最简单的有机物--甲烷第二课时.ppt

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1、 第一节第一节最简单的有机物最简单的有机物-甲烷甲烷 （2 2） 烷烃烷烃 2-3-1-22-3-1-2相同点：相同点：不同点不同点：只含只含C C、H H两种元素，每个两种元素，每个C C以四个单键以四个单键与其它原子相结合与其它原子相结合（碳原子间都以（碳原子间都以C-CC-C相连、其余都是相连、其余都是C-HC-H键）键）C C、H H原子数比甲烷多。原子数比甲烷多。1.1.烷烃的定义烷烃的定义: :分子只由分子只由 元素和元素和 元素组成元素组成, ,分子中碳原子之间以分子中碳原子之间以 相连相连, ,剩余价键剩余价键全部与全部与 结合结合, ,使每个碳原子的共价键使每个碳原子的共价键

2、都已充分利用都已充分利用, ,达到达到“饱和状态饱和状态”, ,这样的这样的烃叫做烃叫做 , ,也称为也称为 . .单键单键氢原子氢原子烷烃烷烃饱和烃饱和烃氢氢碳碳二、烷烃二、烷烃烷烃结构、组成特征：烷烃结构、组成特征：(1).(1).碳原子间都以碳原子间都以C-CC-C相连、其余都是相连、其余都是C-HC-H键；键；(2).C(2).C原子都形成原子都形成4 4个共价键；形成个共价键；形成四面体四面体结构；结构；(3).(3).碳链可以转动碳链可以转动(4).(4).链状烷烃组成上可以用通式链状烷烃组成上可以用通式“C Cn nH H2 2n n+2+2”表示。表示。名称名称结构简式结构简式

3、常温常温时的时的状态状态熔点熔点/沸点沸点/ / 相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气-183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气-189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3气气-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CH

4、CH3 3液液-130-13036.136.10.62620.6262不溶不溶十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2) )1515CHCH3 3固固2222301.8301.80.77800.7780不溶不溶规律规律： C Cn nH H2n+22n+2(n1)(n1)状态状态: :气气液液固；沸点依次升固；沸点依次升高高, ,相对密度依次增大且小于相对密度依次增大且小于1,1,均不溶于水均不溶于水, ,易溶易溶于有机溶剂。于有机溶剂。2、烷烃的物理性质、烷烃的物理性质通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，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

5、。不能与强酸和强碱溶液反应。(2).(2).烷烃的取代反应烷烃的取代反应 (3).(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甲烷复杂。由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。其它烷烃与甲烷一样，其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应一定条件下能发生取代反应。因为。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。甲烷复杂。 3 3、烷烃的化学性质、烷烃的化学性质 OHnnCOOCnHnn2222

6、2) 1(213点燃(1).(1).氧化反应氧化反应乙烷：乙烷： H H 丙烷：丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷：丁烷： H H H H 异丁烷：异丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H思考：如何简化下列各种烷烃的结构书写方式？思考：如何简化下列各种烷烃的结构书写方式？CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3分子式、电子式、结构式、结构简式、碳骨架式，键线式分子式、电子式、结构式

7、、结构简式、碳骨架式，键线式4 4、结构简式：、结构简式：例：例： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | | H | H H H H- C-H | H CH3CHCHCHCH CH3322 省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并省略横线上省略横线上CC键键 CH CHCH CH CH CH33322或者或者: CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分析以下几种分子结构可知烷烃分子分析以下几种分子结构可知烷烃分子碳原碳原子间都以子间都以C-C相连、其余都是相连、其余都是C-H键，键，那么那么它们在分子组成上还有什么联系呢？它们在分子组成上还有什么联系

8、呢？结构上相似，在分子组成上相差一结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个个或若干个“-CH2-”原子团原子团乙烷：乙烷：CH3CH3丙烷：丙烷：CH3CH2CH3丁烷：丁烷：CH3CH2CH2CH3甲烷：甲烷：CH4 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个个氢氢原子的烷烃的分子式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 提示提示:根据通式根据通式CnH2n+2C38H78C18H38C9H202、 1mol乙烷在光照条件下，最多可以与乙烷在光照

9、条件下，最多可以与多少摩尔多少摩尔Cl2发生取代？（）发生取代？（） A、4mol B、3mol C、2mol D、6molD3、下列哪组是同系物？（）、下列哪组是同系物？（）A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2C、CH3CHCH2CH2CH2练习练习 4、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)图中物质是什么分子？图中物质是什么分子？C.对于有

10、支链的烷烃：常用对于有支链的烷烃：常用正、异、正、异、新新来表示。来表示。 CH CHCH CH333正正丁丁烷烷异异丁丁烷烷CH3CH2CH2CH2CH3正正戊戊烷烷CH3CH2CH(CH3)CH3异异戊戊烷烷CH3(CH3)C(CH3)CH3C4H10C5H12新新戊戊烷烷习惯习惯 (传统传统)命名适用于命名适用于简单的有支链的链状烷烃。简单的有支链的链状烷烃。CH3CH2CH2CH36 6、烷烃的命名、烷烃的命名: : 烃的命名方法烃的命名方法 根据分子里所含碳原根据分子里所含碳原 子的数目来命名。子的数目来命名。A.碳原子数在碳原子数在十以下十以下的的,依次用甲、乙、丙、依次用甲、乙、

