课件甲烷(确定版本)

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1、最简单的有机化合物甲烷,第二节,甲烷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,煤矿坑道气（瓦斯）,天然气,油田气,一、甲烷在自然界的存在,二：甲烷的结构探究,甲烷有着怎样的空间结构 ？,平面？ 立体？,交流讨论,CH4,科学信息: 1、4个CH键长度、强度相同 2 、 H与C间的夹角相等,3、CH2Cl2 只有一种结构,交流讨论,球棍模型,比例模型,经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上（键角是10928）。,二：甲烷的结构探究,

2、键角 10928,三：甲烷的物理性质,排水法,向下排空气法,思考： 甲烷的收集方法？,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%）,比空气小,四：甲 烷 的 化学性质,化学性质比较稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。,（1）甲烷的氧化反应（可燃性）,现象: 甲烷可以在空气、（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰,注意：点燃甲烷和空气（或氧气）的混合气体，可能会发生爆炸（空气中 爆炸极限5% 15%） ，因此，在点燃甲烷之前，必须进行的操作是检验纯度。,四：甲烷的化学性质,无黑色的碳单质生成 否定 置换

3、反应,碳原子最多可以形成四条键否定化合反应,这是一种新的反应类型,（2）甲烷的取代反应,结论：甲烷与氯气在光照条件下发生了反应,氯气的黄绿色逐渐变浅,试管壁是出现油状小液滴,试管内液面上升 出现白雾,四：甲烷的化学性质(取代反应历程),练习,产物为混合物,甲烷取代反应的反应原理：, Cl,甲烷与氯气反应的化学方程式：,(一氯甲烷，气态),（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）,1、甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？,2、将CH4与Cl2按1：4混合光照反应后，哪种产物最多？,思考：,HCl,有机物分子里的某些原子或原子团被

4、其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。,取代反应:,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？,（3）甲烷的受热分解,四 : 甲烷的化学性质,在隔绝空气的情况下，加热至1000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。,用途:用于制作炭素墨汁,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。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高 锰酸钾褪色的是（ ） A CH4 B CO2 C SO2 D H2,无色,无臭,0.717g/L,正四面体,稳定,B,C,练习:,4、下列物

5、质中属于有机物的是：（ ） A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵,5、下列气体在氧气中充分燃烧后，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、HCl B、CH4 C、H2 D、CO,BC,B,7、下列物质常温下呈气态的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,6、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 （ ） 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,D,A,8、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（ ）

6、 A、5种 B、2种 C、3种 D、 4种,9、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（ ） A、.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,A,D,10、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,练习：,11、某气体的燃烧产物是CO2和H2O，且CO2和H2O的质量比是11：9，此气体是（ ) ACH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H6,12、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

7、氧化碳的体积比为（ ） ： ： ： 任意比,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。,学与问,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,丁烷,异丁烷,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,只含C、H两种元素，每个碳以 四个单键与其它原子相结合。,相同点,C、H原子数不同,不同点,四、烷烃,在烃的分子里，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：,2、结构简式：,或者：,CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3,如：下列结构式对应的

8、结构简式,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3 )CH3,（1）、习惯命名法,根据碳原子数： “甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸；十一、十七等” 叫做某烷 直链：正某烷 一个支链：异某烷 两个支链：只有新戊烷,3、烷烃的命名：,（2）、常见的烃基：,甲基：CH3,乙基：,CH2CH3 或C2H5,丙烷：,CH3CH2CH3,CH2CH2CH3,正丙基：,异丙基：,（3）、系统命名法：,选定最长的碳链为主链某烷 离支链近的一端开始编号 命名：汉字与数字之间“ - ” 数字与数字之间“ ，” 简单在前,例1:,2,3,4,1,6,5,己烷, 4 乙基

