化学:3.1《最简单的有机物—甲烷课时1》课件(5)(必修2).ppt
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1、化学:3.1最简单的有机物甲烷课时1课件(4)(必修2)硅硅是是无无机机非非金金属属材材料料的的主主角角,也也是是构构成成岩岩石石与与许许多多矿矿物物的的基基本本元元素素。而而它它的的同同族族元元素素碳碳在在地地壳壳中中的的含含量量并并不不高高,质质量量分分数数只只占占0.087%0.087%,但但是是它它的的化化合合物物,尤尤其其是是有有机机化化合合物物,不不仅仅数数量量众众多多,而而且且分分布布很很广广。到到目目前前为为止止,人人们们发发现现和和合合成成的的有有机机物物已已经经超超过过30003000万万种种,而而新新的的有有机机物物仍仍以以每每年年近近百百万万种种的的速速度度不不断断增加
2、。增加。一、有机化合物概述1 1、什么叫有机化合物:、什么叫有机化合物:含有碳元素的化合物叫做有机化合物,简称有机物含有碳元素的化合物叫做有机化合物,简称有机物2 2、有机物的组成元素:、有机物的组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素其中仅含其中仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物,或称为碳氢两种元素的有机物,或称为碳氢化合物。化合物。、什么是烃:、什么是烃:n烃,读音烃,读音tingting,碳的声母和氢的韵母的组合。,碳的声母和氢的韵母的组合。碳碳氢氢烃烃动动脑动动脑n下列物质属于烃的是:下列物质属于烃的是:H2S、C2H2、CH
3、3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4 C2H2CH4C2H4 碳的单质、碳的单质、碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。碳的金属化合物等看作无机物。4 4、有机物种类繁多的原因、有机物种类繁多的原因n碳原子最外层有碳原子最外层有4 4个电子,可与其他个电子,可与其他4 4个原子形个原子形成成4 4个共价键;而且碳碳之间也能相互形成共价个共价键;而且碳碳之间也能相互形成共价键,不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键,不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键,再结合其他原子形成分子。键,再结合其他原子形成分子。
4、n多个碳原子可以相互结合形成长长的多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链碳链,也,也可以形成可以形成碳环碳环,再结合其他原子形成分子。,再结合其他原子形成分子。n有机化合物分子中可以含一个碳原子,也可以有机化合物分子中可以含一个碳原子,也可以含很多个碳原子。而且当碳原子相等时,还可含很多个碳原子。而且当碳原子相等时,还可形成多种同分异构体形成多种同分异构体5 5、有机物的主要性质特点、有机物的主要性质特点n大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂n绝大多数有机物受热易分解,且易燃烧n多数有机物为非电解质,不易导电n多数熔沸点低n有机物的反应复杂,一般比较慢,且常常伴随有副反应发生。在你的身边有哪些物
5、质是有机物?在你的身边有哪些物质是有机物?有机物中除了含有碳元素外,常有机物中除了含有碳元素外,常常还含有哪些元素?常还含有哪些元素?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。最简单的为碳氢化合物,也称为烃。最简单的烃是烃是甲烷甲烷。n一、甲烷的存在甲烷的存在n天然气天然气n沼气沼气n坑气坑气n油田气油田气有石油的地方肯定有天然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有天然气的地方不一定有石油二、甲烷的结构二、甲烷的结构1 1、甲烷分子的分子式,电子式、结构式、结构、甲烷分子的分子式,电子式、结构式、结构简式和最简式简式和最简式化学式化学式:用
6、元素符号表示物质分子组成的式子,可反映:用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中院子的种类和数目,出一个分子中院子的种类和数目,分子化合物的化学式分子化合物的化学式也是其分子式也是其分子式最简式最简式:表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子:表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式电子式:用小黑点或小叉叉代替电子,表示原子最外层:用小黑点或小叉叉代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子电子成键情况的式子结构式结构式:具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结:具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构构结构简式结构简式:省略了结构式中的某一些短线后的式子:省略了结构式中的某
