最简单的有机化合物

1、新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第三章 第一节最简单的有机化合物甲烷第一课时一、有机化合物一、有机化合物 什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别? 1.1.有机化合物有机化合物 一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。简称为有机物。注意注意: :CO,COCO,CO2 2、H H2 2COCO3 3、 碳酸盐、碳酸盐、 KSCN,SiCKSCN,SiC等虽等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。归为无机物。 仅仅含含碳碳和和氢氢两种元素的有机物，称为碳氢化两种元素的有

2、机物，称为碳氢化合物，也称为合物，也称为烃烃( (通式：通式：CxHy)CxHy)。 烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的，碳的声母和氢的韵母的组合。组合。 碳碳氢氢烃烃2.2.有机物的组成元素有机物的组成元素有机物除了含碳外，一般还含有机物除了含碳外，一般还含H H、O O、N N、S S、P P、卤素等元素卤素等元素. .甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生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气的情况的气体的主要成分。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而生成的。下，由植物残体经过微生物发酵的作用

3、而生成的。 沼气沼气煤矿坑道气（瓦斯）煤矿坑道气（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沼气（沼气（甲烷甲烷）的制取和利用）的制取和利用练习练习:写出甲烷的电子式、结构式。写出甲烷的电子式、结构式。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用电子的图式。用短线来表示一对共用电子的图式。 甲烷的结构式能否表示它的真实甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？构型呢？比例模型比例模型球棍模型球棍模型立体结构：立体结构： 正四面体型，正四面体型，C原子位于中心，四原子位于中心，四个个H原子位于正四面体的四个顶点。由于原子位于正四面体的四个顶点。由于4个个CH键

4、强度相同，因此四个键长度也相同键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是（键角是109028/）。）。一、一、甲烷甲烷的性质的性质 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气法向下排气法排水法排水法收集收集收集收集1.物理性质：物理性质：2、化学性质：、化学性质：通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。强氧化剂等一般不发生反应。 甲烷不能使酸性甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色高锰酸钾褪色。同理：甲烷也不能使同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色氯水、溴水等褪色CH4+2O2 CO2+2H2

5、O点燃点燃在特定条件下甲烷能与某些物质发生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。化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。 （1）氧化反应：）氧化反应：现象：安静燃烧，淡蓝色火现象：安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热浊的气体，放热注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸会立即发生爆炸. .因此，点燃甲烷之前必须因此，点燃甲烷之前必须 验纯验纯! !科学探究科学探究 取取2 2支硬质大试管支硬质大试管, ,通过排饱和通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲食盐水的方法先后各收集

6、半试管甲烷和半试管氯气烷和半试管氯气, ,分别用铁架台固定分别用铁架台固定好，如图所示。其中好，如图所示。其中1 1支试管用预先支试管用预先准备好的黑色纸套套上准备好的黑色纸套套上, ,另一支试管另一支试管放在光亮处。片刻后，比较放在光亮处。片刻后，比较2 2支试管支试管中的物质，二者是否出现了区别？中的物质，二者是否出现了区别？1.1.你从实验中得到哪些信息？你从实验中得到哪些信息？2.2.从所得的实验信息中你能得到哪些从所得的实验信息中你能得到哪些启示？启示？（2）.甲烷的取代反应甲烷的取代反应实验视频实验视频室温时，混合气体无光照时，不发生反室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混

7、合气体的黄绿色变浅，试应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。试管内的液面上升。1 1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。生了化学反应。2 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。的油状物质，且不溶与水。3 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以分析上

8、述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？得到那些结论？现象现象讨论讨论结论结论现象与结论：现象与结论：注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！甲烷取代反应的反应原理：甲烷取代反应的反应原理：HCHHH+ ClCl HCClHH+ HCl一氯甲烷一氯甲烷HCClHH+ ClCl HCClClH+ HCl二氯甲烷二氯甲烷甲烷取代反应的反应原理：甲烷取代反应的反应原理：HCHHH+ ClCl HCClHH+ HCl一氯甲烷一氯甲烷HCClHH+ ClCl HCClClH+ HCl二氯甲烷二氯甲烷HCClClH+ ClCl

9、HCClClCl+ HCl三氯甲烷三氯甲烷HCClClCl+ ClCl ClCClClCl+ HCl四氯甲烷四氯甲烷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：HClClCHClCH 324光HClClCHClClCH2223光HClCHClClClCH3222光HClCClClCHCl 423光 ( (一氯甲烷，气态一氯甲烷，气态) )（二氯甲烷，液态）（二氯甲烷，液态）（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，常作溶剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？甲烷与

