高一化学-甲烷知识点-ppt课件人教版必修二.ppt

仅含碳和氢两种元素的有机物称仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。最简单为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是的烃是甲烷甲烷。甲烷的特性 甲烷是池沼底部产生的甲烷是池沼底部产生的沼气沼气和煤矿的和煤矿的坑道所产生的坑道所产生的坑气坑气气体的主要成分。这些气体的主要成分。这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深处蕴生成的。此外，在有些地方的地下深处蕴藏着大量叫做藏着大量叫做天然气天然气的可燃性气体，它的的可燃性气体，它的主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷一般约含有甲烷80%80%97%97%）。）。归纳整理归纳整理 一、甲烷的存在甲烷的存在 天然气天然气 沼气沼气 坑气坑气 油田气油田气有石油的地方肯定有天然气有天然气的地方不一定有石油二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构1 1、甲烷分子的分子式，电子式、结、甲烷分子的分子式，电子式、结构式、结构简式和最简式构式、结构简式和最简式2 2、甲烷分子的立体结构：、甲烷分子的立体结构： 以碳原子为中心，以碳原子为中心， 四个氢原子为顶四个氢原子为顶点的正四面体。键角：点的正四面体。键角：1091092828球棍模型球棍模型比例模型比例模型正四面体正四面体三、甲烷的物理性质三、甲烷的物理性质甲烷是无色、无味的气体，密度是甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。（标准状况），极难溶于水。密度求算公式：密度求算公式：M=22.4 （标准状况）标准状况）四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质1、稳定性：、稳定性：2、氧化反应、氧化反应3、取代反应（特征反应）、取代反应（特征反应）现象：现象：反应条件：反应条件：特点：特点：4、分解反应：、分解反应：不与强酸、强碱、酸性不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应溶液反应燃烧燃烧光照，与气态纯卤素反应光照，与气态纯卤素反应 （与氯水、溴水不反应）（与氯水、溴水不反应）逐步取代逐步取代(随机随机并行并行)，产物为，产物为混合物混合物隔绝空气，隔绝空气，1000以上以上最强烈爆炸 有机物分子有机物分子里的某些原子或原里的某些原子或原子团被其他原子或原子团子团被其他原子或原子团所代替所代替的的反应反应 取代反应取代反应取而代之逆逆烷烃二、通过烷烃之间相差二、通过烷烃之间相差“CH2”原子团，得出烷烃原子团，得出烷烃的通式的通式CnH2n+2 一、烷烃：在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳一、烷烃：在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原单键结合成链状，碳原子剩余的价键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，子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。烃。要点：要点：1、碳碳单键、碳碳单键2、链状：不是直线，、链状：不是直线，锯齿状锯齿状3、“饱和饱和” 每个碳原子都形成四个单键每个碳原子都形成四个单键三、结构相似三、结构相似,在分子组成上相差一个或若干在分子组成上相差一个或若干个个CH2原子团的物质互相称为同系物。如原子团的物质互相称为同系物。如烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。为同系物。同系物的特点：同系物的特点： 结构相似、组成相差若干结构相似、组成相差若干CH2、有相同的通式、有相同的通式、不同的分子式、化学性质相似。不同的分子式、化学性质相似。 逐逐 渐渐 升升 高高 气气 液液 固固 逐逐 渐渐 增增 大大什么原什么原因因？ 结构相结构相似，相对似，相对分子质量分子质量逐渐增大，逐渐增大，分子间作分子间作用力逐渐用力逐渐增大增大 在常温下，在常温下，C14的烷烃为气态，的烷烃为气态， C516的烷烃的烷烃为液态，为液态， C17以上的烷烃为固态。以上的烷烃为固态。