精品课件_必修2_最简单的有机化合物-甲烷(3课时)

1、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一课时第一课时有机化合物有机化合物温故：温故： 什么叫有机化合物？它由哪些组成元素什么叫有机化合物？它由哪些组成元素？1 1、定义：、定义：含有含有碳元素碳元素的的化合物化合物有机化合物有机化合物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注意：注意：COCO、COCO2 2、H H2 2COCO3 3及其盐及其盐、氢氰酸（氢氰酸（HCNHCN）及其盐、）及其盐、硫氰酸（硫氰酸（HSCNHSCN）及其盐、）及其盐、碳的金属化合物碳的金属化合物等与无等与无机

2、化合物的性质与结构相似，所以把他们归入了机化合物的性质与结构相似，所以把他们归入了无机化合物之列。无机化合物之列。（有机物）（有机物） 仅含碳和氢两种元素的有机物称仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为为碳氢化合物，也称为烃烃。 甲烷甲烷是最简单的烃是最简单的烃碳碳tn氢氢qng火火tng沼气沼气煤矿坑道气煤矿坑道气（瓦斯）（瓦斯）天然气天然气油田气油田气甲烷在自然界的存在甲烷在自然界的存在一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构 练习练习:写出甲烷的电子式、结构写出甲烷的电子式、结构式。式。甲烷分子式甲烷分子式:CH4结构式结构式:用短线来表示一对共

3、用电子的图式。用短线来表示一对共用电子的图式。甲烷的分子结构甲烷的分子结构 甲烷的结构模型甲烷的结构模型比例模型比例模型球棍模型球棍模型 正四面体正四面体型，型，C原子位于中心，四个原子位于中心，四个H原子位原子位于正四面体的四个顶点。由于于正四面体的四个顶点。由于4个个CH键强键强度相同，因此四个键长度也相同度相同，因此四个键长度也相同（键角是（键角是109028/）。）。空间结构空间结构二、甲烷的性质二、甲烷的性质、物理性质、物理性质 无色、无味的气体无色、无味的气体 =0.717g/L（密度小于水）（密度小于水） 极难溶于水极难溶于水 俗名：沼气、坑气，俗名：沼气、坑气， 是天然气的主要

4、成分（是天然气的主要成分（80-97%）2、化学性质、化学性质通常情况下，通常情况下， 甲烷很稳定，甲烷很稳定， 与强酸、强碱和强氧化剂等一般与强酸、强碱和强氧化剂等一般不不发生反应。发生反应。 甲烷甲烷不能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。使酸性高锰酸钾溶液褪色。CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，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。如可以燃烧和发生取代反应等。 （1）氧化反应（燃烧反应）氧化反应（燃烧反应）现象现象：安静燃烧，：安静燃烧，火焰呈火焰呈淡淡 蓝色，同时放出大量的热。蓝色，同时放出大量的热。注意：点燃甲烷

5、与空气或氧气的混合气体会立即注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即 发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须 验纯验纯! !产物检验？产物检验？（2）甲烷与氯气的取代反应）甲烷与氯气的取代反应光照时：光照时：瓶内气体的黄绿色逐渐消失；瓶内气体的黄绿色逐渐消失；量筒壁上出现油状液滴；量筒壁上出现油状液滴；瓶内液面上升；瓶内液面上升；量筒中有少量白雾量筒中有少量白雾. . 无光照时：不发生反应无光照时：不发生反应HCHHH+ ClCl HCClHH+ HClHCClHH+ ClCl HCClClH+ HCl光照光照光照光照（二氯甲烷，液态）（二氯甲烷，液态） ( (一氯

6、甲烷，气态一氯甲烷，气态) )甲烷与氯气反应的化学方程式：甲烷与氯气反应的化学方程式：注意：有机反应方程式用注意：有机反应方程式用“ ”，不用，不用“ = ”。HCClClH+ ClCl HCClClCl+ HClHCClClCl+ ClCl ClCClClCl+ HCl光照光照（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（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，常用作灭火剂、溶剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常用作灭火剂、溶剂）CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光照光照CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2 CHCl