7、一些短线后的式子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点的正四面体正四面体。键角:。键角:1092810928球棍模型球棍模型比例模型比例模型正四面体正四面体思考思考:若:若CHCH4 4中的碳原子位于立方体的中心,一个氢中的碳原子位于立方体的中心,一个氢原子在顶点,画出其余三个氢原子所在的位置。原子在顶点,画出其余三个氢原子所在的位置。以碳原子为中心,以碳原子为中心,四个氢原子四个氢原子为顶点的为顶点的正四面体正四面体。键角:。键角:109109。2828,三、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,
8、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 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 1、稳定性、稳定性:甲烷的稳定性甲烷的稳定性.mpg甲烷与酸性高锰酸钾溶液甲烷与酸性高锰酸钾溶液等等强氧化剂不反应。强氧化剂不反应。通常情况下,甲烷比较稳定,通常情况下,甲烷比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂(与强酸、强碱、强氧化剂(三强三强)不发)不发生化学反应。生化学反应。不褪色不褪色 2.2.氧化反应:氧化反应:有机反应不用有机反应不用有机反应不用有机反应不用“=”,而
9、用,而用,而用,而用“”“”强调:甲烷与空气或氧气的强调:甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时,发生爆炸。混合气体点燃时,发生爆炸。因此,在点燃甲烷气体时,因此,在点燃甲烷气体时,必须先进行纯度检验。必须先进行纯度检验。实验:实验:甲烷在空气中的燃烧甲烷在空气中的燃烧.mpg思考思考1、如何鉴别、如何鉴别CH4、H2、CO三种气体三种气体?气体气体火焰火焰颜色颜色干燥的烧杯罩在火焰上干燥的烧杯罩在火焰上方方用澄清的石灰水湿润烧杯后罩在火用澄清的石灰水湿润烧杯后罩在火焰上方焰上方CH4H2CO蓝色蓝色有水珠出现有水珠出现烧杯内壁出现混浊烧杯内壁出现混浊淡蓝色淡蓝色有水珠出现有水珠出现烧杯内壁不出现混
10、浊烧杯内壁不出现混浊蓝色蓝色没有水珠出现没有水珠出现烧杯内壁出现混浊烧杯内壁出现混浊3 3、取代反应、取代反应甲烷与氯气的取代反应甲烷与氯气的取代反应-2.mpg实验:实验:取一个取一个100mL100mL的量筒,的量筒,用排饱和食盐水的方法收集用排饱和食盐水的方法收集20mLCH20mLCH4 48080mLmLClCl2 2,放在光亮的,放在光亮的地方,日光不要直射(地方,日光不要直射(漫光照漫光照),等待片刻,观察发生的现象。,等待片刻,观察发生的现象。现象现象结论结论要求要求:推出反应的主要产物,写出反应方程式,:推出反应的主要产物,写出反应方程式,归纳出取代反应的定义归纳出取代反应的
11、定义实验现象及推断实验现象及推断饱和饱和NaCl溶液溶液Cl2+CH4试管中气体的颜试管中气体的颜色变浅色变浅ClCl2 2参加反应参加反应生成油状物,取生成油状物,取下橡胶塞后液面下橡胶塞后液面迅速上升迅速上升生成新的液生成新的液态生成物态生成物过几分钟后,液过几分钟后,液面继续上升面继续上升生成极易溶生成极易溶于水的气体于水的气体H C H HH+Cl Cl光照光照H C Cl HH+HCl一氯甲烷(气)一氯甲烷(气)有机物分子有机物分子里的里的某些原子或原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请你尝试请你尝试 你能仿照上
12、述化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式吗?H C H HCl+Cl Cl光照光照H C Cl HCl+HCl二氯甲烷(液)二氯甲烷(液)Cl C H HCl+Cl Cl光照光照Cl C Cl HCl+HCl三氯甲烷(液)三氯甲烷(液)氯仿(有机溶剂)氯仿(有机溶剂)Cl C H ClCl+Cl Cl光照光照Cl C Cl ClCl+HCl四氯甲烷(液)四氯甲烷(液)有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂 *甲甲烷烷与与氯氯气的反气的反应应,共得到五种,共得到五种产产物,其中物,其中一一氯氯甲甲烷烷和和氯氯化化氢为氢为气气态态,其余,其余为为液液态态。氯氯化化氢氢易溶于水,其余易溶
