高一化学必修二甲烷.pptx

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1、前言有机化合物1.定义：绝大多数含碳元素的化合物是有机化合物，简称有机物。概念理解:是否所有含碳的化合物都是有机物？注意象CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、氰化物（如HCN、NaCN）、硫氰化物（如NaSCN）、氰酸盐（如NH4CNO）、碳化物（如CaC2）等尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物。元素组成:一定含有碳,常含有H、O，还可能含有氮、硫、卤素、磷等。一般为共价化合物。烃：仅含碳、氢两元素的有机化合物，也叫碳氢化合物，最简单的烃为甲烷。第1页/共60页+=烃tng q火气n烃字的由来：练习1下列物质属于烃的是：AH2S BC2H2 CCH3Cl DC2H5O

2、HECH4 FH2 G金刚石 HCH3COOHICO2 JC2H4BEJ第2页/共60页第一节 最简单的有机化合物甲烷一.甲烷存在：甲烷是天然气、沼气、瓦斯气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。分子组成和结构1.组成分子式电子式结构式CH4H C H H H.C HHHH第3页/共60页2.空间构型:比例模型球棍模型 以碳原子为中心，四个氢原子心为顶点的正四面体,四个C-H键的长度和强度相同,夹角相同,键角均为：109028/反映空间结构的结构式:但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。第4页/共60页甲烷的物理性质：色 味的 体，密度 ，溶于水。无气无比空气小

3、极难向下排气法排水法收集收集甲烷的化学性质 通常情况下，甲烷较稳定,不与KMnO4等强氧化剂反应,与强酸、强碱不起反应.但在特殊条件下,甲也发生某些反应.1.氧化反应CH4+2O2 CO2+2H2O点燃火焰呈淡蓝色 第5页/共60页甲烷第6页/共60页点燃甲烷和空气（或氧气）的混合气体，可能会发生爆炸，因此在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。注意:有机物化学反应方程式的书写。用“”不用“=”通常情况下，1molCH4在空气中完全燃烧，生成CO2和H2O，放出890kJ的热量。第7页/共60页 好烫!石灰水现象：石灰水变浑浊讨论与设计实验：如何设计实验证明甲烷中含有碳元素和氢元素？第8页/共

4、60页（2）取代反应：科学探究你从实验中得到哪些信息？从所得的实验信息中你能得到哪些启示？第9页/共60页现象：混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。1 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。第10页/共60页CHHHH+Cl光照ClCH4+Cl2光照CH3Cl+HCl一氯甲烷反应过程第11页/共60页CHHH+ClClClCH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HC

5、l二氯甲烷第12页/共60页CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产物为混合物化学方程式 第13页/共60页(3).(3).取代反应取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。第14页/共60页产物分析一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷（氯仿）四氯甲烷（四氯化碳）结构式名称 状态（常温）气体液体 液体 液体CHCl3、CCl4是工业上重要的有机溶剂分子式CCl4CHCl3CH2Cl2CH3Cl溶解性都难溶于水第15页/共60页取代反应：有机物分子里的某些原子

6、或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。【思考】取代反应与置换反应有什么区别？适用于有机反应,可逆适用于无机反应取代反应置换反应反应物、生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质第16页/共60页.甲烷的用途:1.做燃料、燃料电池。2.制取氯仿、四氯化碳、氢气和炭黑；3.作其他有机化工原料。.例题与习题例一.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是：()A.CH3Cl只存在一种结构B.CH2Cl2只存在一种结构C.CHCl3只存在一种结构D.CCl4中四个价键的键角和键长都相等B第17页/共60页例二.若甲烷与氯气以物质的量之比1:3混合,在光照下可能得到的

7、产物有:CH3Cl;CH2Cl2;CHCl3;CCl4.下列说法正确的有:()A.只有 B.只有 C.的混合物 D.的混合物 D例三.若要使0.5mol甲烷与氯气发生取代反应,生成相同物质的量的如下四种产物:CH3Cl;CH2Cl2;CHCl3;CCl4.则需要Cl2的物质的量为 ()C第18页/共60页1.思考题:1摩尔甲烷在光照的情况下最多可以与几摩尔氯气发生取代反应？4mol若要制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩尔？2.5mol练习2.在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4D、HClD第19页/共60

