化学31最简单的有机化合物——甲烷人教版必修ppt课件

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：含有碳元素的化合物为有机物。含有碳元素的化合物为有机物。 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(10万种左右万种

2、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熄灭多数可以熄灭多数不能熄灭多数不能熄灭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普通比较复杂，副反普通比较复杂，副反应多，反响速率慢应多，反响速率慢普通比较简单，副反普通比较简单，副反应少，反响速率较快应少，反响速率较快有机物种类繁有机物种类繁多的缘由：多的缘由：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子，可个价电子，可跟其它原子构成跟其它原子构成4 4个共价键个共价键2

3、2、碳原子易跟多种原子构成共价键；碳原、碳原子易跟多种原子构成共价键；碳原子间易构成单键、双键、叁键、碳链、碳环子间易构成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的构造单元。等多种复杂的构造单元。CHHHH：CCCCCCCCCCCCHHH.C.HC=CCC有机物分类有机物分类: :根据有机物的组成和构造特点根据有机物的组成和构造特点有有机机物物烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。酸等。高分子化合物包括人工合成高分子化合物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 ：抓构造：抓构造 抓部位

4、抓部位 抓条件抓条件n三学会：模拟三学会：模拟 推断推断 接受新信息才干接受新信息才干 仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。化合物，也称为烃。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)动动脑动动脑以下物质属于烃的是：以下物质属于烃的是： H2S H2S、C2H2C2H2、CH3ClCH3Cl、C2H5OHC2H5OH、CH4CH4、H2H2、金刚石、金刚石、 CH3COOH CH3COOH、CO2CO2、C2H4 C2H4 甲烷

5、在自然界的存在甲烷在自然界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构造式：构造式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子构造二、甲烷的分子构造平面平面 思索思索 上述构造式能否阐明上述构造式能否阐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、甲烷分子的立体构造：、甲烷分子的立体构造： 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正四面体。键角：为顶点的正四面体。键角：109。28， 但由于有机物的立体构造但由于有机物的立体

6、构造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，普通采用平面的构造式起见，普通采用平面的构造式来表示。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气法向下排空气法排水法排水法推测推测CH4CH4化学性质：化学性质：1 1、CH4CH4有一定的复原性，可被氧化有一定的复原性，可被氧化2 2、CH4CH4能够容易受热分解能够容易受热分解四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质一、与氧气反响一、与氧气反响OHCOOCH222422点燃留意点：留意点：甲烷不能使酸性甲烷不能使酸性KMnO

7、4KMnO4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、写反响衔接号时用、写反响衔接号时用“3、 大多数的有机物熄灭后都生成大多数的有机物熄灭后都生成CO2和和H2O4、构造比较稳定，与强酸、强碱或强氧化剂、构造比较稳定，与强酸、强碱或强氧化剂普通不反响如高锰酸钾、溴水等。普通不反响如高锰酸钾、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CH4CH4爆炸极限：爆炸极限：5%15.4%5%15.4%假设一定压强下温度高于假设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熄灭前后体积不变。熄灭前后体积不变。在空气中熄灭，火焰呈淡蓝色在空气中熄灭，

8、火焰呈淡蓝色: 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熄灭，火焰呈蓝色空气中熄灭，火焰呈蓝色: COCH4检验：检验：甲烷安静地熄灭，产生淡蓝色的火焰，甲烷安静地熄灭，产生淡蓝色的火焰，假设在火焰上方罩一枯燥烧杯，烧杯内假设在火焰上方罩一枯燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水变浑浊。壁变模糊，直立，加少量石灰水变浑浊。 在隔绝空气并加热至在隔绝空气并加热至1000的高的高温下，甲烷分解温下，甲烷分解CH4 C + 2H2CH4 C + 2H2高温高温合成氨、汽油的原料合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料橡胶工业的原料2 2、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可

9、以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等4、取代反响、取代反响 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐消逝的黄绿色逐渐消逝 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴留意：安装要放在光亮的地方留意：安装要放在光亮的地方.取代反响：取代反响： 有机物分子里的某些原子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替或原子团被其他原子或原子团所替代的反响。代的反响。ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的构成一氯甲烷的构成甲烷的构造式构成卤代物的历程甲烷的构造式构成卤代物的历程ClCl+光光C CH HH HH HCl C

