甲烷_PPT课件

二、烷烃的结构和性质 1．结构特点 烷烃分子中碳原子之间以①________结合，剩余价 键全部与②________结合，使每个碳原子都达到价键饱 和，烷烃又叫饱和烃。
2．性质 (1)物理性质 ①水溶性：③________溶于水，密度：比水④____ ____，状态：碳原子数小于4的烷烃，常温下呈⑤_____ __态。 ②递变性：随烷烃分子中碳原子数的增加，熔沸点 逐渐⑥________，密度逐渐⑦________。
一、甲烷的结构与性质 1．组成与结构
分子式 电子式 结构式 空间构型
CH4 ①______ ②______ ③______
2.物理性质 颜色
状态
④______色 ⑤______态
溶解性
密度
⑥______ 比空气
溶于水 ⑦______
3.化学性质
思考1 能否用甲烷和氯气反应制取纯净的一氯甲 烷？
解析 乙烯分子中含有碳碳双键，与Cl2、H2可 发生加成反应；苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之 间的独特的键，能与H2加成，但不能被KMnO4氧化， 可以与Cl2发生取代反应。
答案 B
【规律总结】 甲烷、乙烯、苯与溴反应的区别
甲烷
乙烯
苯
反应 溴蒸气、 溴的CCl4溶液 液溴而非溴水
试剂 非溴水
答案 ⑥ ②④ ①③ ⑤
互动训练3 (2011·课标全国)下列反应中，属于取代 反应的是( )
①CH3CH===CH2＋Br2―C―C→l4 CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH浓―H△―2S→O4CH2===CH2＋H2O ③CH3COOH＋CH3CH2OH浓―H―△2S→O4 CH3COOCH2CH3＋H2O
6H2O
考点一 有机物的结构和组成的几种表示方法
种类 化学式
实例
意义
用元素符号表示物质分子
C2H6 组成，可反映出一个分子 中原子的种类和数目
种类 最简式 (实验式)
电子式
实例 CH3
意义 可表示组成物质的各元素 原子最简整数比的式子
可表示原子最外层电子成 键情况
种类
结构式
结构 简式
实例 CH3—CH3
①C6H6 ②单键 ③双键 ④平面正六边 ⑤同一平 面 ⑥无 ⑦液 ⑧特殊气味 ⑨有 ⑩不 ⑪小 ⑫取
代 ⑬取代 ⑭加成 ⑮氧化 ⑯ ＋Br2―Fe―B→r3
Br＋HBr ⑰
＋HNO35浓0―～H―26S→0O℃4
NO2＋H2O
⑱
＋3H2 ―― N△i→
⑲2C6H6＋15O2 ―点―燃→ 12CO2＋
碳原子的化 键)碳原子 是一种介于碳碳
结构 合价已达 的化合价 单键和碳碳双键
特点 “饱和”， 未达“饱 之间的独特的
正四面体形 和”，平 键，平面正六边
分子
面形分子 形分子
甲烷
乙烯
苯
含碳质 量分数
化学活 动性
12 16
×100%
24 28
×100%
12 13
×100%
＝75% ＝85.7% ＝92%
CH3CH2Cl ―→CH2BrC
＋HCl
HBrCH3
nCH2＝ CHCl催―― 化→剂
例3 (2012·杭州模拟)有机化学中的反应类型较多， 将下列反应归类。(填写序号)。
①由乙烯制氯乙烷 ②乙烷在氧气中燃烧 ③乙烯 使溴的四氯化碳溶液褪色 ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液 褪色 ⑤由乙烯制聚乙烯 ⑥甲烷与氯气在光照的条件 下反应
有机化合物
甲烷 乙烯 苯
1．了解有机化合物中碳的成键特征。 2．了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及 在化工生产中的重要作用。 3．了解同系物、同分异构体的含义，会判断同系物 和书写有机物同分异构体。
本节重点知识为甲烷、乙烯、苯的化学性质及同系物、 同分异构体的概念，主要考点有：烷烃的取代反应，乙烯 的加成反应、氧化反应，苯的取代反应和加成反应，甲烷、 乙烯和苯的用途，本部分高考内容较为简单，主要以选择 题形式考查三种烃的化学性质及在生产生活中的应用。
(2)化学性质 烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强 酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可 发生取代反应和分解反应。 ①烷烃(CnH2n＋2)燃烧的通式为：⑧____________。 ②乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程 式为：⑨_______________________________________。