8、页3.向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（）A.CH3ClB.NaCl C.KClO3 D.CCl4 E.HClBE第20页/共60页第二课时教学目的：1、了解烷烃的组成、结构特点、通式。2、掌握烷烃的性质的相似性及递变规律。3、掌握同系物的概念。重点：烷烃的组成、结构性质，同系物难点：同系物的概念。第21页/共60页复习甲烷的结构有何特点？分子式：电子式：结构式：空间构型:H C H H H.C HHHH。CH4碳原子成键特征：1.键角109028/，4个H原子构成正四面体，C在中心。2.C原子的价键已达到饱和。第22页/共60页常见烷烃的球棍模型乙烷丁烷丙烷异丁烷第23

9、页/共60页1、烷烃的结构特点（1）.碳原子间都以C-C相连形成碳链，其余都是C-H键，使每个碳原子的化合价充分利用，都达到饱和；（2）.C原子都与4个原子（碳原子或氢原子）以共价键结合形成四面体结构；（3）.碳碳单键可以转动一些烷烃的结构式C CHH HH HH HH HHHHHHC CCHHHHHHHHHHC CCCH HH HH HHHC CCCCHHHH乙烷丙烷丁烷戊烷2、烷烃的概念 碳原子间都以碳碳单键结合形成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合，使每个碳原子的化合价充分利用，都达到饱和，这样的烃叫做饱和烃或饱和链烃又叫烷烃。第24页/共60页练习下列物质为烃的有（）为烷烃的有（）

10、C CHH ClH HHHHHHHHHHHHC CCCACHHHHHHC CCBH HHH HHC CCCC HHDNaNO3EBCDC3、结构简式及书写例一、请你写出异戊烷的结构简式：HHHHHH HHHC CCCHHHC方法 省略CH键 把同一C上的H合并CH3CH2CH CH3CH3省略横线上CC键 CH3 CH2 CH CH3 CH3或 CH3CH2CH(CH3)CH3第25页/共60页练习写出下列烷烃的结构简式C CHH HH HH HH HHHHHHC CCHHHHHHHHHHC CCCH HH HH HHHC CCCCHHHH乙烷丙烷丁烷戊烷(1)(2)H HH HH HHHC

11、CCCCHHHC CHHHHHCHHH C HCHH结构简式:CH3-CH3CH3CH3CH3-CH2-CH3CH3CH2CH3CH3-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH3CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3-CH2-CH-CH2-CH2-C-CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH(CH3)CH2CH2C(CH3)3或：第26页/共60页名称名称结构简式结构简式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 3CHC

12、H3 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 3CHCH3 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2222301.8301.80.77800.778

13、0不溶不溶总结:随着分子里碳原子数的增多,烷烃由“气（碳原子数小于五）-液（碳数为5-16）-固（碳数为16以上）；熔沸点升高；相对密度逐渐增大但小于1。均为非电解质、均不溶于水。、烷烃的性质规律1.物理性质规律 逐 渐 升 高 气 液 固 逐 渐 增 大第27页/共60页2.烷烃的化学性质：同甲烷一样性质稳定，不与一般的氧化剂、酸、碱等反应；但在光照条件下能与卤素单质发生取代反应，能在空气中燃烧；高温能分解。练习写出下列反应化学方程式：CH3CH3在氧气中完全燃烧 CnH2n+2在氧气中燃烧CH3CH3与氯气反应生成一氯乙烷 CH3CH3与氯气反应生成二氯乙烷 答案2C2H6+7O2 4CO

14、2+6H2O CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl CH3CH3+2Cl2 C2H4Cl2+2HCl点燃点燃光光第28页/共60页(三三)同系物同系物讨论观察下列烷烃的结构及组成分析有什么相似和不同的地方？并由此得出同系物的概念。C CHH HH HH HH HHHHHHC CCHHHHHHHHHHC CCCH HH HH HHHC CCCCHHHH乙烷丙烷丁烷戊烷分子式：C2H6 C3H8 C4H10 C5H121.概念：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。通式：CnH2n+2结构相似：化学键的种类

15、相同，分子的形状相似；分子组成上相差n个CH2原子团。同系物属同类物质,物理性质相似且递变,化学性质相似。第29页/共60页下列哪组是同系物？（）A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2C、CH3CHCH3CH2CH2D、CH2=CH2 CH3CH=CH2随堂练习：第30页/共60页小结1.烷烃的组成结构特点:通式:CnH2n+2;分子内每个碳原子与其他四个原子相连组成四面体;碳原子与碳原子以单键结合形成碳链,余下价键全部与氢原子结合.结构简式的书写.2.烷烃的性质物理性质相似且递变化学性质与甲烷相似.3.同系物的概念.第31

