化学31最简单的有机化合物甲烷人教版必修2课件2

1、什么叫有机物？它有哪些组成元素什么叫有机物？它有哪些组成元素？1 1、定义：、定义：含有含有碳元素碳元素的化合物为有机物。的化合物为有机物。（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。碳的金属化合物等看作无机物。）2 2、组成元素：、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素3、有机物和无机物的比较、有机物和无机物的比较 有机物有机物 无机物无机物 种类种类溶解性溶解性耐热性耐热性可燃性可燃性电离性电离性化学化学反应反应很多很多(3000万种以上万种以上)比有机物少比有机物少(10万种左右万

2、种左右)多数难溶于水，易多数难溶于水，易溶于有机溶剂溶于有机溶剂多数难溶于有机溶多数难溶于有机溶剂，易溶于水剂，易溶于水不耐热，熔点较低不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点较高熔点较高多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数为非电解质多数是电解质多数是电解质一般比较复杂，副反一般比较复杂，副反应多，反应速率慢应多，反应速率慢一般比较简单，副反一般比较简单，副反应少，反应速率较快应少，反应速率较快有机物种类繁有机物种类繁多的原因：多的原因：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子，可个价电子，可跟其它原子形成跟其它原子形成4 4个共价键个共价键2

3、 2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。等多种复杂的结构单元。chhhh：cccccccccccchhh.c.hc=ccc有机物分类有机物分类: :根据有机物的组成和结构特点根据有机物的组成和结构特点有有机机物物烃：烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物：烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧卤代烃、醇、酚、羧酸等。酸等。高分子化合物高分子化合物（包括人工合成（包括人工合成）有机化学的学习方法：有机化学的学习方法：n三抓三抓 ：抓结构：抓结构

4、抓部位抓部位 抓条件抓条件n三学会：模仿三学会：模仿 推断推断 接受新信息能力接受新信息能力 仅含仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物，称为碳氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为化合物，也称为烃烃。n烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的组，碳的声母和氢的韵母的组合。合。 碳碳氢氢烃烃4 4、烃、烃( (通式：通式：cxhy)cxhy)动动脑动动脑下列物质属于烃的是：下列物质属于烃的是： h2sh2s、c2h2c2h2、ch3clch3cl、c2h5ohc2h5oh、ch4ch4、h2h2、金刚石、金刚石、 ch3coohch3cooh、co2co2、c2h4c2h4 甲烷在

5、甲烷在自然界自然界的存在的存在沼气沼气煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气分子式：分子式：ch4电子式：电子式：hhhch结构式：结构式：chhhh+1-4二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构（平面）（平面） 思考思考 上述结构式是否说明上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？顶点的平面正方形？2 2、甲烷分子的立体结构：、甲烷分子的立体结构： 以碳原子为中心，以碳原子为中心， 四个氢原子四个氢原子为顶点的为顶点的正四面体正四面体。键角：。键角：109109。2828， 但由于有机物的立体结构但

6、由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的起见，一般采用平面的结构式结构式来表示。来表示。 三、甲烷的物理性质：三、甲烷的物理性质： 色色 味的味的 体，密度体，密度 ， 溶于水。溶于水。无无气气无无比空气小比空气小极难极难向下排空向下排空气法气法排水法排水法推测推测chch4 4化学性质：化学性质：1 1、chch4 4有一定的还原性，可被氧化有一定的还原性，可被氧化2 2、chch4 4可能容易受热分解可能容易受热分解四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质（一）、与氧气反应（一）、与氧气反应ohcooch222422点燃注意点：注意点：甲烷不

7、能使酸性甲烷不能使酸性kmnokmno4 4褪色褪色1、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）2、写反应连接号时用、写反应连接号时用“”3、 大多数的有机物燃烧后都生成大多数的有机物燃烧后都生成co2和和h2o4、结构比较稳定，、结构比较稳定，与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应如如高锰酸钾、溴水等高锰酸钾、溴水等。辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场chch4 4爆炸爆炸极限极限：5%15.4%如果一定压强下温度高于如果一定压强下温度高于100，水变为水蒸气，水变为水蒸气，此时此时ch4燃烧前后体积不变。燃烧前后体积不变。在空气中燃烧，在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色火焰呈