7、3 + HClCHCl3 + Cl2 CCl 4 + HCl光照光照光照光照光照光照甲烷与氯气反应的四种主要生成物的性质甲烷与氯气反应的四种主要生成物的性质 化学式化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称名称溶解性溶解性常温状态常温状态用途用途一氯甲烷一氯甲烷二氯甲烷二氯甲烷 三氯甲烷三氯甲烷四氯化碳四氯化碳都不溶于水都不溶于水气态气态液态液态重要的有机溶剂重要的有机溶剂氯仿氯仿四氯甲烷四氯甲烷 有机物有机物分子里的某些分子里的某些原子或原子或原子团原子团被其它被其它原子或原子团原子或原子团所所替替代代的反应叫做的反应叫做取代反应取代反应。三、烷烃三、烷烃 在在烃烃的分子里，碳原子之

8、间都以的分子里，碳原子之间都以碳碳碳单键碳单键结合成结合成链状链状，碳原子剩余的价鍵，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到化合价都已充分利用，都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做这样的烃叫做饱和烃饱和烃，又叫，又叫烷烃烷烃。1 1、定义：、定义：几种烷烃的球棍模型几种烷烃的球棍模型及对应的结构式及对应的结构式 H H H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 乙烷乙烷 丙烷丙烷丁烷丁烷异丁烷异丁烷 H H H H H | | | | | HCCCCH H-C-H | | |

9、 | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H丁烷：丁烷：异丁烷：异丁烷：几种烷烃的球棍模型几种烷烃的球棍模型及对应的结构式及对应的结构式只含只含C C、H H两种元素，两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。每个碳以四个单键与其它原子相结合。相同点相同点C C、H H原子数不同原子数不同不同点不同点2、烷烃的结构特点：、烷烃的结构特点： 例：例： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | H H H H HCH | H结构简式：结构简式：或者：或者：CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3

10、CH3CHCH2CH2CH3 CH3省略横线上省略横线上CC键键 省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并把结构式中的短线把结构式中的短线去掉，并将相邻的去掉，并将相邻的相同原子或原子团相同原子或原子团合并后的式子。合并后的式子。CH3CHCH3CH（CHCH2 2）2 2CH3CH3 CH3 CH3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

11、| | | H H H如：下列结构式对应的结构简式如：下列结构式对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3以碳原子个数为基础命名以碳原子个数为基础命名称称“某烷某烷”十个以下用：甲、乙、丙、丁、戊、己、十个以下用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。庚、辛、壬、癸。十以上用中文数字表示：十一烷、二十十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。烷、三十五烷等。3 3、烷烃的简单命名：、烷烃的简单命名：4 4、性质、性质（1 1）物理性质）物理性质名称名称结构简式结构简式常温时常温时的状态的状态熔点熔点/沸点沸点/ / 相对相对密度密

12、度水溶性水溶性甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气-183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气-189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3气气-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.10.62620.6

13、262不溶不溶十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )1515CHCH3 3固固2222301.8301.80.77800.7780不溶不溶规律：规律：随碳原子数目的增加随碳原子数目的增加状态：状态：气气(14)液液固；熔沸点依次升高固；熔沸点依次升高密度：密度：相对密度依次增大且小于相对密度依次增大且小于1水溶性：水溶性：均不溶于水均不溶于水（2 2）化学性质（与）化学性质（与CHCH4 4相似）相似）氧化反应氧化反应OHnnCOOCnHnn22222) 1(213点燃取代反应取代反应 A A、具有可燃性具有可燃性 燃烧通式：燃烧通式：B B、均不能使酸性均不能使酸性KMnOKMn

14、O4 4或溴水褪色，或溴水褪色， 不与强酸，强碱反应不与强酸，强碱反应。在光照条件下进行，产物更复杂在光照条件下进行，产物更复杂名称名称结构简式结构简式常温时常温时的状态的状态熔点熔点/沸点沸点/ / 相对相对密度密度水溶性水溶性甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气-183.3-183.3- -88.688.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气-189.7-189.7- -42.142.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2)