10、lCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的构成二氯甲烷的构成ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的构成三氯甲烷的构成ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的构成四氯甲烷的构成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产物为混合物产物为混合物甲烷与氯气反响的产物有几种？

11、甲烷与氯气反响的产物有几种？ 甲烷与氯气反响，共得到甲烷与氯气反响，共得到5种产物，其种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、中一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。而氯化氢三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其他难溶于水。易溶于水，其他难溶于水。反响条件：光照反响条件：光照(室温下在暗处不发生反响室温下在暗处不发生反响反响物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反响，反响物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反响，与与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反响。、溴蒸气光照条件下发生取代反响。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

12、可逐一被取代，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。留意：留意：取代反响与置换反响的区别取代反响与置换反响的区别取代反响取代反响适用于有机反响适用于有机反响适用于无机反响适用于无机反响反响物、生成物中反响物、生成物中不一定有单质不一定有单质反响物、生成物中反响物、生成物中一定有单质一定有单质逐渐取代逐渐取代 ，很多反，很多反响是可逆的响是可逆的反响普通是单向进展反响普通是单向进展反响能否进展受催化剂、反响能否进展受催化剂、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展的置在水溶液中进展的置换反响遵照金属或非换反响遵照金属或

13、非金属的活动顺序金属的活动顺序置换反响置换反响练习练习:1、写出甲烷与溴蒸气反响的化学、写出甲烷与溴蒸气反响的化学方程式。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、以下表达正确的选项是、以下表达正确的选项是( ) A、 有机物一定来自有机体内有机

14、物一定来自有机体内 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 分解反响分解反响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熄灭反响熄灭反响取代反响取代反响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，的气体，规范情况下的密度规范情况下的密度_，其分子呈，其分子呈 构造，电子式构造，电子式 ，化学性质比，化学性质比较较。5 5、与甲烷的分子构造一样的物质是、与甲烷的分子构造一样的物质是 A A、NH3 BNH3 B、CCl4

15、 CCCl4 C、CH2Cl2 DCH2Cl2 D、H2OH2O6 6、将以下气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸、将以下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、CH4 BCH4 B、CO2 CCO2 C、SO2 DSO2 D、H2H2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、1mol甲烷完全与氯气发生取代反甲烷完全与氯气发生取代反响响,假设要制得等物质的量的假设要制得等物质的量的4种卤代产种卤代产物，需氯气多少摩尔？物，需氯气多少摩尔？2.5mol7 7向以下物质的水溶液中参与向以下物质的水溶液中参与AgNO

16、3AgNO3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、以下现实能证明甲烷分子中是以、以下现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构造的是心的正四面体构造的是 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、2019年我国完成了具有划时代意义的西气东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，其主要成输工程。天然气是一种清洁的能源，其主要成分是分是 ，有

17、报道说，运用天然气对提高人的生，有报道说，运用天然气对提高人的生活质量有以下益处：活质量有以下益处： 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 他 以 为 其 中 不 适 宜 的 宣 传 有 填 序他 以 为 其 中 不 适 宜 的 宣 传 有 填 序号号 ，理由是，理由是:CH4 CH4熄灭生成熄灭生成CO2,而且而且CH4也能呵斥温室效应，比也能呵斥温室效应，比CO2更严重更

18、严重天然气主要成分是甲烷，有一部分有毒；假设泄露也会有危天然气主要成分是甲烷，有一部分有毒；假设泄露也会有危险，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。天然气：

19、天然气： 据了解，作为西气东输主供气源，塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米，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，在年输气二百亿立方米的前提下，有可以稳定供气三十年的资源保证。 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等可燃冰是天然气甲烷等的水合物，它易熄灭，外形似冰，的水合物，它易熄灭，外形似冰，被称为被称为“可燃冰。可燃冰。“可燃冰储可燃冰储量较大，可燃冰将成为最理想替量较大，可燃冰将成为最理想替代能源代能源.可燃冰的分布可燃冰的分布制取原料：无水醋酸钠固体 、碱石灰反响原理：排水集气法 ；向下排空气法3243CONaCHNaOHCOONa

20、CHCaOCaO作用疏松有益外逸；抗蚀；吸水作用疏松有益外逸；抗蚀；吸水搜集方法五、甲烷的实验室制法五、甲烷的实验室制法构造历程第三章第三章 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。按分子中的以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为碳原子数称为“某烷，碳原子数在某烷，碳原子数在1010以以内用内用“天干数字表示。天干数字表示。“天干：甲、乙、天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子数在子数在1010以上用中