8、淡蓝色: ch4、h2s、h2等气体；固态硫等气体；固态硫; 液态酒精液态酒精空气中燃烧，火焰呈空气中燃烧，火焰呈蓝色蓝色: coch4检验：检验：甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰上甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至1000的高的高温温下，下，甲烷甲烷分解分解chch4 4 c + 2h c + 2h2 2高温高温合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡胶工业橡胶工业的原料的原料2 2、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可以用于制

9、造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等4、取代反应、取代反应 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴注意：注意：装置装置要放在要放在光亮光亮的地方的地方.取代反应：取代反应： 有机物分子有机物分子里的里的某些某些原子或原子团原子或原子团被其他被其他原子原子或或原子团原子团所所代替代替的反应。的反应。：clcl+光光c ch hh hh hcl clcl clh h+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式形成卤代物的历程clcl+光光c ch hh hh hcl clcl

10、 clh h+c ccl clh hh hcl cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成clcl+光光cl clh h+c ccl clh hh hcl clc ch hcl clcl clcl cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成clcl+光光cl clh h+c ch hcl clcl clcl clc ccl clcl clcl clcl cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成ch4+cl2光照光照ch3cl+cl2光照光照ch2cl2+hclch2cl2+cl2光照光照chcl3+hclchcl3+cl2光照光照ccl4+hclch3cl+hcl产物为产物为混合物混合物甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与

11、氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，共得到甲烷与氯气反应，共得到5种产物种产物，其中一，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水溶于水。反应条件：光照反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与与cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。、溴蒸气光照条件下发生取代反应。甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤甲烷分子中的四个氢原子可逐

12、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。代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。注意：注意：取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应适用于有机反应适用于有机反应适用于无机反应适用于无机反应反应物、生成物中反应物、生成物中不一定有单质不一定有单质反应物、生成物中反应物、生成物中一定有单质一定有单质逐步取代逐步取代 ，很多反，很多反应是可逆的应是可逆的反应一般是单向进行反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件温度、光照等外界条件影响较大影响较大在水溶液中进行的置在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非换反应遵循金属或非金

13、属的活动顺序金属的活动顺序置换反应置换反应练习练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。方程式。ch4+br2 ch3br+hbr光照光照ch3br+br2光照光照ch2br2+hbrch2br2+br2光照光照chbr3+hbrchbr3+br2光照光照cbr4+hbr2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是混合，得到的产物中物质的量最多的是( )( )a、ch3cl b、ch2cl2 c、ccl4 d、hcld3、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是( ) a、 有机物一定来自有机体内有机物一定来自

14、有机体内 b、 有机物与无机物可以相互转化有机物与无机物可以相互转化 c、 co属于有机物属于有机物 d、 a-b + c-d a-c +b-d 一定属于复一定属于复 分解反应分解反应b甲烷化甲烷化学性质学性质 总体：总体： 一定条件下一定条件下燃烧反应燃烧反应取代反应取代反应受热分解受热分解性质较稳定性质较稳定练习练习:4 4、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体，标准状况的气体，标准状况下的密度下的密度_，其分子呈，其分子呈 结构，结构，电子式电子式 ，化学性质比较，化学性质比较。5 5、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） a a、nhnh3 3 b b、cclc

15、cl4 4 c c、chch2 2clcl2 2 d d、h h2 2o o6 6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（钾褪色的是（ ） a a、chch4 4 b b、coco2 2 c c、soso2 2 d d、h h2 2无色无色无味无味0.714g/l0.714g/l正四面体正四面体 稳定稳定b bc cb b 练习练习:8、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反应甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4 4种卤代产物，种卤代产物，需氯气多少摩尔？需氯气多少摩尔？2.5mol7 7向下列物质的水溶液

16、中加入向下列物质的水溶液中加入agnoagno3 3溶液，有白色沉淀产生的是（溶液，有白色沉淀产生的是（ ）、l l、a al l、l l、l l练习练习:9、下列事实能证明甲烷分子中是以、下列事实能证明甲烷分子中是以c 原子为中原子为中心的正四面体结构的是（心的正四面体结构的是（ ） a ch3cl只代表一种物质只代表一种物质 b ch2cl2只代表一种物质只代表一种物质 c chcl3只代表一种物质只代表一种物质 d ccl4只代表一种物质只代表一种物质b课堂习题课堂习题1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。天然气是一种清洁的能源，