9、,2,2 二甲基,2，2，4三甲基戊烷,2，4，4三甲基戊烷,若相同的支链位号相同，应以支链位号之和为最小的原则，对主链进行编号；最小原则,若不同的支链距主链两端等长时，应以靠近简单支链的一端，对主链碳原子进行编号；最简原则,3甲基4乙基己烷,4甲基3乙基己烷,练习：用系统命名法给下列烷烃命名,(1),(2),(3),2,3,5三甲基己烷,3甲基 4乙基己烷,3,4,4三甲基庚烷,(4),3,5二甲基庚烷,3甲基 6乙基辛烷,(5),(6),2,5 二甲基3 乙基己烷,练习：,判断下列名称的正误： 1）3，3 二甲基丁烷； 2）2，3 二甲基 2 乙基己烷；,分析表3-1烷烃的结构简式，写出对

10、应的分子式。相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？,表3-1几种烷烃的物理性质,相差一个“CH2”原子团,如果把碳原子数定为n，氢原子数就是。,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。,4、烷烃的通式:,CnH2n+2(n1),5、同系物,2n+2,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，即碳链的长短不同。,理解,6、性质,（1）物理性质,规律： 状态：气(14)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,（2）化学性质（与CH4相似）,氧化反应,取代反应,A、具有可燃性 燃烧通式： CnH2n+2+(3n+1

11、)/2O2 nCO2+(n+1)H2O B、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,B,随堂练习,2、1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（ ） A、4mol B、8mol C、2mol D、6mol,D,随堂练习,3、 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,随堂练习,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？ 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

12、 相对分子质量相差14n 物性不同，化性相似,乙烷C2H6,丙烷C3H8,甲烷CH4,练习：请看图写出分子式和结构简式。,CH4,CH3CH3,CH3CH2CH3,丁烷C4H10,异丁烷C4H10,练习：请看图写出结构简式和分子式。,CH3CH2CH2CH3,CH3CHCH3 | CH3,两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量 完全相同，但性质却有差异。,正丁烷,异丁烷,CH3CH2CH2CH3,观察：烷烃中碳原子是否在同一直线上？,五、同分异构现象、同分异构体：,化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。,1、定义：,请看

13、图写出结构简式和分子式：,碳原子数相同，结构不同用正、异、新区别,C5H12,C5H12,C5H12,判断下类各组有机物，互为同分异构体的是,和 CH3CH2CH2CH2CH3, CH2=CHCH2CH3 和 CH3CH=CHCH3, CH3COOH 和 HCOOCH3,答案： 、 ,理解,三同,分子组成相同、相对分子质量相同、分子式相同,两不同,结构不同、性质不同,2、同分异构体常见三种类型,(1)碳链异构（如丁烷与异丁烷）,(2)位置异构（如1-丁烯与2-丁烯）,(3)官能团异构（如乙醇与甲醚）,【判断】下列异构属于何种异构？,1-丙醇 和 2-丙醇 CH3COOH 和 HCOOCH3 C

14、H3CH2CHO 和 CH3COCH3,位置异构,官能团异构,官能团异构,4 CH3 -CH-CH3和 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3 5 CH3CH=CHCH2CH3和 CH3CH2CH = CHCH3,碳链异构,同一种物质,【判断】下列异构属于何种异构？,练习：书写C6H14的同分异构体：,3、同分异构体的书写,【交流总结】书写同分异构体的有序性,同分异构体的书写口诀：,主链由长到短；,支链由整到散；,位置由心到边；,最后用氢原子补足碳原子的四个价键。,练习：书写C7H16 的同分异构体,C7H16 的同分异构体,1、一直链,2、主链少一个碳,3、主链少二个碳,（1）支链为乙基,A

15、、两甲基在同一个碳原子上,（2）支链为两个甲基,A、两甲基在同一个碳原子上,B、两甲基在不同碳原子上,支链邻位,支链间位,4、主链少三个碳原子,提问：主链的碳原子可以是三个吗? 不可以,5、主链少四个碳原子,4.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较,质子数等，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)3CH3 C(CH3)4,例1、下列物质属于同位素的是： 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： O2和O3 CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 金刚石和石墨 氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和 CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3,和,和,练习1：,下列五组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_ 是同分异构体，_是同系物，_是同一物质。 1、 2、白磷、红磷 3. H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3 | | | HCCl 、 ClCCl CH3 | | Cl H 5、CH3CH（CH3）CH2CH3 、 C（CH3）4,