CH3 和 CH2=CH2-CH3 CH2 不是
B、CH2=CH2和
H2C
CH2
不是 是 不是 不是
C、CH3CH3和 CH3CHCH3 | CH3 D、CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl E、CH3CH2CH2CH3 和 CH3CHCH3 | CH3
四、同分异构体 1. 烃基 烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。 常用符号“R—‖表示。
戊烷、 辛烷、 三十烷
有同分异构体的烷烃命名:正、异、新
同分异构体:分子式 相同,结构不同;属于不同物质 思考:烷烃中有哪几种不含有同分异构体? 如:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH2-CH3 CH3
正戊烷
CH3
CH3-C-CH3 CH3
异戊烷
新戊烷
总结:对于烷烃,其同分异构体主要为碳原子间的 结合顺序不同而造成的碳链异构。
同系物:结构相似,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。
4. 习惯命名法:
通常把烷烃泛称为“某烷”,“某”是指烷烃中碳原子的数目。 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 n=1~10: n≥11: 用汉字数字表示
CnH2n+2
如:C7H16
庚烷
C12H26
十二烷
【例】:C5H12,C8H18,C30H62怎样命名?
二、烷烃的性质 1、物理性质:P63
(1)状态:常温常压,碳原子数小于等于4的烷烃( C1~C4) 为气态; (2)溶解性:均难溶于水,易溶于有机溶剂。
(3)沸点:随着烷烃碳原子数的增加,熔沸点升高; (碳原子数相同,支链越多,熔沸点降低)
(4)密度:随着烷烃碳原子数的增加,密度增大; 密度均小于1g/cm3(均比水轻)。
光照
CnH2n+1 X + HX
1. 在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量 的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是( D ) A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C4H10 引申:若为等质量呢?
2. 思考:乙烷与氯气发生取代反应,产物中最多能产生 多少种有机物?是6种吗?
三、同系物
乙烷(C2H6) 丙烷(C3H8)
C4H10(丁烷)
3、烷烃的通式: CnH2n+2 (n≥1)
想一想: 甲烷 CH4 若把碳原子数定为n,则 乙烷 CH3CH3 烷烃的通式为? 丙烷 CH3CH2CH3 丁烷 CH3CH2CH2CH3 戊烷 CH3(CH2)3CH3 癸烷 CH3(CH2)8CH3 十七烷 CH3(CH2)15CH3
C、2.5mol
D、4mol
与甲烷结构相似的有机物很多: 分子式 名称 C2H6 乙烷 C3H8 丙烷
H H H H–C– C– C–H H H H
C4H10 丁烷 H H H H H–C– C– C– C–H H H H H
H H 结构 式 H–C– C–H H H
【思考与交流】请从结构上分析它们与甲烷具有哪些 相似点?
三、甲烷的化学性质
在通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等 强氧化剂及强酸、强碱不发生化学反应。
问题: 能不能与酸性高锰酸钾? 能不能与强酸、强碱溶液反应? 实验
CH4爆炸极限: 5%~15.4%
防止事故——通风; ——避免明火
煤矿坑道(坑气、瓦斯)
甲烷
2.甲烷的取代反应
科学探究
光照
① ② ③ ④
一、烷烃
1、定义: 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余 价键全部与氢原子结合,使每个碳原子的化 合价都达到“饱和”。这样的烃叫饱和烃, 也称烷烃。 C2H6(乙烷) C3H8(丙烷)
结 构 式
( n≥1 )
C4H10(丁烷)
H H H–C– C–H H H
CH3CH3
H H H H–C– C– C–H H H H CH3CH2CH3
3、特点:种类多、大多难溶于水,易溶于有机溶剂、 大多可燃烧、多数为非电解质、反应产物一般比 较复杂,有副产物……
4、分类:
烃 烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
烃的衍生物
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物, 也称为烃。
火 +

q īng
=

tīng
tàn
最简单的有机化合物——甲烷 ——烷烃
第一节
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
互称同系物。 同:通式同,组成元素同,同类物质 ―同类”
异:组成上相差n个CH2原子团,(分子式不同) 相对分子质量相差14n(n为正整数) ―不同碳”
同系物的化学性质相似,物理性质随碳原子数的增加而发 生规律性的变化。
Biblioteka Baidu
下列物质是否为同系物?
H H H H H–C– C– C– C–H H H H H
结构 简式
CH3—CH3
CH3CH2CH2CH3
C—C—C—C—C C 结构式: 结构简式:
省略C—H键 把同一C上的H合并
CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3
省略横线上C—C键 CH CHCH CH CH 3 2 2 3 CH3
2、结构特点:
(1)碳原子间都以碳碳单键结合,氢原子数达到最大值。
(2)每个碳原子与四个原子相连,构成空间四面体。
(3)除乙烷外,别的烷烃的碳链均非直线型,为锯齿形。 (4)单键可旋转。
C- C - C- C
H H H H H–C– C– C– C–H 这是一个直线型 分子吗? H H H H
空间 构型
一氯甲烷 CH3Cl 气态
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写 出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。
甲烷的取代反应的历程
CH4 + Cl2

(一氯甲烷 气体)

CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2
CH2Cl2 + Cl2
CH2Cl2 + HCl
(二氯甲烷 液体)

CHCl3 + HCl
[三氯甲烷(氯仿)液体]
CHCl3 + Cl2

[四氯甲烷(四氯化碳)液体]
CCl4 + HCl
注意:
不要强光直射
① 反应条件:甲烷与卤素单质在光照条件下发生取 代反应,与氯水、溴水等不反应。
② 甲烷与氯气反应产物多种卤代物和HCl的混合物, 其中有两种气体产物(CH3Cl和HCl)。 ③ 有机反应很复杂,副产物较多。故有机反应一般 用“ ” 而不用“ ” 表示。 常温下,一氯甲烷是气体,其他三种是液体,三氯 甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂,四氯甲烷还是一 种效率较高的灭火剂,这四种取代物都不溶于水。
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