最简单的有机物甲烷

最简单的有机物甲烷第1页，共24页，2023年，2月20日，星期六碳元素在地壳中的含量只占0.087%，但已知的有机物已超过三千多万种。知识回顾：1.什么是有机物？含有碳元素的化合物（除CO、CO2及碳酸盐等外）属于有机化合物，简称有机物。2.有机物有哪些主要特征？多数有机物都难溶于水，但易溶于汽油等有机溶剂。多数有机物受热易分解，且容易燃烧。有机物都含有碳元素。（《九年级化学》263页）组成有机物的元素除碳元素外，常有H、O、N、S、X(卤素)、P等。碳氢化合物：碳氢tànqīng烃tīng最简单的烃CH4第2页，共24页，2023年，2月20日，星期六沼气天然气油田气1

最简单的有机化合物——甲烷煤矿坑道气瓦斯可燃冰第3页，共24页，2023年，2月20日，星期六

“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，管道建设投资435亿元，覆盖东部8500万户居民生活用气。第4页，共24页，2023年，2月20日，星期六我国天然气的储量及能源危机我国探明天然气储量1.37万亿立方米,居世界第19位。2010年我国天然气产量达到944.64亿立方米。2011年我国天然气产量达到1019亿立方米，天然气表观消费量增速超过20%，进口量大幅攀升，对外依存度快速上升至24%。预计2012年我国天然气产量有望超过1500亿立方米,天然气进口量进一步扩大，对外依存度将超过30%。2020年我国天然气对外依存度可能达50%科学探测表明：全世界的石油大概在2060年左右耗尽，天然气2060年左右用光，煤炭虽是最“丰富”的能源，但最多还能维持200年……根据2009年的预测,我国煤炭剩余可采储量为900亿吨,可供开采不足百年;石油剩余可采储量为23亿吨,仅可供开采14年，人均储量不及世界人均数的1/9;天然气人均储量只有世界人均数的1/20。第5页，共24页，2023年，2月20日，星期六一、甲烷的结构分子式：CH4电子式：C····HHHH结构式：HCHHH球棍模型比例模型109o28＇实践活动参照课本60页，自己动手制作一个正四面体，理解CH4分子的空间结构。甲烷分子结构第6页，共24页，2023年，2月20日，星期六二、甲烷的性质1.物理性质知识回顾：请说出你所知道的CH4的性质。甲烷是无色、无味、密度比空气小(标况时0.717g/L)的气体，不溶于水。易燃烧，燃烧时放出大量的热。(《九年级化学》264页)2.化学性质⑴甲烷的氧化反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)点燃在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾酸性溶液等强氧化剂不反应，与强酸强碱也不反应。但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。1molCH4完全燃烧，放出890kJ热量。第7页，共24页，2023年，2月20日，星期六现象：

1.混合气体的黄绿色变浅；2.量筒壁上出现油滴；3.量筒内有少量白雾；4.量筒内的液面上升。2.量筒壁上出现油状液滴，说明反应中生成了不溶于水的液体。1.说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。4.量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内气体总体积在减小。⑵甲烷的取代反应科学探究结论：

3.量筒内有少量白雾，说明生成了HCl产生了盐酸酸雾。第8页，共24页，2023年，2月20日，星期六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代的反应叫取代反应。⑶甲烷取代反应的微观过程HCHHH+Cl-Cl

光HCHClH+HClHCHHCl+Cl-Cl

光HCHClCl+HCl常温下，CH3Cl是气态，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是难溶于水的油状液体。参照上述反应，完成课本62页所要求的化学方程式。第9页，共24页，2023年，2月20日，星期六五种,HCl最多思考与讨论：1.可否用甲烷和氯气反应制取纯净的一氯甲烷？2.可否用1molCH4和1molCl2充分反应得到1molCH3Cl？3.CH4与Cl2反应后，产物可能有几种？哪种产物最多？不能。分子自由碰撞，不好控制一个甲烷分子中只有一个氢原子被取代。不能。大量分子自由碰撞，不好控制一个甲烷分子只和一个氯分子发生取代反应。三、甲烷的用途清洁燃料，重要化工原料。燃料合成氨化工原料第10页，共24页，2023年，2月20日，星期六分子结构:正四面体课堂小结：甲烷（CH4）物理性质：无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小（0.717g/L）。化学性质：通常条件下，比较稳定。甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。特定条件下，可发生某些反应。氧化反应(燃烧)取代反应第11页，共24页，2023年，2月20日，星期六2.将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）A.CH4B.CO2C.SO2D.H2C课堂练习:1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）

