最简单的有机化合物甲烷课件.ppt
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1、关于最简单的有机化合物甲烷第1页,此课件共56页哦、有机物、有机物第2页,此课件共56页哦 我们把含碳的化合物叫做有机化合物,我们把含碳的化合物叫做有机化合物,简称有机物。而一般把不含碳的的化合物简称有机物。而一般把不含碳的的化合物叫做无机化合物。叫做无机化合物。1、有机物的定义、有机物的定义第3页,此课件共56页哦 大多数有机化合物都难溶于水,熔大多数有机化合物都难溶于水,熔点低,受热容易分解,容易燃烧,不易点低,受热容易分解,容易燃烧,不易导电等。导电等。一氧化碳、二氧一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等少数化化碳、碳酸钙等少数化合物,虽然含有碳元素,合物,虽然含有碳元素,但由于它们的组成和性但由
2、于它们的组成和性质跟无机化合物相似,质跟无机化合物相似,因此一向把它们作为无因此一向把它们作为无机化合物来研究。机化合物来研究。2、有机物的性质、有机物的性质第4页,此课件共56页哦、最简单的有机物、最简单的有机物甲烷甲烷第5页,此课件共56页哦一、一、甲烷的存在和物理性质甲烷的存在和物理性质 甲烷是无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。甲烷是无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。甲烷在自然界中的存在甲烷在自然界中的存在:池沼的底部(沼气),煤矿坑道(坑气),天然气(一池沼的底部(沼气),煤矿坑道(坑气),天然气(一般含般含CH4 8097%)。)。第6页,此课件共56页哦1 1、
3、甲烷化学式、甲烷化学式:CH:CH4 4二、二、甲烷的组成和结构甲烷的组成和结构空间结构如何?空间结构如何?第7页,此课件共56页哦 经过科学实经过科学实验证明甲烷分子验证明甲烷分子的结构是正四面的结构是正四面体结构,碳原子体结构,碳原子位于正四面体的位于正四面体的中心,中心,4个氢原个氢原子分别位于正四子分别位于正四面体的面体的4个顶点个顶点上。上。第8页,此课件共56页哦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,四个氢原子为顶点四个氢原子为顶点的正四面体结构。键角:的正四面体结构。键角:1091092828第9页,此课件共56页哦通常情况下,甲烷比较
4、稳定。通常情况下,甲烷比较稳定。1.氧化反应:氧化反应:注意:注意:(1 1)有机反应方程式中用)有机反应方程式中用“”“”不用不用“”。(2 2)点燃)点燃CHCH4 4前必须验纯,否则会爆炸。前必须验纯,否则会爆炸。(4 4)多数有机物易燃烧。)多数有机物易燃烧。(3 3)CHCH4 4与强酸、强碱或强氧化剂不反应。与强酸、强碱或强氧化剂不反应。CH CH4 4不能使不能使KMnOKMnO4 4(H(H+)溶液和溴水褪色。溶液和溴水褪色。三、三、甲烷的化学性质甲烷的化学性质第10页,此课件共56页哦取一个取一个100mL的量筒,的量筒,用用排饱和食盐水排饱和食盐水的方法的方法收集收集20m
5、LCH4和和Cl2,放在光亮的地方,放在光亮的地方,日日光不要直射光不要直射,等待片刻,等待片刻,观察发生的现象观察发生的现象。实验探究:实验探究:第11页,此课件共56页哦甲烷与氯气光照条件下的反应甲烷与氯气光照条件下的反应CH4 Cl2 CH3Cl HCl光照光照取代反应:取代反应:有机物分子里的某些原子或原子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。团被其他原子或原子团所代替的反应。光照2.2.取代反应:取代反应:第12页,此课件共56页哦光照光照光照第13页,此课件共56页哦CHCH4 4 ClCl2 2 CH CH3 3Cl Cl HClHCl光照光照CHCH3