16、页/共60页教学目的:1.了解烃基(甲基、乙基等）书写。2.了解烷烃的习惯命名法.3.掌握烷烃的系统命名方法。教学重点：烷烃的系统命名。教学难点：烷烃的系统命名。第三课时烷烃的命名第32页/共60页一.烃基：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R”表示。甲烷 甲基 乙烷 乙基烃基的特点：呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。写出甲基的电子式第33页/共60页CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3正丁烷异丁烷异戊烷新戊烷用习惯命名法给下列烷烃命名二.烷烃习惯命名法第34页/共60页（1）含1-10个碳原子用“天干”命名,分别为

17、“甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸”烷。（2）碳原子数超出10的依次用“十一、十二命名”例如 CH4 C2H6 C5H12 C9H20 C12H26 C20H42 三.烷烃的命名法系统命名法烷烃可根据分子内的碳原子数目命名为“某烷”。甲烷乙烷戊烷壬烷十二烷二十烷第35页/共60页烷烃的系统命名1.选主链,称某烷:选定分子中最长的碳链为主链,并根据主链碳原子数目称为某烷.CH3CH2CHCH2CH2CH3CH3例一、给如下烷烃命名：己烷2.编号码，定位置：把主链离支链最近的一端作为起点，用阿拉伯数字（1、2、3）给主链上的各个碳原子编号定位，确定支链的位置。1234561234563.写名

18、称：把支链作为取代基，把取代基的名称写在主链名称前面，甲基 在取代基名称前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字与取代基之间用一根短线隔开。3-第36页/共60页例三、给下列烷烃命名：CH3CH2CHCHCH2CH3CH3CH2CH3己烷1234561234563-甲基-4-乙基第37页/共60页总结1.1.命名步骤：命名步骤：(1)(1)找主链，称某烷（找主链，称某烷（长，多长，多）。）。(2)(2)编号码，定位置（编号码，定位置（近，小，简近，小，简）。）。(3)(3)写名称：由小到大，位次在前，相同合并，写名称：由小到大，位次在前，相同合并，主链压阵主链压阵.2.2.名称组成名

19、称组成:小基位次小基位次-小基名称小基名称-大基位次大基位次-大基名称主链大基名称主链名称名称3.3.数字意义：数字意义：一个阿拉伯数字表示一个取代基位置一个阿拉伯数字表示一个取代基位置 汉字数字表示相同取代基的个数汉字数字表示相同取代基的个数（阿拉伯数字之间用阿拉伯数字之间用“，”隔开；阿拉伯数字与文字之间用隔开；阿拉伯数字与文字之间用“-”隔隔开。）开。）第38页/共60页练习题1.用系统命名法给下列物质命名 CH3 CH3CCH2CHCH2CH3 CH3 CH2CH3己烷4乙基2，2二甲基234165CH3 CH3CCH2CHCH3CH3CH312345戊烷2，2，4三甲基第39页/共6

20、0页CH2 CH2 CH CH2 CH2CH3CH3CH3CH2CH3 C CH CH3CH3CH3CH32，2，3三甲基丁烷4乙基庚烷CH3 CH C CH3CH3CH3CH3、2，2，3三甲基丁烷第40页/共60页2.下列物质的命名哪个正确:CH3 CH CH3 CH2 CH32乙基丙烷2甲基丁烷3甲基丁烷 CH3 CH CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3 CH33，5二甲基庚烷2，4二乙基戊烷、第41页/共60页3、写出下列各有机物的结构简式：、写出下列各有机物的结构简式：（1）3，3-二乙基戊烷（2）2，2，3-三甲基丁烷 CH2CH3CH3CH2CCH2CH3 一地在 CH

21、2CH3 CH3H3C CH3CCHCH3CH3 第42页/共60页作业:1.写出下列各烷烃的名称 CH3CCH2CHCHCH2CH3CH3CH3CH3CH2CH3 CH3CCH2CHCHCH3CH3CH2CH3CH2CH3CH32.写出下列各烷烃的结构简式.2,3-二甲基戊烷 2,2-二甲基-3-乙基己烷第43页/共60页第四课时 烷烃同分异构体教学目的:1.理解同分异构现象、同分异构体；正确区别与之相近的概念。2.掌握同分异的书写规则。3.掌握烃基的概念。教学重点：同分异构体的判断与书写教学难点：同分异构体的书写。第44页/共60页二、同分异构现象和同分异构体名称名称分子式分子式相对分子质

