甲烷及烷烃命名PPT课件

.,1,第一节甲烷及烷烃,柯桂玲2011.2,.,2,一、有机化合物,甲烷(CH4),酒精(C2H5OH),醋酸(CH3COOH),葡萄糖(C6H12O6),四氯化碳(CCl4),思考：1.你能说出哪些有机物？,思考：2.观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？,.,3,1、定义：,2、组成元素：,绝大多数含有碳元素的化合物为有机物。,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,（但碳的单质，氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）,主要元素,其他元素,一、有机化合物,.,4,比较尿素和碳酸,尿素,碳酸,分子式：,结构：,CO（NH2）2,H2CO3,有机物,无机物,结论：,有机物和无机物并无绝对的界限。,.,5,.,6,课堂练习,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、下列说法中不正确的是：（）A、大多数有机物难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。B、有机物的熔点低，受热易分解，都能燃烧。C、绝大多数有机物是非电解质，不易导电。D、有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴有副反应发生。,B、C,B,.,7,只含碳、氢元素的有机物,3.分类,.,8,3.下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2C2H4,.C2H2,.CH4,C2H4,（2）（5）（10）,.,9,二.有机物中碳原子成键特征：,（1）成键数目多碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键,（2）成键方式多单键、双键、叁键、碳链、碳环,C,H,H,H,H,：,：,H,H,H,.,C,.,H,.,10,第一节最简单的有机化合物甲烷,.,11,必修2第三章有机化合物,三、最简单的有机化合物甲烷,1.甲烷的结构,思考：写出甲烷的分子式，电子式和结构式,.,12,分子式,CH4,电子式,结构式,1.甲烷的结构,.,13,第一节最简单的有机化合物甲烷,实践活动：甲烷的空间结构正四面体,.,14,甲烷结构特点以碳原子为中心，四个氢原子为顶点）1、正四面体2、原子不共面3、键角：109度28分键长：109.3pm键能：413.4kJ/mol,10928,.,15,共价键参数,键长：键角：键能：,键长越短，化学键越稳定,决定物质的空间结构,键能越大，化学键越稳定,.,16,分子式,CH4,电子式,结构式,空间结构,球棍摸型,比例模型,正四面体,1.甲烷的结构,.,17,.,18,学以致用,4下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（）A甲烷分子是平面正方形结构B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子具有极性键D甲烷分子中HCH的键角为90,AD,.,19,第一节最简单的有机化合物甲烷,二.甲烷的性质,色味的体，密度比空气，溶于水。,无,无,气,小,难,收集,向下排气法,收集,排水法,2.甲烷的物理性质,.,20,5.下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）A、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体C、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。D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水,学以致用,D,.,21,3.甲烷的化学性质,常温下,跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。,(1).甲烷的稳定性,.,22,（2）甲烷的氧化反应：,探讨1、点燃甲烷前要进行什么操作？2、火焰的颜色是什么?3、燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些？4、燃烧后的产物如何检验？,注意：CH4爆炸极限：5%15.4%,3.甲烷的化学性质,.,23,瓦斯气的主要成分是甲烷,CH4爆炸极限：,5%15.4%,.,24,第一节最简单的有机化合物甲烷,重磅炸弹,.,25,第一节最简单的有机化合物甲烷,科学探究1：半试管甲烷和半试管氯气，用黑纸包好。2：半试管甲烷和半试管氯气。用日光灯照射。,.,26,反应现象原理探究：（1）光是反应发生的主要原因。（2）黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。,结论：甲烷与氯气在光照条件下可以反应。,反应条件,反应物状态,生成物状态,反应中的现象,液面变化,光照,气态,液态，不溶于水,有油状物生成,液面上升,一氯甲烷,.,28,第一节最简单的有机化合物甲烷,（3）甲烷的取代反应,你能模仿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吗？,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。,.,29,第一节最简单的有机化合物甲烷,一氯甲烷（气态）,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯甲烷(四氯化碳),（3）甲烷的取代反应,.,30,光照下甲烷与氯气发生取代反应的化学方程式,.,31,反应特点：,条件：纯卤素、光照,现象：颜色渐变浅、生成油状液滴、瓶口有白雾(HX),原理：H原子被Cl原子逐步取代，连续多步反应，产物多种混合,（3）甲烷的取代反应,.,32,（4）.