6、3Cl Cl ClCl2 2 CH CH2 2ClCl2 2 HClHCl光照光照CHCH2 2ClCl2 2 ClCl2 2 CHCl CHCl3 3 HClHCl光照光照CHClCHCl3 3 ClCl2 2 CCl CCl4 4 HClHCl光照光照一氯甲烷,气态,不溶于水一氯甲烷,气态,不溶于水二氯甲烷,油状液体,不溶于水二氯甲烷,油状液体,不溶于水三氯甲烷,俗称氯仿,油状液体,不三氯甲烷,俗称氯仿,油状液体,不溶于水,有机溶剂溶于水,有机溶剂四氯甲烷,即四氯化碳,油状液体,不溶于四氯甲烷,即四氯化碳,油状液体,不溶于水,有机溶剂水,有机溶剂第14页,此课件共56页哦练习练习1、1mo
7、l甲烷最多能与多少氯气进行取代,生成多少甲烷最多能与多少氯气进行取代,生成多少HCl?取代反应的条件及特征:取代反应的条件及特征:(1 1)条件:)条件:a.a.光照(不能强光直射);光照(不能强光直射);b.b.只能用纯净的卤素,如氯气或溴蒸气(液溴),不能只能用纯净的卤素,如氯气或溴蒸气(液溴),不能用氯水和溴水。用氯水和溴水。(2 2)特点:甲烷的取代反应是)特点:甲烷的取代反应是逐一取代逐一取代,得到的产物是混合,得到的产物是混合物。大多数有机反应都是可逆反应。物。大多数有机反应都是可逆反应。(4mol4mol,4mol4mol)第15页,此课件共56页哦2、在光照条件下、在光照条件下
8、,将等物质的量的将等物质的量的CH4和和Cl2充充分反应分反应,得到产物的物质的量最多的是得到产物的物质的量最多的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl 3、1mol甲烷和氯气在光照下充分反应生成相甲烷和氯气在光照下充分反应生成相同物质的量的四种取代产物同物质的量的四种取代产物,则消耗的氯气的物则消耗的氯气的物质的量是质的量是()A.1mol B.2mol C.2.5mol D.5molDC第16页,此课件共56页哦取代反应与置换反应的区别取代反应置换反应有机物分子里的某些原子或原子团被其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。他原子或原子团所代
9、替的反应。单质和化合物反应生成新单质和单质和化合物反应生成新单质和新化合物的反应新化合物的反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代逐步取代 ,很多反应是可逆的,很多反应是可逆的反应一般是单向进行反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、温度、反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大光照等外界条件影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循在水溶液中进行的置换反应遵循“强制弱强制弱”的原则的原则反应中不一定有电子的得失反应中不一定有电子的得失一定有电子的得失一定有电子的得失第17页,此课件共56页哦其产物用途:其产物
10、用途:H H2 2是合成氨及合成汽油等工业的原料。是合成氨及合成汽油等工业的原料。C C是橡胶工业的原料,可以用于制造颜料、油墨、油漆是橡胶工业的原料,可以用于制造颜料、油墨、油漆等。等。注:多数有机物熔点低,受热易分解。注:多数有机物熔点低,受热易分解。3.分解反应:分解反应:在在隔绝空气隔绝空气的情况下,加热至的情况下,加热至100010000 0C C,甲烷,甲烷分解生成炭黑和氢气。分解生成炭黑和氢气。第18页,此课件共56页哦补充:甲烷的制备补充:甲烷的制备(1 1)工业制备)工业制备 (2 2)实验室制备)实验室制备药品:无水药品:无水CHCH3 3COONaCOONa和碱石灰和碱石
11、灰反应原理:反应原理:CHCH3 3COONa+NaOH=CHCOONa+NaOH=CH4 4 +Na+Na2 2COCO3 3收集方法:排水法收集方法:排水法气体发生装置:同于气体发生装置:同于O O2 2、NHNH3 3碱石灰中碱石灰中CaOCaO的作用是吸水,使固体反应物疏松透气的作用是吸水,使固体反应物疏松透气尾气处理:点燃燃烧尾气处理:点燃燃烧第19页,此课件共56页哦 烷烃烷烃第20页,此课件共56页哦他们的分子式和结构式如下:他们的分子式和结构式如下:结构式结构简式第21页,此课件共56页哦一、烷烃的概念和通式一、烷烃的概念和通式分子中的碳原子以分子中的碳原子以碳碳单键碳碳单键相