10、氯气反应时的油状液滴是什么物质？ 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。试一试：你能写出甲烷与溴蒸气发生取试一试：你能写出甲烷与溴蒸气发生取代反代反应的化学方程式吗？应的化学方程式吗？1 1、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体，标准状的气体，标准状况下的密度况下的密度_，其分子呈，其分子呈结构，结构，化学性质比较化学性质比较。2 2、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 NHA NH3 3 B CCl B CCl4 4 C CH C CH2 2ClCl2 2 D H D H2 2O O3 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高、

11、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（锰酸钾褪色的是（ ） A CHA CH4 4 B COB CO2 2 C SOC SO2 2 D HD H2 2无色无色无臭无臭0.717g/L0.717g/L正四面体正四面体稳定稳定B BC C4、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（ ）A、二氧化碳、二氧化碳 B、尿素、尿素 C、蔗糖、蔗糖 D、碳酸氢铵、碳酸氢铵5 5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既、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可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（浑浊的是（ ）A A、HCl BHCl

12、B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCOBCB7、下列物质常温下呈气态的是、下列物质常温下呈气态的是 （ ）A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl46、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是、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、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体、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、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。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、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA甲烷甲烷球棍模型：球棍模型

13、：常见烷烃的球棍模型常见烷烃的球棍模型：乙烷乙烷丁烷丁烷丙烷丙烷异异丁丁烷烷它们对应的结构式：它们对应的结构式：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相同点：只含相同点：只含C、H两种元素，每个两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。碳以四个单键与其它原子相结合。不同点：不同点：C、H原子数不同。原子数不同。一、烷烃的结一

14、、烷烃的结构构甲基甲基：CH3 饱和烃：又叫烷烃。课本饱和烃：又叫烷烃。课本P62 烷烷烃通式：烃通式：CnH2n+2（n1） 烃基：烃分子失去一个或几个氢原烃基：烃分子失去一个或几个氢原子子甲基：甲基：CH3 后后剩余部分。用剩余部分。用“R-”来表示来表示。乙基：乙基：CH2CH3 丙基：丙基：CH2CH2CH3亚甲基：亚甲基： CH2 二、二、烷烃的命名烷烃的命名 1.1.习惯命名法：课习惯命名法：课本本6363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为“某烷某烷”，碳原子数在，碳原子数在1010以内用以内用“天干数字天干数字”表示。

15、表示。“天干天干”：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。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。正正不带支链不带支链异异链一端第二个碳上有一个甲基链一端第二个碳上有一个甲基新新链一端第二个碳上有两个甲基链一端第二个碳上有两个甲基3、同系物、同系物1、定义、定义:见课本见课本P63通式通式_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下相同），以下相同）是是_一类物质；一类物质；组成元素组成元素_；化学式量相差化学式量相差1414n n；结构相似但不完全相同结构相似但不完全相同；化学性质相似。化学性质相似。2、特点、特点相同相同同

16、同同同三、三、同分异构现象和同分异构体同分异构现象和同分异构体丁烷丁烷异丁烷异丁烷 同分异构现象：书同分异构现象：书P64 同分异构体：书同分异构体：书P641、概念2、同分异构同分异构体体特点特点组成元素组成元素_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下，以下相同）相同）化学式化学式_ _ ；化学式量化学式量_；结构结构_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同) )； 化学性质化学性质_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同) )。相同相同同同同同不同不同不同不同例例1、下列物质属于同位素的是：、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同素异形体的是：属于同系物

17、的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：属于同分异构体的是：O2和和O3CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3 和和 金刚石和石墨金刚石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3Cl3517Cl3717概念概念内涵内涵比较比较对象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，中子质子数等，中子数数不等，原子之间不等，原子之间原子原子氕、氚氕、氚同一元素同一元素 形成的不形成的不同单质同单质单质单质O O2 2、O O3 3结构相似，组成结构相似，组成上差一个或上差

18、一个或n n个个CHCH2 2化合化合物物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化合物物CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3、C(CHC(CH3 3) )4 42. 烷烃性质烷烃性质（1）物理性质：随着分子里）物理性质：随着分子里 原子数的原子数的递增呈递增呈规律性规律性的变化，的变化， ， ， ,_。 状态由气态到液态到固态状态由气态到液态到固态熔、沸点依次升高熔、沸点依次升高相对密度依次增大相对密度依次增大均不溶于水均不溶于水 碳碳 注意：注意：n n4 4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. 烷烃性质烷烃性质（2）化学性质：）化学性质：与甲烷相似与甲烷相似。