21、文数字表示。以上用中文数字表示。 与甲烷构造类似的有机物还有很多，请他察看以下与甲烷构造类似的有机物还有很多，请他察看以下有机物的构造，试归纳出它们在构造上的特点。有机物的构造，试归纳出它们在构造上的特点。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、以上各构造中，原子间均以共价单键结合，每个碳原子的化合价都已充分利用，都到达“饱和。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 每个碳原子都构成四个单键每个碳原子都构成四个单键构造简式：构造简式： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | |

22、| | H HCH H H H | H 省略CH键 把同一C上的H合并省略横线上省略横线上CCCC键键 CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3-CH-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3 CH3 CH3或者：或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子式：分子式：构造式：构造式：2 2、有机物的表示方法、有机物的表示方法例：例： C6H14构造简式构造简式乙烷： H H 丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷： H H H H 异丁烷： H | | | | |

23、HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H几种烷烃对应的构造简式：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假设把碳原子数定为假设把碳原子数定为n，那么通式为？，那么通式为？ 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CH

24、3CH3 即即 HCH2CH2H丙烷丙烷CH3CH2CH3 即即 HCH2CH2CH2H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分析上述式子，他还可以发现什么？分析上述式子，他还可以发现什么？5、同系物、同系物同系物的特点：同系物的特点：构造类似、组成构造类似、组成:相差一个或假设干个相差一个或假设干个CH2原子原子团团 构造类似，在分子组成上相差一个或假设干个构造类似，在分子组成上相差一个或假设干个 -CH2- 原子团的物质相互称为同系物。如：烷烃中的原子团的物质相互称为同系物。如：烷烃中的甲烷

25、、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：以下物质中属于同系物的是以下物质中属于同系物的是CH2CH2、CH3CH2CH2CH2CH3CH4CH3(CH2)5CH3以下物质能否互为同系物？以下物质能否互为同系物？CH CH CH CH 3323CH与 CH4与与是是是是CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3以下哪组是同系物？以下哪组是同系物？ 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

26、 逐 渐 升 高 气 液 固 逐 渐 增 大什么什么缘缘由？由？构造类似构造类似的分子随的分子随相对分子相对分子质量的逐质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：烷烃规律：烷烃1 1、均不溶于水，且密度比水、均不溶于水，且密度比水小小; ;2 2 、烷烃随着分子中碳原子数、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃熔点和沸点逐渐的递增，烷烃熔点和沸点逐渐升高。常温下：升高。常温下：n4n4时，均为气态；时，均为气态；5 5n16n16，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、烷烃随着分子中碳原子数的递增，烷烃的相对密度逐渐的递增，烷

27、烃的相对密度逐渐增大。增大。 8. 烷烃的化学性质烷烃的化学性质 与甲烷类似：与甲烷类似： 通常情况下很稳定，通常情况下很稳定，跟跟_等不发生反响，等不发生反响， 能发生能发生:_， _，_。 强酸、强碱、酸性强酸、强碱、酸性KMnO4、溴、溴水水在空气中能点燃；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蒸气等反响蒸气等反响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，不和强酸强碱反响。不和强酸强碱反响。取代反响：取代反响： 需光照，需纯卤素，产物复杂。需光照，需纯卤素，产物复杂

28、。氧化反响：氧化反响：练习：请写出以下物质的分子式。练习：请写出以下物质的分子式。小球代表小球代表H，大球代表，大球代表C分子式：分子式：C4H10C4H10正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷思索：二者能否互为同系物？思索：二者能否互为同系物？ 问题：问题：支链越多，熔点沸点越支链越多，熔点沸点越低低1、什么是同分异构表达象？同分异构体？、什么是同分异构表达象？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、同分异构景象与同分异构体三、同分异构景象与同分异构体1、同分异构景象、同分异构景象化合物具有一样的分子式，但具有不同的化合物具有一样的分子式，但具有不同的构造景象，叫做同分异构景象。构造景象，叫做同分异构景象。2、同分异构体：、同分异构体：具有同分异构表达象的化合物互称为同分异具有同分异构表达象的化合物互称为同分异构体。构体。3、了解、了解三个一样：三个一样：分子组成一样、分子量一样、分子组成一样、分子量一样、分子式一样分子式一样二个不同：二个不同：构造不同、