化学必修二最简单的有机化合物-甲烷

新课标人教版化学(huàxué)必修Ⅱ高一化学备课组第三章第一节最简单的有机(yǒujī)化合物——甲烷第一课时精品资料一、有机(yǒujī)化合物什么是有机(yǒujī)化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别?1.有机(yǒujī)化合物一般把含碳元素的化合物称为有机(yǒujī)化合物，简称为有机(yǒujī)物。思考:注意:CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。精品资料2.有机物的组成(zǔchénɡ)元素

有机物除了含碳外，一般(yībān)还含H、O、N、S、P、卤素等元素.我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃.甲烷是最简单的有机化合物.精品资料甲烷(jiǎwán)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(jiǎwán)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。沼气(zhǎoqì)煤矿坑道气（瓦斯）天然气油田气甲烷在自然界的存在精品资料西气（甲烷(jiǎwán)）东输管道施工现场精品资料中国西气东输工程已向八十多个大中城市供气

记者(jìzhě)从中国石油塔里木油田公司获悉，西气东输工程全线商业运营以来，目前已向中国十二个省区、八十多个大中型城市供气。

二00六年西气东输供气九十九亿立方米，高峰期日均超过(chāoguò)三千六百万立方米。西气东输是中国西部大开发标志性工程，是联接东西部的能源大动脉。该工程西起新疆塔里木，东到上海市白鹤镇，全长四千多公里。

精品资料沼气（甲烷(jiǎwán)）的制取和利用精品资料练习(liànxí):写出甲烷的电子式、结构式。甲烷(jiǎwán)分子式:CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。精品资料甲烷的结构式能否(nénɡfǒu)表示它的真实构型呢？比例模型球棍模型立体结构：正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于(yóuyú)4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109028/）。精品资料裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图３－１所示的正四面体，其顶点分别为甲烷(jiǎwán)中４个氢原子的位置，中心是碳原子。实践(shíjiàn)活动：观察图３－１所示的Ｃ与Ｈ空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型精品资料一、甲烷(jiǎwán)的性质１、物理性质(wùlǐxìngzhì)

无色、无味的气体

=0.717g/L（S.T.P）极难溶于水俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）精品资料2、化学性质(huàxuéxìngzhì)：通常情况(qíngkuàng)下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色精品资料CH4+2O2CO2+2H2O点燃在特定条件下甲烷能与某些(mǒuxiē)物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。（1）氧化反应：现象：安静燃烧，淡蓝色火焰(huǒyàn)，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须验纯!!精品资料科学(kēxué)探究取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备(zhǔnbèi)好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？1.你从实验中得到哪些信息？2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？（2）.甲烷的取代反应实验视频精品资料室温时，混合气体无光照时，不发生反应；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(shǎoliàng)白雾，试管内的液面上升。1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应(huàxuéfǎnyìng)。2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。3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。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？现象讨论结论现象与结论：注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！！精品资料甲烷(jiǎwán)与氯气反应的化学方程式：(一氯甲烷，气态(qìtài))（二氯甲烷，液态）（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）甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？精品资料甲烷(jiǎwán)取代反应的反应原理：H－C－HHH+Cl－Cl－→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷H－C－ClHH+Cl－Cl－→H－C－ClClH+H－Cl二氯甲烷精品资料H－C－ClClH+Cl－Cl－→H－C－ClClCl+H－Cl三氯甲烷H－C－ClClCl+Cl－Cl－→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷精品资料有机物分子(fēnzǐ)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。取代(qǔdài)反应:试一试：你能写出甲烷与溴蒸气发生取代反应的化学方程式吗？精品资料取代反应与置换(zhìhuàn)反应的区别？取代反应置换反应生成物中不一定(yīdìng)有单质反应物和生成物中一定有单质反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等反应逐步进行，很多反应是可逆的反应一般为单方向进行想一想？精品资料(3)甲烷(jiǎwán)的受热分解CH4

C+2H2高温结构(jiégòu)性质用途决定决定精品资料应用：三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。氢气是合成氨和合成汽油(qìyóu)等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。精品资料1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈——————结构，化学性质比较(bǐjiào)——————。2、与甲烷的分子结构相同的物质是（）ANH3BCCl4CCH2Cl2DH2O3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）ACH4BCO2CSO2DH2无色(wúsè)无臭0.717g/L正四面体稳定BC练习:精品资料4、下列物质中属于有机物的是：（）A、二氧化碳B、尿素C、蔗糖(zhètáng)D、碳酸氢铵5、下列气体在氧气(yǎngqì)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、COBCB精品资料7、下列物质(wùzhì)常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl46、下列有关甲烷物理性质的叙述(xùshù)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DA精品资料8、光照下，甲烷与氯气(lǜqì)发生取代反应后，共得产物（）A、5种B、2种C、3种D、4种9、下列物质中，不能与氯气发生(fāshēng)取代反应的是（）A、.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4