17、其主要成分是天然气是一种清洁的能源，其主要成分是 ，有报道，有报道说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处：说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处： 可有效减少空气污染，提高空气质量；可有效减少空气污染，提高空气质量； 可大大减轻水陆运输的压力；可大大减轻水陆运输的压力； 可以控制温室气体的排放，减少温室效应；可以控制温室气体的排放，减少温室效应； 天然气无毒，泄露不具有危险性天然气无毒，泄露不具有危险性 你认为其中不合适的宣传有（填序号）你认为其中不合适的宣传有（填序号） ，理由是理由是:ch4 ch4燃烧生成燃烧生成co2,而且而且ch4也能造成温室效应，比也能造成温室效应，比co2

18、更严重更严重天然气主要成分是甲烷，有一部分有毒；如果泄露也会有危天然气主要成分是甲烷，有一部分有毒；如果泄露也会有危险，会发生爆炸。险，会发生爆炸。 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所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气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。而生成的。 天然气的主要成分是甲烷，天然气是天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。是最早利用天然气的国家。

19、天然气：天然气： 据了解，作为据了解，作为西气东输西气东输主供主供气源，塔里木气田拥有天然气资气源，塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米，源量五千二百六十七亿立方米，截至去年底，累计探明天然气地截至去年底，累计探明天然气地质储量六千二百二十四亿立方米，质储量六千二百二十四亿立方米，在年输气二百亿立方米的前提下，在年输气二百亿立方米的前提下，有能够稳定供气三十年的资源保有能够稳定供气三十年的资源保证。证。 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰” 可燃冰是天然气（甲烷可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为外形似冰，被称为“可燃可燃冰冰”。“

20、可燃冰可燃冰”储量较大，储量较大，可燃冰将成为最理想替代能可燃冰将成为最理想替代能源源.可燃冰的分布可燃冰的分布制取原料：无水醋酸钠固体 、碱石灰反应原理：排水集气法 ；向下排空气法3243conachnaohcoonachcaocao作用疏松有益外逸；抗蚀；吸水作用疏松有益外逸；抗蚀；吸水收集方法五、甲烷的实验室制法五、甲烷的实验室制法结构历程第三章第三章 有机化合物有机化合物第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷（第二课时）4、烷烃的命名、烷烃的命名 习惯命名法：习惯命名法： 以烷烃分子中碳原子数命名。以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的按分子中的碳原子数称为碳原子数称

21、为“某烷某烷”，碳原子数在，碳原子数在1010以以内用内用“天干数字天干数字”表示。表示。“天干天干”：甲、：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子数在碳原子数在1010以上用中文数字表示。以上用中文数字表示。 与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列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。有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。乙烷乙烷丙丙烷烷丁烷丁烷戊烷戊烷己烷己烷庚烷庚烷辛烷辛烷二、烷烃二、烷烃 1、以上各结构中，原子间均以共价单键结合，每、以上各结构中，原子间均以共价单键结合，每个碳原子的化

22、合价都已充分利用，都达到个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。要点：要点：1、碳碳单键、碳碳单键2、链状、链状3、“饱和饱和” 每个碳原子都形成四个单每个碳原子都形成四个单键键结构简式：结构简式： h h h h h | | | | | hccccch | | | | | h hch h h h | h 省略省略c ch h键键 把同一把同一c c上的上的h h合并合并省略横线上省略横线上c cc c键键 chch3 3-ch-ch-ch-ch2 2-ch-ch2 2-ch-ch3 3 chch3 3chch3 3chch

23、chch2 2chch2 2chch3 3 chch3 3或者：或者：chch3 3chch(ch(ch3 3) )chch2 2chch2 2chch3 3分子式：分子式：结构式：结构式：2 2、有机物的表示方法、有机物的表示方法例：例： c6h14结构简式结构简式乙烷：乙烷： h h 丙烷：丙烷： h h h | | | | | hcch hccch | | | | | h h h h h 丁烷：丁烷： h h h h 异丁烷：异丁烷： h | | | | | hcccch h-c-h | | | | h h h h h h | | hccch | | | h h h几种烷烃对应的结构简式

