最简单的有机物甲烷修订.pptx
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1、第三章第三章 有机化合物有机化合物 【定义】仅含碳和氢两种元素仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又称的有机物称为碳氢化合物,又称烃。烃。第一节第一节 甲甲 烷烷20042004年年9 9月月6 6日,来自新疆塔日,来自新疆塔里木的天然气气头抵达陕西靖里木的天然气气头抵达陕西靖边压气站。这标志着西气东输边压气站。这标志着西气东输工程实现全线贯通,塔里木气工程实现全线贯通,塔里木气田和陕北长庆气田两大气源在田和陕北长庆气田两大气源在此成功对接。此成功对接。20042004年年1 1月月1 1日,西气东输上日,西气东输上海白鹤首站的操作员开启天然海白鹤首站的操作员开启天然气流量计的阀门。当日
2、气流量计的阀门。当日,西气东西气东输工程的末站与上海的白鹤首输工程的末站与上海的白鹤首站贯通,正式向中国的经济中站贯通,正式向中国的经济中心上海商业供气。心上海商业供气。甲烷在自然界中的存在:甲烷在自然界中的存在:池沼的底部池沼的底部(沼气沼气),油田气和煤矿坑道油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯坑气、瓦斯),天然气天然气(一般含一般含CH4 80809797),可燃冰可燃冰等。等。甲烷的存在:甲烷的存在: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)的可燃冰是天然气(甲烷等)的水合物,它易燃烧,外形似冰,水合物,它易燃烧,外形似冰,被称为被称为“可燃冰可燃冰”。“可燃冰可燃冰”储量
3、较大,可燃冰将成为最理想储量较大,可燃冰将成为最理想替代能源。替代能源。一、甲烷分子的结构:一、甲烷分子的结构:1.电子式:电子式:H H C H H2.结构式:结构式:H HCH H 【定义定义】将电子式中的将电子式中的一对共用电子对用一对共用电子对用短线来表示的图式叫做结构式。短线来表示的图式叫做结构式。3 3、空间结构、空间结构球棍模型球棍模型 比例模型比例模型 【思考题思考题】根据甲烷的空间结构分析,甲根据甲烷的空间结构分析,甲烷分子中的化学键是什么键?烷分子中的化学键是什么键?二、甲烷的性质:二、甲烷的性质:1 1、物理性质:、物理性质:甲烷是一种甲烷是一种无色无味气体,密度较小,无
4、色无味气体,密度较小,极难溶于水。极难溶于水。【学法指导学法指导】察颜观色,闻气味;查阅课察颜观色,闻气味;查阅课本,得数据本,得数据;通过归纳,得性质。通过归纳,得性质。【思考题思考题】如果实验室制取甲烷,应如何收集?如果实验室制取甲烷,应如何收集?2 2、化学性质:、化学性质:(1 1)甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应甲烷性质甲烷性质.DAT.DAT 【思考题思考题】目前天然气被广泛使用,在家目前天然气被广泛使用,在家庭使用时应注意什么问题?庭使用时应注意什么问题?CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2OO点燃 【说明说明】有机物参加的化学反应一般比较复杂,常常伴
5、随有机物参加的化学反应一般比较复杂,常常伴随有副反应,因此在有机反应的化学方程式中通常不用有副反应,因此在有机反应的化学方程式中通常不用“”而而用用“”。注意注意甲烷与酸性高锰酸钾溶液不发生反应。甲烷与酸性高锰酸钾溶液不发生反应。【学法指导学法指导】分析结构,推性质;实验验证,分析结构,推性质;实验验证,得结论。得结论。CH4爆炸极限:爆炸极限:5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃 因其含碳量低,其火因其含碳量低,其火焰为淡蓝色火焰。焰为淡蓝色火焰。注意注意:1 1、点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。、点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈思考:什么时
6、候甲烷会爆炸最强烈?)?)2 2、有机反应方程式中用、有机反应方程式中用“”不用不用“”;(2)甲烷的取代反应)甲烷的取代反应演示实验演示实验 甲烷与氯气反应甲烷与氯气反应实验现象:实验现象:氯气与甲烷反应(量筒)氯气与甲烷反应(量筒).swf 量筒内氯气的黄绿量筒内氯气的黄绿色渐渐变浅;量筒内壁色渐渐变浅;量筒内壁上出现油状液滴;量筒上出现油状液滴;量筒内液面上升。内液面上升。(2 2)甲烷的取代反应)甲烷的取代反应ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+(一氯甲烷一氯甲烷)分子式分子式状态状态一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成CH3Cl气态气态(二氯甲烷二氯甲烷)ClC
7、l+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl分子式分子式状态状态二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成CH2Cl2液态液态(三氯甲烷三氯甲烷)ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl俗称俗称分子式分子式状态状态三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成CHCl3液态液态氯仿氯仿(四氯甲烷四氯甲烷)ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl别名别名分子式分子式状态状态四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CCl4液态液态四氯化碳
8、四氯化碳取代反应:取代反应:甲烷与氯气的反应,共甲烷与氯气的反应,共生成生成5 5种物种物质质,4 4种不同的取代产物。常温下种不同的取代产物。常温下一氯一氯甲烷甲烷是是气态,其余为液态。气态,其余为液态。甲烷的甲烷的4 4种种取代产物都不溶于水取代产物都不溶于水。【定义定义】有机物分子里的某些原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子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做代替的反应叫做取代反应取代反应。(3)受热分解:)受热分解:用途:用途:分解生成的炭黑是橡胶工业的重要分解生成的炭黑是橡胶工业的重要原料,也可用于制造颜料、油墨、油漆等。原料,也可用于制造颜料、油墨、油漆等。