AD精品资料10、将1mol甲烷和4mol的氯气(lǜqì)发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气(lǜqì)为：A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol精品资料练习(liànxí)：11、某气体的燃烧(ránshāo)产物是CO2和H2O，且CO2和H2O的质量比是11：9，此气体是（)A..CH4B.C2H2C.C2H4D.C3H612、有4mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧时恰好用去了3mL的氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为（）Ａ．１：１Ｂ．１：５Ｃ．５：１Ｄ．任意比ＡＢ精品资料新课标人教版化学(huàxué)必修Ⅱ高一化学备课组第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷第二(dìèr)课时精品资料与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列(xiàliè)有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。学与问精品资料几种烷烃的球棍模型(móxíng)及对应的结构式

HHHHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

乙烷

丙烷精品资料丁烷异丁烷

HHHHH|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH丁烷：异丁烷：几种烷烃的球棍模型(móxíng)及对应的结构式精品资料只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它(qítā)原子相结合。相同点C、H原子数不同(bùtónɡ)不同点精品资料二、烷烃在烃的分子(fēnzǐ)里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。1、定义(dìngyì)：精品资料例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H||||H

HHH

H—C—H|H2、结构(jiégòu)简式：或者(huòzhě)：CH3CH（CH3）CH2CH2CH3

CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3

CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上C—C键

省略C—H键把同一C上的H合并精品资料乙烷：HH丙烷：HHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH异丁烷：H|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH如：下列结构式对应(duìyìng)的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3精品资料◆以碳原子个数为基础命名◆称“某烷”或“环某烷”◆十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。◆十以上(yǐshàng)用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。3、烷烃的简单(jiǎndān)命名：精品资料4、性质(xìngzhì)（1）物理性质(wùlǐxìngzhì)名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶规律：状态：气(1～4)液固；熔沸点依次升高密度：相对密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水精品资料（2）化学性质(huàxuéxìngzhì)（与CH4相似）①氧化(yǎnghuà)反应②取代反应

A、具有可燃性燃烧通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2OB、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。在光照条件下进行，产物更复杂精品资料名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶分析表3-1烷烃的结构简式，写出对应的分子式。相邻两个烷烃结构和分子组成(zǔchénɡ)上有什么联系？表3-1几种(jǐzhǒnɡ)烷烃的物理性质精品资料名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶表3-1几种(jǐzhǒnɡ)烷烃的物理性质相差(xiānɡchà)一个“CH2”原子团精品资料如果(rúguǒ)把碳原子数定为n，氢原子数就是2n+2。结构相似，在分子组成(zǔchénɡ)上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。5、烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)6、同系物精品资料碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；链状。碳原子数不同(bùtónɡ)，即碳链的长短不同(bùtónɡ)。烷烃同系物结构相似：分子组成：｛理解(lǐjiě)精品资料1、下列哪组是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH2

C、CH3－CH＝CH2CH2CH2B随堂练习(liànxí)精品资料3、写出下列(xiàliè)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的烷烃的分子式随堂练习(liànxí)精品资料1、是否属于同类物质？2、通式相同吗？3、碳原子数目相同吗？4、相对分子质量相差多少(duōshǎo)？5、性质相同吗？结论：属于同类物质通式相同碳原子数目不同相对分子质量相差14n物性(wùxìnɡ)不同，化性相似同系物间的关系小结精品资料新课标人教版化学(huàxué)必修Ⅱ高一化学备课组第三章第一节最简单(jiǎndān)的有机化合物——甲烷第三课时精品资料乙烷(yǐwán)C2H6丙烷(bǐnɡwán)C3H8甲烷CH4练习：请看图写出分子式和结构简式。CH4CH3CH3CH3CH2CH3精品资料丁烷(dīnɡwán)C4H10异丁烷C4H10练习(liànxí)：请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3精品资料名称熔点/℃沸点/℃相对密度正丁烷－138.4－0.50.5788异丁烷－159.6－11.70.557两种丁烷（C4H10）分子组成(zǔchénɡ)和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。正丁烷(dīnɡwán)异丁烷精品资料CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3观察(guānchá)：烷烃中碳原子是否在同一直线上？精品资料三、同分异构(tónɡfēnyìɡòu)现象、同分异构(tónɡfēnyìɡòu)体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象(xiànxiàng)叫同分异构现象(xiànxiàng)。具有同分异构现象(xiànxiàng)的化合物互称为同分异构体。1、定义：精品资料2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念(gàiniàn)的比较概念内涵比较对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体质子(zhìzǐ)数等，中子数不等，原子之间原子氕、氘、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4精品资料请看图写出结构(jiégòu)简式和分子式：碳原子数相同，结构不同(bùtónɡ)用正、异、新区别，系统命名法高二选学。C5H12C5H12C5H12精品资料例1、下列物质(wùzhì)属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和④金刚石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3①和④②③和⑤⑥精品资料练习(liànxí)1：下列五组物质中___互为同位素，___是同素异形体，___是同分异构(tónɡfēnyìɡòu)体，___是同系物，___是同一物质。1、2、白磷、红磷3.HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－Cl、Cl－C－ClCH3||ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）412345精品资料四、烃基2、特点(tèdiǎn)：烃失去一个或几个氢原子后所剩余(shèngyú)的原子团。用“R—”表示。1、定义：呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。精品资料甲基：－CH3

亚甲基：－CH2－次甲基：－CH

－乙基：－CH2CH3丙基：－CH2CH2CH3∣精品资料五、同分异构(tónɡfēny