高中化学必修二 1甲烷 烷烃PPT课件

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1、C2H5OH 酒 CH3COOH 醋 蔗糖 C12H22O11 第三章 有机化合物 P60 62 3min 煤油 汽油 轮胎 橡胶 生活中常见的有哪些有机物吗 酒精 醋酸 葡萄糖 酒 醋 蔗糖 燃料 汽油 煤油 柴油 建材 木材 黏结剂 涂料 油漆 日用品 塑料 橡胶 纤维 清洁剂 食物 糖类 油脂 蛋白质 有机化合物种类繁多 超过2000万种 分布广泛 在人类的生活及生产中发挥重要作用 1 定义 通常把含有碳元素的化合物称为为有机物 2 组成元素 C H O N S P 卤素等 有机物Organic compound 什么叫有机物 由哪些元素组成 碳的氧化物 CO2 CO 碳酸 碳酸盐 金属

2、 碳化物 CaC2 氰化物等看作无机物 3 特点 种类多 大多难溶于水 易溶于有机溶 剂 大多可燃烧 多数为非电解质 反应产物一般比 较复杂 有副产物 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物 也 称为烃 4 分类 烃 烃的衍生物 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃等 最简单的有机化合物 甲烷 烷烃 烃 t ng q 火 气 nt ng 第一节 最简单的有机化合物 甲烷 你了解吗 甲烷在自然界的存在 天然气 油田气 煤矿坑道气 沼气 资料 西气东输的主角 甲烷 沼气 千年的希望 可燃冰 可燃冰是天然气 甲烷等 的水合物 它易燃烧 外形 似冰 被称为 可燃冰 可 燃冰 储量较大 可燃冰将成 为最理想替代能

3、源 日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的 笔记本电脑和电源 资料 一 甲烷分子的空间结构 分子式电子式结构式 HC H H H CH4 问题 从甲烷的电子式 结构式是否可以推断甲烷分子 中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上 HC H H H 结构简式 CH4 甲烷的分子模型 比 例 模 型 球 棍 模 型 甲烷分子的空间结构 碳原子位于正四面体的中心 而四个氢原子分别 位于正四面体的四个顶点上 空间构型 正四面体 4个C H键的键长和强度相等 夹角相等 109 28 例题 下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面 正四边形结构的是 A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代

4、表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质 B HC Cl H Cl HC Cl Cl H 二 甲烷的物理性质 1 在通常状况下 甲烷是一种无色 无味的气体 根据上述甲烷的物理性质 你认为该如何收 集甲烷吗 甲烷的收集方法 1 由于甲烷密度比空气小 所以能用瓶口向下排空气 法收集 2 由于甲烷难溶于水 所以能用排水法收集 3 极难溶解于水 2 密度比空气小 在标准状况下 是0 717g L 三 甲烷的化学性质 在通常情况下 甲烷比较稳定 与高锰酸钾等 强氧化剂及强酸 强碱不发生化学反应 问题 能不能与酸性高锰酸钾 能不能与强酸 强碱溶液反应 实验 1 甲烷的氧化反应

5、燃烧 安静燃烧 淡蓝色火焰 产 生使澄清石灰水变浑浊的气体 放热 空气中甲烷含量在5 15 4 范围内时 与火花 将发生爆炸 点燃甲烷之前必须 验纯 注意 反应方程式 CH4 2O2 CO2 2H2O 点燃 如何鉴别H2 CO CH4 甲烷 煤矿坑道 坑气 瓦斯 防止事故 通风 避免明火 CH4爆炸极限 5 15 4 科学探究 2 甲烷的取代反应 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 试管内的液面上升 结论 1 混合气体在光照的条件下发生 了化学反应 2 反应中生成了新的油状物质 且不溶与水 3 随着反应的进行 试管内压强 减小 光照 甲烷的取代反应的历程 动画 名称一氯甲