22、量相对分子质量 熔点熔点沸点沸点相对密度相对密度正丁烷正丁烷C C4 4H H10105858-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788异丁烷异丁烷C C4 4H H10105858-159.6-159.6-11.7-11.70.5570.557讨论下面是正丁烷和异丁烷的组成和某些物质性质,试分析有何异同并探讨其原因。HHHHHHHHHHC CCC异丁烷HHHHHHHHHHC CCC正丁烷第45页/共60页1.概念:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象叫做同分异构现象；具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。2.同分异构体的特点：分子式相同：元素组成相同，原

23、子个数相同。结构不同：原子排列顺序或空间结构有一定的差异。讨论.相对分子质量相同的物质一定为同分异构体吗?.如何判断同分异构体?.同分异构体与“同系物、同位素、同素异形体”等有何异同一看分子式是否相同，二看结构是否相同。第46页/共60页概念概念同分异构体同分异构体同系物同系物同素异形体同素异形体 同位素同位素概念范围概念范围概念内涵概念内涵相同相同不同不同通式通式分子式分子式物理性质物理性质化学性质化学性质示例示例化合物有机物单质原子分子组成相同组成元素相同，结构相似元素质子数分子结构分子组成相差n个CH2原子数或排列方式中子数-相同-相同不同不同-不同相似且递变不同不同不一定相似相似相同正

24、丁烷与异丁烷甲烷与乙烷金刚石与石墨 氕与氘第47页/共60页练习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 H5.CH3CH（CH3）CH2CH3C(CH3)4 1 25 4 3第48页/共60页附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原子数12345678910同分异体数11123591835753.烷烃同分异构体的书写例题一.写出C7H16可能有的结构简式(即所有的同分异构体)，并用系统命名法命名之。主链支链结构简式及命名C7无CH3(

25、CH2)5CH3 庚烷C6一个-CH3CH3CH2CHCH2CH2CH3CH33-甲基己烷第49页/共60页主链支链结构简式及命名C6一个-CH3CH3CHCH2CH2CH2CH3CH3C5一个-C2H5CH3CH2CHCH2CH3C2H5二个-CH3CH3CH2CCH2CH3CH3CH32-甲基己烷3-乙基戊烷3，3-二甲基戊烷第50页/共60页主链支链结构简式及命名C5二个CH3CH3CCH2CH2CH3CH3CH3CH3CH-CHCH2CH3CH3CH3CH3CHCH2CHCH3CH3CH3C4三个CH3CH3CCHCH3CH3CH3CH32，2-二甲基戊烷2，3-二甲基戊烷2，4-二甲

26、基戊烷2,2,3-三甲基丁烷第51页/共60页小结小结书写同分异构体的口诀：书写同分异构体的口诀：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；一边走，不到端，支链位置数不得小于或等于支链碳数.最短链碳数应不少于(n+2)/2 (n为偶数时）(n+1)/2 (n为奇数时)（n4）第52页/共60页练习写出下列物质可能有的结构简式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3C4H10 CH3CH2CH2CH3 丁烷 CH3CHCH3 2-甲基丙烷CH3C5H12主链为五个碳原子 CH3CH2CH2CH2CH3 戊烷主链为四个碳原子 CH3C

27、HCH2CH3 2-甲基丁烷CH3主链为三个碳原子 CH3C CH3 CH3CH32,2-二甲基丙烷第53页/共60页C6H14C6CH3CH2CH2CH2CH2CH3C5CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3C4CH3CCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH3第54页/共60页1.有机物种类繁多的原因（见教材64页图3-6）有机物种类繁多的原因 碳原子有4个价电子，可以跟碳原子或其他原子形成4个共价键。碳链的长度可以不同，碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，也可有环状结构。普遍存在同分异构现象。思考与交流第55页/共60页一.一氯代物的判断

28、方法.对称法1.同一个碳上的氢是等同的,同一个碳上的相同的原子团上对应的氢原子等同的.2.分子内处在对称位置上的碳原子及碳原子上的氢原子等同.例一.判断下列有机物分子中一氯代物的种数.CH3C(CH3)2CH(CH3)CH3有_种一氯代物.CH3(CH2)3CH3有_种一氯代物.33第56页/共60页练习2.判断下列物质的一氯代物的种数 CH3C(CH3)2CH(CH3)CH2CH2CH36第57页/共60页4.（2009长春高一检测）已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体的数目为()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种【解析】选C。丙烷的分子式为C3H8，故C3H6Cl2与C3H2Cl6具有相同的同分异构体数，故选C。第58页/共60页5.下列各组物质不属于同系物的是（）第59页/共60页感谢您的观看。第60页/共60页