四、烷烃的物理性质，四、烷烃的物理性质，随着碳原子数的增加随着碳原子数的增加呈呈规律性递变：规律性递变：五、烷烃的五、烷烃的化学性质化学性质 通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，不能与强酸和强碱溶液反应。生反应，不能与强酸和强碱溶液反应。烷烃完全燃烧的通式：烷烃完全燃烧的通式： CnH2n+2 +(3n+1)/2 O2 nCO2 +(n+1)H2O 1、烷烃与氧气反应、烷烃与氧气反应和和甲烷甲烷相似相似2 2、烷烃的取代反应、烷烃的取代反应 其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂。反应，其它烷烃比甲烷复杂。 3、烷烃的受热分解、烷烃的受热分解由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。甲烷复杂。一般一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。六、同分异构现象和同分异构体六、同分异构现象和同分异构体 化学式完全相同而物理性质不同化学式完全相同而物理性质不同同分异构体物理性质的递变规律：同分异构体物理性质的递变规律：支链越多，熔沸点越低，密度越小支链越多，熔沸点越低，密度越小 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的物质互称为同分异构体。式的物质互称为同分异构体。对同分异构体概念的理解：1、分子式相同，结构不同，性质不同2、直链非直线，锯齿形3、C-C、C-H单键可绕键轴旋转，但不影响排列顺序，绝对位置可变4、熔点：正异新5、同一物质：分子式相同，结构相同6、异丁烷上的3个CH3上的9个H位置完全等同，性质也完全一样，与另一个H有别7、同分异构现象是有机物种类繁多的根本原因烷烃的同分异构体书写方法：烷烃的同分异构体书写方法：一般采取一般采取“减链法减链法”，可概括为，可概括为“两注意、四句两注意、四句话话”两注意：两注意：选择最长的碳链为主链；选择最长的碳链为主链；找出中心对称线。找出中心对称线。四句话：四句话：主链由长到短，主链由长到短，支链由整到散，支链由整到散，位置由心到边，位置由心到边，排布孪领到间。排布孪领到间。如：如：一、烃基一、烃基烃分子失去烃分子失去1个或几个氢原子后所剩余的部分叫做个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。用烃基。用R表示，其中表示，其中“”表示半键，即一个表示半键，即一个不成对电子。不成对电子。烷烃失去烷烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。甲基（甲基（CH3） 乙基（乙基（CH2CH3）丙基丙基(CH2CH2CH3)异丙基（异丙基（CH3CHCH3)特点：特点：性质活泼、不稳定、不能独立存在。性质活泼、不稳定、不能独立存在。原因：原因：结构中含有不成对电子。结构中含有不成对电子。烷烃的命名一、习惯命名法一、习惯命名法1、C原子数在原子数在110之间的，依次用天干：之间的，依次用天干： 甲、乙、丙、丁、戊、甲、乙、丙、丁、戊、 己、庚、辛、壬、癸表示。己、庚、辛、壬、癸表示。2、C原子数大于原子数大于10时，用十一、十二、十三时，用十一、十二、十三. .表示表示3、简单同分异构体可用、简单同分异构体可用“正正”、“异异”、“新新”表示表示二、系统命名法：二、系统命名法： 2. 2.把主链里把主链里离支链最近离支链最近的一端作为起点，的一端作为起点，用用1 1、2 2、3 3等阿拉伯数字等阿拉伯数字给主链给主链的各碳原子的各碳原子依次编号定位以确定支链的位置。依次编号定位以确定支链的位置。1. 1.选定分子中选定分子中最长最长的碳链做主链，并按的碳链做主链，并按主链上碳原子的数目称为某主链上碳原子的数目称为某“烷烷”。己烷己烷支链在支链在2 2号和号和4 4号位置号位置CH3-CH-CH2CH-CH2-CH3CH3CH34. 4.如果主链上有相同的取代基，可以将取代如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。把简单的写在前面，复杂的写在后面。3.3.把支链作为取代基。把取代基的名称把支链作为取代基。把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上的位用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上的位置，并在数字与取代基名称之间用一短置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。线隔开。