其中属于取代反应的是________； 属于氧化反应的是________； 属于加成反应的是________； 属于聚合反应的是________。
解析 ①是乙烯与氯化氢的加成反应；②是烷烃 与氧气的氧化反应(燃烧)；③是乙烯与溴的加成反应； ④是乙烯与高锰酸钾的氧化反应；⑤是乙烯的加成聚合 反应；⑥是烷烃与卤素的光照取代反应。
活泼性介
稳定
活泼 于烷、烯
之间
甲烷
乙烯
苯
取代反应 卤代 加成反应 —
能与硝酸、 —
卤素取代
能与H2，X2， 能与H2、X2
HX，H2O等发生 等发生加成
加成反应
反应
甲烷
乙烯
苯
KMnO4酸性 KMnO4酸性 KMnO4酸性
溶液不褪色 氧化 反应 燃烧火焰呈
淡蓝色
溶液褪色
燃烧火焰明 亮，带黑烟
溶液不褪色 燃烧火焰很 明亮，带浓 烈的黑烟
代替的反应 化合物的反应 反应
名称 取代反应
比较
加成反应
加聚反应
反应前
后分子 一般相等
减少
减少
数目
反应 特点
可发生分 有时只有一种加 反应一般为单
步取代反 成方式，有时也 方向进行，一
应
有多种加成方式 般不可逆
名称 取代反应
比较
加成反应
加聚反应
实例
CH3CH3＋ CH2＝CH－
Cl2―光 ―→ CH3＋Br2
CH2—CH2
四、苯 1．苯的结构
2．物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度(与 溶解性
水比)
⑩__溶 比水 ⑥__色 ⑦___态 ⑧___ ⑨__毒
于水 ⑪____
3.化学性质
有关反应的化学方程式为： ⑯_________________________________________ ⑰_________________________________________ ⑱_________________________________________ ⑲_________________________________________
或溴水
反应 条件
光照
常温
催化剂
甲烷
乙烯
苯
反应 取代反应
类型
加成反应
取代反应
反应 溴代甲烷和
产物
HBr
CH2BrCH2Br
Br和HBr
苯与溴水不反应，而是苯将溴水中的溴萃取出来。
互动训练2 下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶
液褪色，又能在光照下与溴发生取代反应的是( )
A．甲苯
B．乙醇
C．丙烯
D．乙烯
⑨CH3CH3＋Cl2――光→CH3CH2Cl＋HCl
三、乙烯 1．结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 空间构型
①____ ②______ ③____ ④____ ⑤____
2.物理性质
颜色
状态
溶解性
密度
⑥____色 ⑦____态 ⑧____溶于水 比空气略⑨___
3.化学性质
4．用途 用于植物生长调节剂和水果的催熟剂、化工原料。
答案 C
考点三 取代反应、加成反应、加聚反应的比较
名称 取代反应
比较
加成反应
加聚反应
有机物分子 有机物分子中双 由不饱和的相对
概念
里的某些原 键(或三键)两端 分子质量小的化 子或原子团 的碳原子与其他 合物分子结合成 被其他原子 原子或原子团直 相对分子质量大
或原子团所 接结合生成新的 的化合物分子的
【提示】 不能。CH4与Cl2反应得到的是CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4等混合物，即反应不会停留在某 一阶段。
①H∶ ∶H ②
③正四面体 ④无 ⑤
气⑥难 ⑦小 ⑧强酸、强碱、强氧化剂 ⑨CH4＋ 2O2 ―点―燃→ CO2＋2H2O ⑩CH4＋Cl2 ―光―→ CH3Cl＋HCl ⑪CH3Cl＋Cl2―光―→CH2Cl2＋HCl ⑫CH2Cl2＋Cl2――光→ CHCl3＋HCl ⑬CHCl3＋Cl2―光―→CCl4＋HCl
④C6H6＋HNO3浓―H△―2S→O4C6H5NO2＋H2O
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
解析 反应①为加成反应，反应②为消去反应， 反应③为酯化反应，反应④是苯的硝化反应，其中③④ 均属于取代反应。
答案 B
考点四
同分异构体
1.同分异构体的特点
(1)分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质
意义 可表示分子中原子的结合 或排列顺序，能反映物质 的结构，但不表示空间构 型 结构式的简便写法，着重 突出结构特点(官能团)
种类
