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1、第三章 有机化合物,有 机 物 概 述,1.什么是有机物？其组成元素有哪些？2.有机物种类繁多的原因何在？3.有机物有何性质特点？,一、有机物的概念,含有碳元素的化合物为有机物( 但CO、CO2 、碳酸、碳酸盐、金属碳化物 、CN-、SCN-、等看作无机物。),碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,2、组成元素：,1、有机物:,3.有机物种类繁多，其主要原因是：,1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；2、碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、三键3、碳原子相互之间可以形成碳链，也可以形成碳环4、含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同结构,4、有机物的主要性质特点,1. 大多数有机
2、物难溶于水,易溶于有机溶剂。2.绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。3.多数有机物为非电解质，不易导电。4.多数熔沸点低。5.有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴 有副反应发生。有机物的以上性质特点与其 密切相关。,结构,仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称为烃。,下列物质属于烃的是？,CH4 CH3Cl CH3OH,思考,问题：,你知道西气东输工程吗？这里的“气”的主要成分是什么？,第一节 最简单的有机化合物,-甲烷,第三章 有机化合物,甲烷是天然气，沼气，油田气和煤矿的坑道气的主要成分。,一、甲烷的存在和结构,1、存在,“西气东输”工程就是将新疆等地的天然气通过管道东输到长
3、江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。,2、甲烷的结构,二、物理性质,观察描述,思考:从甲烷结构和组成预测它有什么样的化学性质?,CH4,-4,三、化学性质,注：甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色甲烷也不能使溴水褪色,1、稳定性：实验,通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。,2.氧化反应,(燃烧),验纯?,练习巩固:,甲烷与一定量的氧气反应产物中有 CO、CO2 和H2O，如果H2O的物质的量为2mol，CO和CO2的总质量为30g，则CO的物质的量是多少？,科学探究:,?,无光照,光照,?,黄绿色变浅,油状小液滴,管口有白雾,(量筒里液面 湿润的兰色石蕊试纸变 )
4、,+HCl,上升,红,3.取代反应,定义:有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,(一氯甲烷 沸点：-24.2 C 常温下为不溶于水的气体),甲烷取代反应机理,甲烷与溴蒸气在光照的条件下反应的化学方程式,练习巩固:,1、若甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合，在光照下得到的取代产物是a、 CH3Cl b、 CH2Cl2 c、 CHCl3 d、 CCl4 （ ） A、只有a B、只有c C、abc的混合物 D、abcd的混合物2、甲烷分子是以C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只代表一种物质 B、CH2Cl2只代表一种物质 C、C
5、HCl3只代表一种物质 D、CCl4是非极性分子3、若要使1.00molCH4完全和Cl2发生取代反应，并且生成的四种氯代物的物质的量相等，需要氯气的物质的量为 。,D,B,2.5mol,4、下列反应不属于取代反应的是( ) A、C2H4+Cl2C2H4Cl2 B、2C2H5OH C2H5OC2H5+H2O C、C2H5Cl+H2O C2H5OH+HCl D、CH4+4Cl2CCl4+4HCl,A,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,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。,一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的反应。,一种化合物和一种单质或化合物（反应
6、物中至少有一种是有机物）,一种单质和一种化合物,一般生成两种化合物,另一种化合物和另一种单质,不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应,一定发生电子的转移,很多反应是可逆反应，副反应较多，用“” 连接,一般是不可逆反应，用“=”连接,取代反应与置换反应的比较：,在隔绝空气并加热至1000的高温下，甲烷分解,4、甲烷的受热分解,可以用于制造颜料、油墨、油漆等,结构,性质,甲烷,氧化反应(O2),取代反应(X2),稳定,稳定性,热解反应,总结:,四、甲烷的实验室制法,2、原理：,1、药品：,无水醋酸钠晶体 碱石灰,CH3COONa+NaOH Na2CO3 +CH4,CaO,3、反应装置：,固固
