第一节最简单的有机化合物—甲烷（2）.ppt

第一节第一节 最简单的最简单的有机化合物有机化合物甲烷甲烷（第二课时）（第二课时）甲烷甲烷球棍模型：球棍模型：与甲烷结构相似的有机与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列物还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。们在结构上的特点。常见烷烃的球棍模型常见烷烃的球棍模型：乙乙烷烷丁丁烷烷丙丙烷烷异异丁丁烷烷它们对应的结构式：它们对应的结构式：乙烷：乙烷：HH丙烷：丙烷：HHH|HCCHHCCCH|HHHHH 丁烷：丁烷：HHHH异丁烷：异丁烷：H|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHH相同点：只含相同点：只含C、H两种元素，每两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结个碳以四个单键与其它原子相结合。合。不同点：不同点：C、H原子数不同。原子数不同。一、烷烃的结构和性质一、烷烃的结构和性质1、结构：、结构：饱和烃：又叫烷烃。课本饱和烃：又叫烷烃。课本P55同系物：课本同系物：课本P55烷烃通式：烷烃通式：CnH2n+2（n1）烃基：烃分子失去一个或几个氢原烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分。用子后剩余部分。用“R-”来表示。来表示。烷基通式：烷基通式：-CnH2n+1（n1）甲基：甲基：CH3亚甲基：亚甲基：CH2次甲基：次甲基：CH乙基：乙基：CH2CH3丙基：丙基：CH2CH2CH3 试试看试试看1、用、用一个丙基一个丙基、一个甲基一个甲基组成一种结构组成一种结构2、用、用三个甲基三个甲基、一个次甲基一个次甲基组成一种结构组成一种结构3、分别写出它们的分子式、分别写出它们的分子式练习练习 1.写出下列烷烃的分子式：写出下列烷烃的分子式：（1）含有）含有38个碳原子的烷烃的分子式个碳原子的烷烃的分子式（2）含有）含有38个氢原子的烷烃的分子式个氢原子的烷烃的分子式（3）相对分子量为）相对分子量为128的烷烃的分子式的烷烃的分子式结构简式结构简式：例：例：HHHHH|HCCCCCH|HHCHHHH|H 省略省略C CH H键键 把同一把同一C C上的上的H H合并合并省略横线上省略横线上C CC C键键CHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3 CH CH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3或者：或者：CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH2 2CHCH2 2CHCH3 3乙烷：乙烷：HH丙烷：丙烷：HHH|HCCHHCCCH|HHHHH丁烷：丁烷：HHHH异丁烷：异丁烷：H|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHH它们对应的结构简式：CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3 请你分析课本请你分析课本P55 表表3-1 几种烷烃的物理性质几种烷烃的物理性质 归纳烷烃物理性质的变化规律。归纳烷烃物理性质的变化规律。2.烷烃性质烷烃性质（1）物物理理性性质质：随随着着分分子子里里原原子子数数的的递增呈递增呈规律性规律性的变化，的变化，,_。状态由气态到液态到固态状态由气态到液态到固态熔、沸点依次升高熔、沸点依次升高相对密度依次增大相对密度依次增大均不溶于水均不溶于水 碳碳 注意：注意：n n4 4时，均为气态；时，均为气态；5 5n n1616，均为液态；均为液态；n17n17时，均为固态时，均为固态3.烷烃性质烷烃性质（2）化学性质：）化学性质：与甲烷相似与甲烷相似。通常状况下很稳定，通常状况下很稳定，跟跟_等不发生反应，等不发生反应，能发生能发生:_，_，_。强酸、强碱、酸性强酸、强碱、酸性KMO4、溴水、溴水在空气中能点燃；在空气中能点燃；较高温度下能分解较高温度下能分解光照下能与光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应蒸气等反应3、同系物、同系物1、定义、定义:见课本见课本P55通式通式_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下相同），以下相同）是是_一类物质；一类物质；组成元素组成元素_；化学式量相差化学式量相差CH2CH2；结构相似但不完全相同结构相似但不完全相同；化学性质相似。化学性质相似。2、特点、特点相同相同同同同同（2）化学性质：）化学性质：与甲烷相似与甲烷相似CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O点燃点燃均不能使均不能使KMnO4溶液褪色，不和溶液褪色，不和强酸强碱反应。强酸强碱反应。取代反应：取代反应：需光照，需纯卤素，产物更复杂。需光照，需纯卤素，产物更复杂。氧化反应：氧化反应：三、烷烃的命名三、烷烃的命名 1.1.习惯命名法：课本习惯命名法：课本5555以烷烃分子中碳原子数命名。以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的按分子中的碳原子数称为碳原子数称为“某烷某烷”，碳原子数在，碳原子数在1010以以内用内用“天干数字天干数字”表示。表示。“天干天干”：甲、：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子数在碳原子数在1010以上用中文数字表示。以上用中文数字表示。正正不带支链不带支链异异链一端第二个碳上有一个甲基链一端第二个碳上有一个甲基新新链一端第二个碳上有两个甲基链一端第二个碳上有两个甲基二、同分异构现象和同分异构体二、同分异构现象和同分异构体丁烷丁烷异丁烷异丁烷名称名称 熔点熔点沸点沸点相对密度相对密度正丁烷正丁烷-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788异丁烷异丁烷-159.6-159.6-11.7-11.70.5570.557同分异构现象：书同分异构现象：书P56同分异构体：书同分异构体：书P563、同分异构体同分异构体1、定义、定义:见课本见课本P55组成元素组成元素_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下，以下相同）相同）化学式化学式_ _；化学式量化学式量_；结构结构_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同)；化学性质化学性质_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同)。