15、 )2 2CHCH3 3气气-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.10.62620.6262不溶不溶十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )1515CHCH3 3固固2222301.301.8 80.77800.7780不溶不溶表表3-13-1几种烷烃的物理性质几种烷烃的物理性质5、烷烃的通式、烷烃的通式:CnH2n+2(n1)碳碳碳原子间都以单碳原子间都以单键结合；碳原子均键结合；碳原子均饱和；链状。饱和；链状。碳原子数不同，即碳原子数不同，即碳链的

16、长短不同。碳链的长短不同。相差一个或相差一个或n n个个CHCH2 2原子团。原子团。烷烃同系物烷烃同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成：6、同系物（、同系物（P63） 结构相似，在分子组成上相差一个或若干结构相似，在分子组成上相差一个或若干个个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。1 1、下列哪组是同系物、下列哪组是同系物（）（）A A、CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 与与 CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3B B、CHCH3 3CHCH3 3 与与 CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3 CH

17、CH2 2C C、CHCH3 3CHCHCHCH2 2 CHCH2 2CHCH2 2B1 1、是否属于同类物质？、是否属于同类物质？2 2、通式相同吗？、通式相同吗？3 3、碳原子数目相同吗？、碳原子数目相同吗？4 4、相对分子质量相差多少、相对分子质量相差多少5 5、性质相同吗？、性质相同吗？属于同类物质属于同类物质通式相同通式相同碳原子数目不同碳原子数目不同相对分子质量相差相对分子质量相差14n14n物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质相似同系物间的关系同系物间的关系结论：结论：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三课时第三课时正丁烷正丁烷C4H10异丁

18、烷异丁烷C4H10练习：请看图写出结构简式和分子式。练习：请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 | CH3名称名称熔点熔点/沸点沸点/ 相对密度相对密度正丁烷正丁烷138.4138.40.50.50.57880.5788异丁烷异丁烷159.6159.611.711.70.5570.557两种丁烷（两种丁烷（C C4 4H H1010）分子组成和相对分子质量）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。完全相同，但性质却有差异。正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷 四、同分异构现象、同分异构体：四、同分异构现象、同分异构体： 化合物具有化合物具有相同的分子式相同的分子式，

19、但具有，但具有不同结不同结构式构式的现象叫的现象叫同分异构现象同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为具有同分异构现象的化合物互称为同分异同分异构体构体。烃基：烃基：烃失去一个或几个氢原子后烃失去一个或几个氢原子后 所剩余的原子团。用所剩余的原子团。用“R”表示。表示。甲基：甲基：CH3 乙基：乙基：CH2CH3 丙基：丙基：CH2CH2CH3同分异构体的书写同分异构体的书写书写方法：书写方法：“碳链缩短法碳链缩短法”步骤：步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原先写最长的碳链，然后逐个减少碳原 子，子， 把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链 上连接，可

20、概括为上连接，可概括为“两注意，四句话两注意，四句话”两注意：两注意：选择最长的碳链为主链；选择最长的碳链为主链； 找出中心对称线。找出中心对称线。四句话：四句话：主链由长到短；支链由整到散；主链由长到短；支链由整到散； 位置由心到边；排布由对到间。位置由心到边；排布由对到间。练习：分别写出练习：分别写出C C5 5H H1212和和C C6 6H H1414的同分异构体。的同分异构体。CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CCHCCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C

21、HCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CCHCCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCHCHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCHCHCH3 3CHCH3 3主链由长到短主链由长到短位置由心到边位置由心到边排布由对到间排布由对到间 同位素、同素异形体、同系物、同分异构体同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四种概念的比较四种概念的比较概念概念内涵内涵比较对象比较对象实例实例同位素同位素同素异同素异形体形体同系物同系物同分异同分异构体构体质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之间原子原子氕、氘、氚氕、氘、氚同一元素同一元素 形成的形成的不同单质不同单质单质单质O O2 2、O O3 3结构相似，组成上结构相似，组成上差一个或差一个或n n个个CHCH2 2化合物化合物C C2 2H H6 6、C C4 4H H1010相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物化合物化合物CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3C(CHC(CH3 3) )4 4例例1、下列物质属于