6、烷 分子式CH3Cl 状态气态 练习 仿照生成一氯甲烷的化学方程式 尝试写出 一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式 CH CH4 4 Cl Cl 2 2 光光 CHCH 3 3 ClCl HClHCl 甲烷的取代反应的历程 CHClCHCl 3 3 Cl Cl 2 2 光光 CClCCl 4 4 HClHCl CH CH4 4 Cl Cl 2 2 光光 CHCH 3 3 ClCl HClHCl CHCH 3 3 Cl ClCl Cl 2 2 光光 CHCH 2 2 ClCl 2 2 HClHCl CHCH 2 2 ClCl 2 2 Cl Cl 2 2 光光 CHClCHCl3 3 HClHCl

7、 一氯甲烷 气体 二氯甲烷 液体 三氯甲烷 氯仿 液体 四氯甲烷 四氯化碳 液体 常温下 一氯甲烷是气体 其他三种是液体 三氯 甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂 四氯甲烷还是一 种效率较高的灭火剂 这四种取代物都不溶于水 注意 甲烷与氯气反应产物多种卤代物和HCl的混合物 其中有两种气体产物 CH3Cl和HCl 反应条件 甲烷与卤素单质在光照条件下发生取 代反应 与氯水 溴水等不反应 有机反应很复杂 副产物较多 故有机反应一般 用 而不用 表示 不要强光直射 1 在光照条件下 将等物质的量的CH4和Cl2充分反应 后 得到的产物的物质的量最多的是 A CH3Cl B CH2Cl2 C CCl4

8、 D HCl D 巩固练习 2 将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应 待反 应完全后 测得四种有机取代物的物质的量相等 则消耗氯气为 A 0 5mol B 2mol C 2 5mol D 4mol C 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代 替的反应 叫取代反应 取代反应 3 甲烷的受热分解反应 在隔绝空气的条件下 加热至1500 甲烷 分解生成炭黑和氢气 得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原 料 炭黑是橡胶工业的原料 反应方程式 CH4 C 2H2 高温 3 1 最简单的有机物 甲烷 第二课时 烷烃 知识回顾 有机化合物 指含有碳元素的化合物 简称有机物 烃 只含有碳

9、 氢元素的有机化合物 甲烷 最简单的有机物 1 甲烷的空间构型 2 甲烷的物理性质 3 甲烷的化学性质 甲烷的取代反应 一氯甲烷 Cl H 气体 二氯甲烷 Cl Cl H Cl 三氯甲烷 H Cl Cl Cl Cl Cl 氯仿 液体 四氯甲烷 Cl H Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 四氯化碳 液体 液体 气体 巩固练习 2 将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应 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 氯气为 A 0 5mol B 2mol C 2 5mol D 4mol 1 下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平 面正四边形结构的是 A CH3Cl只代

10、表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质 与甲烷结构相似的有机物很多 分子式C2H6C3H8C4H10 名称乙烷 丙烷丁烷 结构 式 H C H H C H H H C H H H H C H H C H H C H H H C H H H C H H C H H 思考与交流 请从结构上分析它们与甲烷具有哪些 相似点 一 烷烃 1 定义 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状 剩余 价键全部与氢原子结合 使每个碳原子的化 合价都达到 饱和 这样的烃叫饱和烃 也 称烷烃 C2H6 乙烷 C3H8 丙烷 C4H10 丁烷 n 1 结 构 式 H

11、 C H H C H H H C H H H H C H H C H H C H H H C H H H C H H C H H CH3CH3 CH3 CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3 结构 简式 CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 省略C H键 把同一C上的H合并 省略横线上C C键 结构简式 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 C C C C C C 结构式 CH3 2CH CH2 2CH3 练习 1 写出甲烷 乙烷 丙烷的结构式和结构简式 2 写出下列结构表示的烷烃的结构简式 CCCC CCC C B C D A CCC C C C C CC CC C C