2、特点、特点相同相同同同同同不同不同不同不同例例1、下列物质属于同位素的是：、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：属于同分异构体的是：O2和和O3CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3 和和 金刚石和石墨金刚石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3概念概念内涵内涵比较比较对象对象实例实例同位素同位素同素异同素异形体形体同系物同系物同分异同分异构体构体质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之间原子原子氕、氚氕、氚同一元素同一元素 形成的不形成的不同单质同单质单质单质O O2 2、O O3 3结构相似，组成结构相似，组成上差一个或上差一个或n n个个CHCH2 2化合化合物物C C2 2H H6 6、C C4 4H H1010相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物化合化合物物CHCH3 3(CH(CH2 2)2 2CHCH3 3、C(CHC(CH3 3)4 4同分异构体的同分异构体的书写方法：书写方法：主链由长到短，支链由整到散；主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边、排布孪邻到间。位置由心到边、排布孪邻到间。有序思维：有序思维：思维的有序化能使我们解思维的有序化能使我们解决问题时不容易出错决问题时不容易出错!例例1：写出：写出C5H12的同分异构体的同分异构体练习：练习：1、写出己烷的同分异构体的结构、写出己烷的同分异构体的结构简式。简式。碳原碳原子数子数同分异同分异构体数构体数碳原碳原子数子数同分异同分异构体数构体数119352110753111159421235553138026514185879161035981820366319同分异构体的书写口诀：同分异构体的书写口诀：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；排布孪邻到间。排布孪邻到间。一边走，不到端，支链碳一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。数小于挂靠碳离端点位数。练习练习1、下列哪些物质是属于同一物质？下列哪些物质是属于同一物质？CCCC (A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)CCCCCCCC CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)C7H10 的同分异构体HHHHHHHHHHCCCCCCCHHHHHH1、一直链、一直链CCCCCCCCCCCCC CCCCCCCCC2、主链少一个碳、主链少一个碳3、主链少二个碳、主链少二个碳CCCCCCCCC（1）支链为乙基CCCCCCCCCCC（2）支链为两个甲基）支链为两个甲基CCCCCCCCCCCCCCA、两甲基在同一个碳原子上两甲基在同一个碳原子上CCCCCCCCCCCCCCA、两甲基在同一个碳原子上两甲基在同一个碳原子上CCCCCCC两者是一样的两者是一样的两者是一样的两者是一样的B、两甲基在不同一个碳原子上两甲基在不同一个碳原子上CCCCCCCCCCCCCCCCC支支链链邻邻位位支支链链间间位位CCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCC CCCCCCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCCCCCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC提问：主链的碳原子可以是三个吗？提问：主链的碳原子可以是三个吗？例题：例题：写出写出CH3CH2CH（CH3）2的一氯的一氯代物。代物。对称氢原子的概念我们知道甲烷的四个氢原我们知道甲烷的四个氢原子是对称的。子是对称的。如果将甲烷的四个氢原如果将甲烷的四个氢原子用甲基取代，结果会子用甲基取代，结果会？由此可以得到两个规律由此可以得到两个规律我们先看看最简单的甲烷分子我们先看看最简单的甲烷分子例2：一氯代物结构A.B.四种四种三种三种 找出下列两种结构式中对称氢原子的种数，找出下列两种结构式中对称氢原子的种数，并写出的一氯代物所有同分异构体结构式。并写出的一氯代物所有同分异构体结构式。单击各图播放分析动画单击空白处显示答案等效氢：烷烃分子中处于相同位置等效氢：烷烃分子中处于相同位置上的氢原子称为等位氢。上的氢原子称为等位氢。同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中的氢是同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢原子是等效氢立方烷是一种新合成的烃，其分子立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体，碳架结构如图所示：结构为正方体，碳架结构如图所示：（1）立方烷的分子式为？）立方烷的分子式为？（2）该立方烷的二氯代物具有同分）该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是？异构体的数目是？有有3mL CH3mL CH4 4和和COCO的混合气体，完全燃烧的混合气体，完全燃烧恰好用去恰好用去3mL O3mL O2 2，则此混合气体中，则此混合气体中CHCH4 4和和COCO的体积比是的体积比是()()A A、1:1 B1:1 B、1:2 1:2 C C、2:1 D2:1 D、任意比、任意比一定质量的甲烷燃烧后得到的一定质量的甲烷燃烧后得到的COCO、COCO2 2和水蒸气，此混合气质量为和水蒸气，此混合气质量为49.6g49.6g，当，当其缓慢经过无水其缓慢经过无水CaClCaCl2 2时，时，CaClCaCl2 2增重增重25.2g25.2g。原混合气体中。原混合气体中COCO2 2的质量为的质量为()()A A、12.5g B12.5g B、13.2g 13.2g C C、19.7g D19.7g D、24.4g24.4g