A.CH3Cl只存在一种结构B.CH2Cl2只存在一种结构C.CHCl3只存在一种结构D.CCl4中四个价键的键角和键长都相等B3.取代反应与置换反应有何区别？①取代反应中可以有单质参与也可以没有单质参与；而置换反应必须是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物。②取代反应只针对有机物；而置换反应可以是有机物也可以是无机物。作业：P651—7课本完成；10.作业本完成。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期六1

最简单的有机化合物——甲烷分子式：CH4电子式：C····HHHH结构式：HCHHH球棍模型比例模型109o28＇甲烷分子结构第13页，共24页，2023年，2月20日，星期六四、烷烃HCHHHHCHHHCHHHCHHHCHHCHHHCHHCHHCHHHCHH甲烷乙烷丙烷丁烷第14页，共24页，2023年，2月20日，星期六戊烷己烷庚烷辛烷HCHHHnCnH2n+2第15页，共24页，2023年，2月20日，星期六1.烷烃的结构特点碳原子之间只以单键结合，并形成链状，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都被充分利用，达到“饱和”。这样的烃叫饱和烃,也称为烷烃。1、下列给出的有机物属于饱和烃的为（）A.B.C.乙醇D.A练习:HCHHCHHHCCHCH3CH3CHCH2第16页，共24页，2023年，2月20日，星期六2.烷烃的简单命名HCHHHCH4结构式：结构简式：名称：甲烷HCHHHCHHCH3CH3乙烷……HCHHCHHHCHHCHHCHHCH3CH2CH2CH2CH3戊烷根据C原子的个数来命名：分子中碳原子数在十以内，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字；碳原子数在十以上，用汉字数字代表。例：C6H14，C8H18，C12H26，C26H54怎样命名？己烷辛烷十二烷二十六烷第17页，共24页，2023年，2月20日，星期六3.同系物

上述的烷烃在分子组成上都符合通式CnH2n+2，而分子组成上相差了若干个CH2原子团。像这种结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。注意：1.同系物必须结构相似。2.同系物在组成上相差一个或若干个“CH2”，即相对分子质量相差14或14的整数倍。3.互为同系物的物质通式相同。练习：1.某烷烃含有200个H原子，那么该烃的分子式是（

）A.

C99H200

B.

C98H200

C.

C97H200

D.

C100H2002.下列数据是有机物的相对分子质量，其中可能互为同系物的一组是（）A．16、30、42、56B．16、28、40、52C．16、32、48、54D．16、30、58、72AD第18页，共24页，2023年，2月20日，星期六阅读课本63页“表3-1”，总结同系物的物理性质和化学性质有什么关系？同系物物理性质有一定的递变规律；同系物因为结构相似,因而有相似的化学性质。⑴氧化反应(燃烧反应)与甲烷相似,化学性质稳定,均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。在光照条件下进行，产物更复杂。每取代1mol氢原子,消耗1molCl2⑵取代反应烷烃的化学性质:CnH2n+2+O2CO2+H2O点燃3n+12n(n+1)第19页，共24页，2023年，2月20日，星期六4.同分异构体名称熔点沸点相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557CH3-CH2-CH2-CH3CH3-CH-CH3CH3C4H10正丁烷异丁烷虽然两者都具有相同的分子式（C4H10），但结构不同，因此它们在性质上就有差异，所以它们属于两种不同的有机物。像这种化合物具有相同的分子式，但有不同结构的现象，称为同分异构现象。具有这种现象的化合物，互称为同分异构体。同分异构体中,支链越多，熔沸点越低第20页，共24页，2023年，2月20日，星期六对同分异构体的理解:同异分子组成相同

分子式相同相对分子质量相同分子中原子结合顺序不同

物理性质不同练习：1.写出C5H12的所有同分异构体的结构简式。2.下列烷烃的分子式表示的物质一定是纯净物的是（）A.CH4B.C3H8C.C5H12D.C7H16AB第21页，共24页，2023年，2月20日，星期六比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或几个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同原子结构相同化合物单质化合物同一元素的不同种原子思考与交流参考图3-6，分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。第22页，共24页，2023年，2月20日，星期六CH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤A、判断下列物质中相同的是_______________B、属于同分异构体的是____________________C、属于同系物的是____________________________①和②或①和④②和④⑤和⑥①、③和⑤或②、③和⑤练习:第23页，共24页，2023年，2月20日，星期六1、通式：CnH