12、C C 2 结构特点 1 碳原子间都以碳碳单键结合 氢原子数达到最大值 2 每个碳原子与四个原子相连 构成空间四面体 3 除乙烷外 别的烷烃的碳链均非直线型 为锯齿 形 4 单键可旋转 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8 空间 构型 C4H10 丁烷 CCCC 这是一个直线型 分子吗 C H H H C H H H C H H C H H 3 烷烃的通式 CnH2n 2 n 1 甲烷 CH4 乙烷 CH3CH3 丙烷 CH3CH2CH3 丁烷 CH3CH2CH2CH3 戊烷 CH3 CH2 3CH3 癸烷 CH3 CH2 8CH3 十七烷 CH3 CH2 15CH3 想一想 同系物 结构相似 分子

13、组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质互称为同系物 若把碳原子数定为n 则 烷烃的通式为 4 习惯命名法 CnH2n 2 n 1 10 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 如 C7H16 n 11 用汉字数字表示 C12H26庚烷十二烷 通常把烷烃泛称为 某烷 某 是指烷烃中碳原子的数 目 例 C5H12 C8H18 C30H62怎样命名 戊烷 辛烷 三十烷 有同分异构体的烷烃命名 正 异 新 正 异 新 如 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CHCH CHCH 2 2 CHCH 3 3 CH3 异戊烷 CH3 C C CHCH 3 3 CH3 CH3 新戊烷 同分异构体

14、 分子式 相同 结构不同 属于不同物质 正戊烷 总结 对于烷烃 其同分异构体主要为碳原子间的 结合顺序不同而造成的碳链异构 思考 烷烃中有哪几种不含有同分异构体 二 烷烃的性质 1 物理性质 P63 2 溶解性 均难溶于水 易溶于有机溶剂 1 状态 常温常压 碳原子数小于等于4的烷烃 C1 C4 为气态 4 密度 随着烷烃碳原子数的增加 密度增大 密度均小于1g cm3 均比水轻 3 沸点 随着烷烃碳原子数的增加 熔沸点升高 碳原子数相同 支链越多 熔沸点降低 2 化学性质 烷烃化学性质与甲烷相似 1 通常情况下较稳定 不与酸 碱 氧化剂等反应 2 都易燃烧 氧化反应 3 光照下都能与卤素单质

15、气体发生取代反应 例如 不能使KMnO4 H 溶液褪色 不能使溴水褪色 CnH2n 2 X2 CnH2n 1 X HX 光照 1 在常温常压下 取下列4种气态烃各1mol 分别在足量 的氧气中燃烧 其中消耗氧气最多的是 A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H10 D 引申 若为等质量呢 2 思考 乙烷与氯气发生取代反应 产物中最多能产生 多少种有机物 是6种吗 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 互称同系物 三 同系物 同 通式同 组成元素同 同类物质 异 组成上相差n个CH2原子团 分子式不同 相对分子质量相差14n n为正整数 同类 不同碳 同系物的化学

16、性质相似 物理性质随碳原子数的增加而发生 规律性的变化 E CH3CH2CH2CH3 和 CH3CHCH3 CH3 下列物质是否为同系物 A CH3CH3 和 CH2 CH2 CH3 C CH3CH3和 D CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl B CH2 CH2和 H2CCH2 CH2 不是 不是 是 不是 不是 CH3CHCH3 CH3 烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基 常用符号 R 表示 例 CH3 甲基 CH2CH3 或 C2H5 乙基 注意 R 基中的 表示1个单电子 即烃基是电中性的 1 烃基 四 同分异构体 CHCH 2 2 CHCH 2 2 CHCH 3 3 CHCHCHCH 3 3 CH3丙基 异丙基 1 同分异构现象 化合物具有相同的分子式 但具有 不同的结构的现象 2 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互成为 同分异构体 思考 相对分子质量相同的一定是同分异构体吗 特点 分子式相同 结构不同 性质不同 是不同的物质 2 同分异构体 不一定 3 烷烃同分异构体的书写 书写方法 减碳链 法 书写规则 主链由长到短 支链有整到散 位置由心到边 排列孪邻