分解反应(隔绝空气),.,33,练习,7、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、HClB、CH4C、H2D、CO,B,.,34,8、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（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HCl,D,.,35,9、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）A、氯气与氢气反应B、氯气与甲烷反应C、氧气与甲烷反应D、次氯酸的分解,C,.,36,10、向下列物质的溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（）,B,、CH3Cl,、al,、KClO3,、CCl4,.,37,11、下列物质常温下呈气态的是（)A、CH3ClB、CH2Cl2C、CHCl3D、CCl4,A,12、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CHCl3D、CCl4,D,.,38,复习提问：甲烷有什么结构特点和化学性质？,甲烷球棍模型,碳原子成键特征：1.键角109028/，4个H原子构成正四面体，C在中心。2.C原子的价键已达到饱和。,甲烷比例模型,.,39,乙烷,丁烷,丙烷,试根据下列各种物质的球棍模型,写出它们的结构式，并比较它们结构上有什么异同点?碳原子是否直线？旋转?,.,40,2.烷烃结构、组成特征(1).碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；(2).C原子都形成4个共价键；形成四面体结构；(3).碳链可以转动,.,41,常见烷烃的球棍模型及结构式：,丁烷,乙烷,丙烷,甲烷,.,42,2.烷烃结构、组成特征(4).组成上可以用通式“CnH2n+2”表示。,.,43,练习13.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(2)含有38个氢原子的烷烃的分子式(3)相对分子量为128的烷烃的分子式,提示:根据通式CnH2n+2,C38H78,C18H38,C9H20,.,44,请你分析课本P63表3-1几种烷烃的物理性质，归纳烷烃物理性质的变化规律。,3.烷烃的物理性质,.,45,通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，不能与强酸和强碱溶液反应。,(2).烷烃的取代反应,其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂。,4.烷烃的化学性质（与甲烷相似）,(1).氧化反应,思考：你能否写出乙烷与溴发生一次取代的反应方程式？,.,46,五.结构简式,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,.,47,例：HHHHH|HCCCCCH|H|HHHH-C-H|H,或者:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,.,48,异丁烷：H|H-C-HHH|HCCCH|HHH,14.写出下列物质的结构简式,CH3CH(CH3)CH3,15.写出CH3CH(CH3)(CH2)3CH3的结构式,.,49,分析课本P63表3-1几种烷烃的链状的分子结构可知烷烃分子碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键，都符合通式CnH2n+2那么它们在分子组成上还有什么联系呢？,结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团,乙烷：CH3CH3,丙烷：CH3CH2CH3,丁烷：CH3CH2CH2CH3,甲烷：CH4,.,50,结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团的物质互相称为同系物。,六.同系物,(1)定义:,通式_(填“同”或“不同”，以下相同)是_一类物质；组成元素_；分子式不同,相对分子质量相差；结构相似但不完全相同；物性,化学性质。,(2)特点:,相同,同,同,14n,递变,相似,.,51,B,.,52,丁烷,异丁烷,写出丁烷和异丁烷的结构式和结构简式、分子式,HHHHH|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHH,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3,(C4H10),(C4H10),思考：丁烷和异丁烷之间有什么特点？这种现象在我们有机化学是一种什么现象？它们之间有什么关系呢？,观察丁烷的结构模型，4个碳原子的烷烃是否有其他的连接方式？,.,53,七.同分异构现象和同分异构体,1、同分异构体现象,（1）同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。,（2）同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。,.,54,（3）同分异构体的特点：,组成元素_（填“同”或“不同”，以下相同）化学式_；相对分子质量_；结构_(可能相似也可能完全不同)；化学性质_(可能相似也可能完全不同)。,相同,同,同,不同,不同,理解:,三个相同:,二个不同:,分子式相同、分子组成相同、相对分子质量相同,结构不同、性质不同,.,55,物理性质不同,性质不同的原因是结构不同,.,56,2.同分异构体的书写,主链由长到短，,支链由整到散，,位置由心到边，,排布对、邻、间。,(1)口决：,.,57,正戊烷,例：写出C5H12的同分异构体,CH3CH2CH2CH2CH3,异戊烷,CH3CH2CH(CH3)CH3,新戊烷,CH3(CH3)C(CH3)CH3,.,58,18.