24、：ch3ch3ch3ch2ch3ch3ch2ch2ch3ch3ch(ch3 )ch3想一想想一想甲烷甲烷ch4乙烷乙烷ch3ch3丙烷丙烷ch3ch2ch3丁烷丁烷ch3ch2ch2ch3戊烷戊烷ch3(ch2)3ch3癸烷癸烷 ch3(ch2)8ch3十七烷十七烷 ch3(ch2)15ch3若把碳原子数定为若把碳原子数定为n，则通式为？，则通式为？ 烷烃的通式：烷烃的通式： 链状：链状：cnh2n+2想一想想一想甲烷甲烷ch4 即即 hch2h乙烷乙烷ch3ch3 即即 hch2ch2h丙烷丙烷ch3ch2ch3 即即 hch2ch2ch2h丁烷丁烷ch3ch2ch2ch3戊烷戊烷ch3(c

25、h2)3ch3癸烷癸烷 ch3(ch2)8ch3十七烷十七烷 ch3(ch2)15ch3分析上述式子，你还可以发现什么？分析上述式子，你还可以发现什么？5、同系物、同系物同系物的特点：同系物的特点：结构相似、组成结构相似、组成:相差一个或若干个相差一个或若干个ch2原子团原子团 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 -ch2- 原子团的物质互相称为原子团的物质互相称为同系物同系物。如：烷烃中的。如：烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。练一练：练一练：下列物质中属于同系物的是下列物质中属于同系物的是ch2ch2

26、、ch3ch2ch2ch2ch3ch4ch3(ch2)5ch3下列物质是否互为同系物？下列物质是否互为同系物？ch ch ch ch 3323ch与 ch4与与是是是是ch3ch2ch3ch3ch2ch2ch2ch3下列哪组是同系物？（下列哪组是同系物？（ ）a、ch3ch2ch2ch3 ch3ch(ch3)ch3b、ch3ch3 ch3ch(ch3)ch3 ch2c、ch3chch2ch2ch2练习：练习：7、烷烃同系物的物性递变、烷烃同系物的物性递变 逐逐 渐渐 升升 高高 气气 液液 固固 逐逐 渐渐 增增 大大什么什么原原因因？结构相似结构相似的分子随的分子随相对分子相对分子质量的逐质

27、量的逐渐增大范渐增大范德华力逐德华力逐渐增大。渐增大。规律：规律：烷烃烷烃1、均不溶于水，且密度比水小、均不溶于水，且密度比水小;2 、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃熔点和沸点逐渐升高。常温下：熔点和沸点逐渐升高。常温下：n n44时，均为气态；时，均为气态；5 5n n1616，均为液态；均为液态；n17n17时，均为固态时，均为固态3 3、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃的、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃的相对密度逐渐增大。相对密度逐渐增大。 8. 烷烃的化学性质烷烃的化学性质 与甲烷相似：与甲烷相似： 通常状况下很稳定，通常状况下很稳定，跟跟

28、_等不发生反应，等不发生反应， 能发生能发生:_， _，_。 强酸、强碱、酸性强酸、强碱、酸性kmno4、溴水、溴水在空气中能点燃；在空气中能点燃；较高温度下能分解较高温度下能分解光照下能与光照下能与cl2、br2蒸气等反应蒸气等反应cnh2n+2+ o2 nco2+(n+1)h2o213 n点燃点燃均不能使酸性均不能使酸性kmno4溶液褪色，溶液褪色，不和强酸强碱反应。不和强酸强碱反应。取代反应：取代反应： 需光照，需纯卤素，产物复杂。需光照，需纯卤素，产物复杂。氧化反应：氧化反应：练习：请写出下列物质的分子式。练习：请写出下列物质的分子式。（小球代表（小球代表h，大球代表，大球代表c）分子

29、式：分子式：c c4 4h h1010正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷思考：思考：二者是否互为同系物？二者是否互为同系物？ 问题：问题：支链越多，支链越多，熔点沸点越低熔点沸点越低1、什么是同分异构体现象？、什么是同分异构体现象？同分异构体？同分异构体？2、同分异构体的熔点沸点有何规律？同分异构体的熔点沸点有何规律？三、同分异构现象与同分异构体三、同分异构现象与同分异构体1、同分异构现象、同分异构现象化合物化合物具有相同的分子式，具有相同的分子式，但但具有不同的具有不同的结构结构现象，叫做同分异构现象。现象，叫做同分异构现象。2、同分异构体：、同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。构体。3、理解、理解三个相同三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子组成相同、分子量相同、分子式相同分子式相同二个不同：二个不同：结构不同、物理性质不同结构