11、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如如:戊烷、辛烷等。戊烷、辛烷等。(石油液化气就是丙烷和石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气丁烷的混合气,打火机里的液体主要是丁烷打火机里的液体主要是丁烷)B.碳原子数在碳原子数在十以上十以上的，就用数字来表示。的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等如：十一烷、十七烷等(1)(1)、习惯命名法、习惯命名法甲基：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 烃基烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩：烃分子失去一个或几个氢原子后剩 余部分。用余部分。用“

12、R”来表示。来表示。丁烷丁烷异丁烷异丁烷写出丁烷和异丁烷的结构式和结构简式、分子式写出丁烷和异丁烷的结构式和结构简式、分子式 H H H H H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H HCH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3(C4H10)(C4H10)思考：丁烷和异丁烷之间有什么特点？这种现象在我们思考：丁烷和异丁烷之间有什么特点？这种现象在我们有机化学是一种什么现象？它们之间有什么关系呢？有机化学是一种什么现象？它们之间有什么关系呢？ 7 7、同分异构现象、同分异构体、同分异构现象、同分异构

13、体（1）同分异构体现象：）同分异构体现象： 化合物化合物具有相同的分子式具有相同的分子式,但但具有不具有不同的结构同的结构现象现象,叫做同分异构现象。叫做同分异构现象。（2）同分异构体：）同分异构体： 具有同分异构现象的化合物互具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。称为同分异构体。同分异构体的同分异构体的特点：特点：组成元素组成元素_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下相同），以下相同）化学式化学式_ _ ；化学式量化学式量_；结构结构_ 性质性质_。相同相同同同同同理解理解:三个相同三个相同:二个不同二个不同:分子组成（元素）分子组成（元素）相同、相同、分分子量子量相同、相同、分子式分

14、子式相同相同结构结构不同、不同、性质性质不同不同( (可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同) )( (可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同) )物理性质不同物理性质不同性质不同的原因是结构不同性质不同的原因是结构不同正戊烷正戊烷例例1：写出：写出C5H12的同分异构体的同分异构体CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3异戊烷异戊烷 CHCH3 3CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3新戊烷新戊烷CHCH3 3(CH(CH3 3)C(CH)C(CH3 3)CH)CH3 3小结：同分异构体小结：同分异构体, ,同系物同系物, ,同位

15、素同位素, ,同素异形体比较同素异形体比较定义定义适用范围适用范围实例实例同系物同系物结构相似结构相似,组成上组成上相差相差一个或多个一个或多个CH2原子团原子团的物质的物质同一类有同一类有机物机物CH4, C3H8,同分异同分异构体构体分子式相同分子式相同,结构结构不同不同的物质的物质有机物有机物正丁烷和正丁烷和异丁烷异丁烷同位素同位素同种元素的不同种同种元素的不同种原子之间互称原子之间互称原子原子(同种同种元素元素)11H, 21H, 31H同素异同素异形体形体由同种元素形成的由同种元素形成的不同种单质不同种单质单质单质(同种同种元素元素)金刚石和金刚石和石墨石墨同一种物质同一种物质同分异

16、构体同分异构体同系物同系物例例1:例例2、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 CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和和（CH3）CHCH(CH3)CH(CH3)CH3Cl3517Cl3717例例3： 下列五组物质中下列五组物质中_互为同位素，互为同位素，_是同素异形体，是同素异形体，_ 是同分异构体，是同分异构体，_是同系物，是同系物，_是同一物质是

17、同一物质。1、 2、白磷、红磷、白磷、红磷3、 H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3 | | |HCCl 、 ClCCl CH3| | Cl H5、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）4C126C146 1 25 4 3思考题：思考题：C3H8，C6H14的同分异构体各几种？的同分异构体各几种？附表附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原碳原子数子数12345678910同分同分异体异体数数111235918 35 75同分异构现象是有机化合物中普遍存在的一同分异构现象是有机化合物中普遍存在的一种现象种现象,碳原子数越多，同分异构体就越多

18、。碳原子数越多，同分异构体就越多。同分异构现象的普遍存在同分异构现象的普遍存在,是有机化合物种类是有机化合物种类繁多的主要原因之一，并且碳原子数越多，繁多的主要原因之一，并且碳原子数越多，同分异构体就越多。同分异构体就越多。4个碳原子相互结合的几种方式个碳原子相互结合的几种方式 有机物种类繁多的原因有机物种类繁多的原因:1、同分异构现象（碳链异构、官能团异构）、同分异构现象（碳链异构、官能团异构）的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原因之一；因之一；2、有机物中的碳原子可以以单键相连，也、有机物中的碳原子可以以单键相连，也可以以双键相连，还可以以叁键相连，并且可以以双键相连，还可以以叁键相连，并且还可以形成环状，这也是有机物种类繁多的还可以形成环状，这也是有机物种类繁多的主要原因之一。主要原因之一。写出写出CH1所有的同分异构体的结构简式。所有的同分异构体的结构简式。练习：练习：写出写出C6H14所有的同分异构体的结构简式所有的同分异构体的结构简式作业：作业：