12、互连接,相互连接,其余价键全部与氢原子结合成其余价键全部与氢原子结合成链状的烃链状的烃叫做叫做饱和烃饱和烃,饱和烃又称为,饱和烃又称为烷烃烷烃。烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分子中,碳原子数由子中,碳原子数由1 1向上递增,这些烷烃分别向上递增,这些烷烃分别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。第22页,此课件共56页哦结构式结构简式第23页,此课件共56页哦从上述分子式和结构式可以看出,烷烃分子从上述分子式和结构式可以看出,烷烃分子中碳原子和氢原子之间的数量关系是一定的。从中碳原子和氢原子之间的数量关系是一定的。从甲烷开始,每增加一个
13、碳原子,就相应增加两个甲烷开始,每增加一个碳原子,就相应增加两个氢原子,若烷烃分子中含有氢原子,若烷烃分子中含有n n个碳原子个碳原子,则含有,则含有2n2n2 2个氢原子个氢原子,因此烷烃的,因此烷烃的通式为通式为C Cn nH H2n2n2 2 。烷烃的通式烷烃的通式第24页,此课件共56页哦相邻的两烷烃分子间均相差一个相邻的两烷烃分子间均相差一个CHCH2 2原子团,原子团,这个这个CHCH2 2原子团叫做系差原子团叫做系差。像烷烃分子这样,通。像烷烃分子这样,通式相同、结构相似、在组成上相差一个或多个式相同、结构相似、在组成上相差一个或多个系差的一系列化合物叫做系差的一系列化合物叫做同
14、系列同系列。同系列中的。同系列中的各化合物互称为各化合物互称为同系物同系物。同系物一般具有相似。同系物一般具有相似的化学性质。的化学性质。同系物同系物第25页,此课件共56页哦烷烃的结构特点烷烃的结构特点烷烃分子里碳原子间都以烷烃分子里碳原子间都以碳碳单键碳碳单键相连,每个碳相连,每个碳原子最多能以原子最多能以四个共价键四个共价键与其他碳(或氢)原子相与其他碳(或氢)原子相连。连。烷烃都是立体结构烷烃都是立体结构,而非平面结构或直线型,所有,而非平面结构或直线型,所有碳原子不一定在一条直线上,而是碳原子不一定在一条直线上,而是呈锯齿状呈锯齿状。碳碳单键可以旋转碳碳单键可以旋转,因此烷烃的碳链形
15、状可以改,因此烷烃的碳链形状可以改变。变。两个碳原子必然共线,三个碳原子不共线但是一定两个碳原子必然共线,三个碳原子不共线但是一定共面,四个及以上的碳原子可能共面,也可能不共面。共面,四个及以上的碳原子可能共面,也可能不共面。一定条件下,可以让所有碳原子都共面。一定条件下,可以让所有碳原子都共面。第26页,此课件共56页哦烃基、烷基烃基、烷基烃分子中去掉一个(或多个)氢原子剩下的烃分子中去掉一个(或多个)氢原子剩下的部分叫做烃基。如果失去部分叫做烃基。如果失去H H原子的是烷烃,则剩原子的是烷烃,则剩余部分叫烷基。一般用余部分叫烷基。一般用 R-R-表示。表示。例如例如甲基甲基 -CH-CH3
16、 3 乙基乙基 -CH-CH2 2CHCH3 3或或 -C-C2 2H H5 5注意:注意:R-R-中短横线指一个单电子(烷基不带电);中短横线指一个单电子(烷基不带电);CHCH4 4失去失去2 2个碳原子后所剩的原子团也是烷基,个碳原子后所剩的原子团也是烷基,-CH-CH2 2-叫亚甲基,叫亚甲基,-CH-CH-叫次甲基。叫次甲基。|第27页,此课件共56页哦第28页,此课件共56页哦二、二、烷烃的物理性质烷烃的物理性质练习册练习册P33P33表格表格结论:结论:烷烃的物理性质递变:烷烃的物理性质递变:状态:气态(状态:气态(C:14)、液态(、液态(516)、固态(、固态(C:17以上)
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