模球 棍型
比例 模型
实例
意义 小球表示原子，短棍表示 价键，用于表示分子的空 间结构(立体形状) 用于表示分子中各原子的 相对大小和结合顺序
例1 下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种 更能反映其真实存在状况( )
思考2 碳原子数不同的烷烃一定互为同系物吗？ 【提示】 是。烷烃分子中碳原子之间均以单键结 合，剩余价键全部与氢原子结合，其结构相似，在组成 上相差一个或若干个CH2原子团，故一定是同系物关 系。
①单键 ②氢原子 ③难 ④小 ⑤气 ⑥升高 ⑦
增大
⑧CnH2n＋2＋(
3n＋1 2
)O2
―点―燃→
nCO2＋(n＋1)H2O
解析 化学式(分子式)、电子式、结构式、结构 简式均不能反映分子的空间构型，而球棍模型、比例模 型可反映分子的空间构型，比例模型还可反映分子中各 原子的相对大小和结合情况。
答案 D
互动训练1 (1)已烷(CH3CH3)可认为是甲基(—CH3) 取代了甲烷中的1个氢原子生成的，丙烷(CH3CH2CH3) 可认为是甲基取代了乙烷中的1个氢原子生成的，依次 类推。请结合甲烷的结构特点分析：丙烷分子中的3个 碳原子能在一条直线上吗？正丁烷(CH3CH2CH2CH3)的 4个碳原子最可能的构型是怎样的？_________________ _________________________________________________ _____________________________________________。
思考3 乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，其 反应原理是否相同？
【提示】 不相同。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色， 发生的是氧化反应，使溴水褪色发生的是加成反应。
④CH2== CH2 ห้องสมุดไป่ตู้平面形 ⑥无 ⑦气 ⑧难 ⑨小
⑬CH2===CH2＋HCl 催―△―化→剂 CH3CH2Cl ⑭CH2===CH2＋ H2O 加催热――化 、→剂 加压 CH3CH2OH ⑮nCH2===CH2 一―定―条→件
(2)键线结构式是以线表示共价键，每个折点和线端
点处表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有
机化合物结构的方式，如异丁烷(
)要
表示为“ ”，请分析这一表示方式的要领，试用键 线结构式写出戊烷(C5H12)的同分异构体____________、 ______________、______________。
甲烷
乙烯
苯
溴水不褪色 溴水褪色 溴水加入苯中振
鉴别 或KMnO4酸 或KMnO4 荡分层，上层呈 性溶液不褪 酸性溶液 橙红色，下层为
色
褪色
无色(萃取)
例2 下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A．乙烯和苯都存在碳碳双键 B．甲烷和乙烯、苯都可以与Cl2反应 C．高锰酸钾可以氧化苯和甲烷 D．乙烯和氢气发生加成反应，苯不能与氢气反应
解析 (1)正丁烷的4个碳原子应呈锯齿状
“
”排列。(2)戊烷的3种同分异构体的结构简式
分别为：
CH3CH2CH2CH2CH3、
、
，结合键线结构式的表示方式分别写
作
。
答案 (1)不能。呈锯齿状 (2)
考点二 分子式
甲烷、乙烯、苯的性质比较
甲烷 CH4
乙烯 C2H4
苯 C6H6
结构式
甲烷
乙烯
苯
C—C(单键) C＝C(双 苯环中的碳碳键
量相同的化合物不一定是同分异构体。同分异构体的最
简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构
体，如C2H4与C3H6(环丙烷)C2H2与C6H6。 (2)结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同分
异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。
解析 本题考查苯的同系物、醇、烯等的性质， 意在考查考生对各类官能团性质的掌握。甲苯、乙醇不 能使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯只能与溴的四氯化碳 溶液中Br2发生加成反应而使其褪色，但不能在光照条件 下发生取代反应；丙烯中含有碳碳双键可与溴的四氯化 碳溶液中Br2发生加成反应而使其褪色，分子中的—CH3 具有烷烃的性质，在光照条件下可发生取代反应。