写出C7H16为的同分异构体(只写碳骨架),CCCCCCC,CCCCCC,C,CCCCC,C,C,CCCCC,C,C,CCCCC,C,C,CCCCC,C,C,CCCC,C,C,C,CCCCCC,C,CCCCC,C,C,作业：请写出C6H14的同分异构体,在确定支链的位置时，应注意：号碳不能连甲基，号碳不能连乙基.,.,59,同分异构体,同系物,同位素,同素异形体比较,.,60,19.,下列五组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_是同分异构体，_是同系物，_是同一物质。1、2、白磷、红磷3、HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|HCCl、ClCClCH3|ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）4,12543,.,61,4个碳原子相互结合的几种方式,.,62,有机物种类繁多的原因:,1、同分异构现象（碳链异构、官能团异构）的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原因之一；,2、有机物中的碳原子可以以单键相连，也可以以双键相连，还可以以叁键相连，并且还可以形成环状，这也是有机物种类繁多的主要原因之一。,.,63,附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数,同分异构现象是有机化合物中普遍存在的一种现象,碳原子数越多，同分异构体就越多。,同分异构现象的普遍存在,是有机化合物种类繁多的主要原因之一，并且碳原子数越多，同分异构体就越多。,C20H42可写出366319个异构体。,.,64,结构式、结构简式和键线式,（见书本P10资料卡片）,丁烷,结构式,结构简式,键线式,CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,异丁烷,.,65,结构式,结构简式,键线式,丁烯,CH2CHCH2CH3,异丁烯,丙酮,丙醇,CH3CH2CH2OH,CH3-CH2-CH2-OH,.,66,八、烷烃的命名,.,67,根据分子里所含碳原子数的数目命名：碳原子数在十以下的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；,CH4C2H6C5H12C9H20甲烷乙烷戊烷壬烷,（一）、习惯命名法,C12H26C20H42十二烷二十烷,碳原子数在十以上的，用中文数字表示；,.,68,丁烷,异丁烷,HHHHH|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHH,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3,(C4H10),.,69,戊,戊烷有三种同分异构体，用“正”、“异”、“新”来区别。,.,70,思考用习惯命名法能否给已烷的所有同分异构体命名？,CH3CH2CH2CH2CH2CH3,CH3CH2CHCH2CH3CH3,CH3CHCH2CH2CH3CH3,CH3CHCHCH3CH3CH3,CH3CH3CCHCH3CH3,.,71,思考：什么是“烃基”、“烷基”？,（二）、系统命名法,CH3,CH2CH3,甲基,乙基,.,72,基的概念:烃失去1个和几个氢原子后所剩余的呈电中性的原子团叫做烃基。,甲烷甲基亚甲基次甲基,乙烷乙基,正丙基,异丙基,（二）、系统命名法,.,73,试写出丙基(-C3H7)和丁基(-C4H9)的同分异构体,CCC,CH2CH2CH3,CCCC,CH2CH2CH2CH3,.,74,1、选主链，称“某烷”。,选定分子里最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。,*己烷,CH3,（二）、系统命名法,.,75,问题1：,问题2：,*庚烷,*庚烷,.,76,2、编号位，定支链。,把主链里离支链最近的一端作为起点，用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定位，以确定支链所在的位置。,甲基,.,77,3、取代基，写在前，标位置，连短线。,己烷,甲基,3,.,78,4、不同基，简到繁。,5,1,2,3,4,6,7,乙基,.,79,5、相同基，合并算。,1,2,3,4,5,己烷,甲基,2,3,4,三,.,80,C2H5CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH3,己烷,甲基,2,3,二,4,乙基,主链,取代基名称,取代基数目（中文数字）,取代基位置（阿拉伯数字）,练一练,.,81,烷烃系统命名法命名步骤,选主链，称某烷；编号位，定支链；取代基，写在前，标位置，连短线；不同基，简在前，相同基，合并算。,.,82,讨论,CH3CH3CH2CHCHCHCH3CH3CH2CH3,给下列化合物命名：,654321,2,4二甲基3乙基已烷,最简原则,.,83,最简原则：当有两条相同碳原子的主链时，选支链最简单的一条为主链。,CH3CH3CHCH2CHCHCH3CH3CH2CH3,CH3CHCH3,CH3CH3CHCH2CHCHCH3CH3CH2CH3,.,84,讨论,CH3CH3CH2CCH2CHCH2CH3CH3CH3,给下列化合物命名：,7654321,1234567,3,5,5三甲基庚烷,3,3,5三甲基庚烷,最小原则,.,85,最小原则：支链（取代基）所在位置的数值之和要最小。,.,86,最长原则：主链最长,.,87,最近原则：起点离支链最近,.,88,有机物的系统命名遵守原则,1、最长原则,2、最近原则,3、最小原则,4、最简原则,.,89,练习,H3CCH2CH2H2CCH2CH3H3CCHCH2CHCHCH3|H3CCH2CH2CHCH2CH2CH2CH3,1、现有一种烃可表示为：,命名该化合物时