7、加热制取气体,思考：与甲烷制备装置相同的气体还有几种？,答案：O2 NH3,注意事项：,1、用碱石灰而不能用氢氧化钠2、试管口向下微微倾斜,甲烷球棍模型：,与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。,常见烷烃的球棍模型：,乙烷,丁烷,丙烷,异丁烷,它们对应的结构式和结构简式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3 )CH3,1、烷烃的定义,四、烷烃,在烃类化合物中，碳原子之间以单键结合成链状，剩余的价键全部跟氢原子相结合的烃叫做烷烃，也叫饱和链烃,注：,分子里只存在单键所有碳原子不一定在一条直线上,2、烷烃的
8、通式,CnH2n+2(n1),请你分析课本P55 表3-1 几种烷烃的物理性质 归纳烷烃物理性质的变化规律。,3. 烷烃物理性质的递变性（1）物理性质：随着分子里 原子数的递增呈规律性的变化， ， ， ,_。,状态由气态到液态到固态,熔、沸点依次升高,相对密度依次增大,均不溶于水,碳,注意：n4时，均为气态；5n16，均为液态；n17时，均为固态,思考：怎样分离液态烷烃与水的混合物？,练习 1. 写出下列烷烃的分子式：（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,C38H78,C18H38,C9H20,通常状况下很稳定，跟_
9、等不发生反应， 能发生:_， _，_。,强酸、强碱、酸性KMO4、溴水,在空气中能点燃；,较高温度下能分解,光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应,4、化学性质（与CH4相似）,4、化学性质（与CH4相似）,（2）氧化反应（火焰不明亮不冒黑烟）,（1） 稳定性：均不能使KMnO4溶液、溴水褪色，不与强酸，强碱反应。,烃燃烧的通式：,在光照条件下进行，产物更复杂。例如：,会产生9种产物。,（3）取代反应,(4)较高温度热分解,大分子烷烃,小分子烷烃+小分子烯烃,五、有机物的表示方法（分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式） ：,H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | |
10、 | H HCH H H H | H,或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,例：C6H14,六、烃基,烃分子失去一个或几个H原子后剩余的部分,甲基 CH3- 或 -CH3,练习：写出乙基的结构简式,CH3CH2-,或-CH2CH3,或C2H5-,或 -C2H5,-CH3CH2,甲基：,亚甲基：,乙基：,丙基：,次甲基：,CH3,CH2CH3,CH ,CH2 ,CH2CH2CH3,异丙基,H3C,H3C,CH,常见的烃基：,一C3H7,烃基的特点：呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。,试试看,1、用一个丙基、一个甲基组成一种结构2、用三个甲基、一个次甲基组成一种结构3、分别写出它们的分
11、子式,CH2CH2CH3,CH3,CH3,CH3,CH3,CH,C4H10,C4H10,七、同系物：,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。,烷烃的结构相似是指：,通式_是_一类物质:碳、碳单键形成链状组成元素_；化学式量相差14n；结构相似但不完全相同；化学性质相似。,相同,同,同,八、同分异构体,2、同分：分子式相同,异构：结构（分子中原子排列形式）不同,C4H10,C5H12,C6H14,例：,1、化合物分子式相同而结构不同的 现象，叫做同分异构现象。 具有相同分子式不同结构的化合物互称为同分异构体。,同分异构体的书写口诀：,成直链一线串；,从头摘挂中间；
12、,往边排不到端.,一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。,组成元素_化学式_ ；化学式量_；结构_(可能相似也可能完全不同)； 化学性质_(可能相似也可能完全不同)。,3、特点,相同,同,同,不同,不同,同分异构体中支链越多熔沸点越低,例、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是： 属于同位素的是： 属于同系物的是：属于同分异构体的是：O2和O3CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 金刚石和石墨 氕、氘和氚 CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)3,区别：同分异构体、同素异形体、同系物、同位素？, , ,九、烷烃的命名法：,以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内用“天干数字”表示。“天干”：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子数在10以上用中文数字表示。,1、习惯命名法,例如 CH4 C2H6 C5H12 C9H20 甲烷 乙烷 戊烷 壬烷 C12H26 C20H42 十二烷 二十烷,