9、知识盘点知识盘点 一、甲烷分子的结构一、甲烷分子的结构 二、甲烷的性质二、甲烷的性质 1 1、物理性质、物理性质 2 2、化学性质、化学性质 甲烷的氧化反应;甲烷的氧化反应;甲烷的取代反应甲烷的取代反应 ;甲烷的受热分解。甲烷的受热分解。学以致用学以致用 1、将一支试管中盛满甲烷和氯气的混合、将一支试管中盛满甲烷和氯气的混合气体,倒置于盛有饱和食盐水的水槽中然后光气体,倒置于盛有饱和食盐水的水槽中然后光照,下列关于实验现象的说法错误的是:照,下列关于实验现象的说法错误的是:A、气体的黄绿色变浅、气体的黄绿色变浅 B、试管内壁附着黄色油状液滴、试管内壁附着黄色油状液滴 C、试管内液面下降、试管内
10、液面下降 D、试管内无现象发生、试管内无现象发生 C D 2、下列关于甲烷的说法中正确的是:、下列关于甲烷的说法中正确的是:A、甲烷极易溶于水、甲烷极易溶于水 B、甲烷的分子结构是平面正方形、甲烷的分子结构是平面正方形 C、甲烷的结构稳定,故不和其它物质反应、甲烷的结构稳定,故不和其它物质反应 D、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D 3、用、用1摩尔甲烷与一定量氯气混合发摩尔甲烷与一定量氯气混合发生取代反应,待反应完成后测得四种取代生取代反应,待反应完成后测得四种取代产物的物质的量相等,则反应共消耗氯气产物的物质的量相等,则反应共消耗氯气的物质的量为的物质的量为:
11、A、0.5mol B、1.25mol C、2.5mol D、4.0 molC【探究性课题探究性课题】1 1、阅读课本,了解有机物种类繁、阅读课本,了解有机物种类繁多的原因?多的原因?2 2、通过比较分析取代反应分别与、通过比较分析取代反应分别与置换反应和复分解反应有何异同?置换反应和复分解反应有何异同?布置作业:布置作业:课本第课本第65页页 9、10题题 课前回顾:甲烷的结构课前回顾:甲烷的结构(1)分子式:)分子式:(2)电子式:电子式:(3)结构式:)结构式:(4 4)空间构型)空间构型:H C H H H.C HHHH 具有正四面体形结构具有正四面体形结构CH4取代反应取代反应CH4+
12、Cl2 CH3Cl+HCl 光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl 光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl 光光氧化反应氧化反应CH4+O2 CO2+H2O 点燃点燃22 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或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做原子团所替代的反应叫做取代反应取代反应。受热分解受热分解CH4 C+2H2 高温高温 在隔绝空气并加热至在隔绝空气并加热至1000的的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气。条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气。C CH H H HH HH HC C H HH H乙烷乙烷C C C
13、 CC CH H H HH H H HH HH HH HH H丙烷丙烷C C C CC C C CH H H HH H H HH H H HH H H HH HH H丁烷丁烷 a)a)碳原子之间以碳原子之间以 C-CC-C单键相结合成链状;单键相结合成链状;c)c)每个碳原子的的化合价都已充分利用每个碳原子的的化合价都已充分利用,都达都达到到“饱和饱和”状态。状态。b)b)剩余的价键全部跟氢原子结合;剩余的价键全部跟氢原子结合;观察观察:请同学们观察以下几个有机物的结构特点。请同学们观察以下几个有机物的结构特点。特点:特点:二、烷烃二、烷烃 1、烷烃:、烷烃:(1 1)定义:)定义:碳原子之间
14、以碳原子之间以 C-CC-C单键相结合成链单键相结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合;这样使状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合;这样使每个碳原子的的化合价都已充分利用,都达到每个碳原子的的化合价都已充分利用,都达到“饱饱和和”,这样的烃叫,这样的烃叫饱和烃饱和烃,又叫,又叫烷烃烷烃。判断某有机物为烷烃的标准:判断某有机物为烷烃的标准:分子里碳原子之间都以分子里碳原子之间都以单键单键结合成结合成链状链状。碳原子剩余的价键碳原子剩余的价键全部跟氢原子全部跟氢原子结合。结合。说明:说明:C C原子间都以原子间都以C-CC-C相连、其余都是相连、其余都是C-HC-H键;键;C C原子都形成原
15、子都形成4 4个共价键;碳链在空间不是一条直线,呈锯个共价键;碳链在空间不是一条直线,呈锯齿状。齿状。结构式: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(2)烷烃的结构)烷烃的结构乙烷: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 结构简式:结构简式:将结构式中短线省略,
16、相同部分合并,将结构式中短线省略,相同部分合并,所得的式子,叫做结构简式。所得的式子,叫做结构简式。CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 CH3或或CH3(CH2)2CH3例:H H H H H|H C C C C CH|H HC H H H H|H CH CHCHCHCH CH33322 省略CH键 把同一C上的H合并省略横线上CC键 CH CHCH CH CH CH33322或者:CH CH(CH)CH CH CH22333(3)烷烃的简单命名方法)烷烃的简单命名方法 含十个碳原子以内的烷含十个碳原子以内的烷烃,用烃,用“天干天干”甲、乙、丙、甲、乙、丙、
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