13、于水,其余难难溶于水。溶于水。取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别置换反应置换反应取代反应取代反应反应物反应物生成物生成物反应反应条件条件反应反应程度程度(1)反应物中一定有单质反应物中一定有单质(2)反应物一般是无机物反应物一般是无机物(1)反应物中不一定有单质反应物中不一定有单质(2)反应物中至少有一种有机物反应物中至少有一种有机物生成物中一定有单质生成物中一定有单质生成物中不一定有单质生成物中不一定有单质大多在溶液中进行,大多在溶液中进行,一般反应较快一般反应较快受外界条件影响较大,反应受外界条件影响较大,反应进行较慢进行较慢反应单向进行,不可逆反应单向进行,不可逆反应逐步进
14、行,可逆反应逐步进行,可逆1 1、光照下,将等物质的量的光照下,将等物质的量的CHCH4 4和和ClCl2 2充分反应,得到充分反应,得到产物的物质的量最多的是:产物的物质的量最多的是:A A、CHCH3 3Cl BCl B、CHCH2 2ClCl2 2 C C、CHClCHCl3 3 D D、CClCCl4 4 E E、HClHClE巩固练习:巩固练习:2 2、能否用能否用CHCH4 4和和ClCl2 2来制取纯净的来制取纯净的CHCH3 3ClCl?不能。因为不能。因为CHCH4 4和和ClCl2 2的取代反应是多步反应同时进行的取代反应是多步反应同时进行的,无法使反应停留在某一步反应上,
15、得到的是四的,无法使反应停留在某一步反应上,得到的是四种氯代物和种氯代物和HClHCl。3 3、根据甲烷与氯气发生的取代反应,探究分析如下问题:、根据甲烷与氯气发生的取代反应,探究分析如下问题:在所有的产物中,哪种产物的物质的量最多,它的物质在所有的产物中,哪种产物的物质的量最多,它的物质的量与参加反应的氯气之间存在什么样的数量关系?的量与参加反应的氯气之间存在什么样的数量关系?四种取代反应与甲烷之间存在什么样的数量关系?四种取代反应与甲烷之间存在什么样的数量关系?4 4、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至10001000的高温的高温下,下,甲烷分解甲烷分解CH
16、CH4 4 C +2H C +2H2 2高温高温合成氨、汽油的原料合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料橡胶工业的原料【小结】甲烷的化学性质【小结】甲烷的化学性质1 1、稳定性:、稳定性:2 2、氧化反应、氧化反应3 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 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KMnOKMnO4 4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
17、1000以上以上 五、甲烷的用途五、甲烷的用途(1 1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道 气的主要成分。中国最早利用天然气。气的主要成分。中国最早利用天然气。(2 2)“西气东送西气东送”就是将新疆等中西部地区的就是将新疆等中西部地区的天天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大工程。上海的一项巨大工程。(3 3)天然气是高效、低耗、污染小的清洁能)天然气是高效、低耗、污染小的清洁能 源。它还是一种重要的化工原料。源。它还是一种重要的化工原料。4 4、下列物质在一定条件下,可与、下列物质在一定条件下
18、,可与CHCH4 4发生化学反应的是:发生化学反应的是:氯气溴水氯气溴水氧气氧气 酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液5 5、在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是:、在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是:氯气与氢气反应氯气与甲烷反应氯气与氢气反应氯气与甲烷反应次氯酸分解甲烷与氧气反应次氯酸分解甲烷与氧气反应6 6、下列关于甲烷的叙述不正确的是:、下列关于甲烷的叙述不正确的是:A A甲烷是沼气、坑道气的主要成分甲烷是沼气、坑道气的主要成分 B B通常情况下,甲烷性质较稳定,与强酸、强碱、强氧化通常情况下,甲烷性质较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂均不反应剂均不反应 C C甲烷在空气中燃烧时
19、,火焰不明亮且无烟甲烷在空气中燃烧时,火焰不明亮且无烟 D D甲烷在空气中加热到甲烷在空气中加热到 1000 1000时,分解成炭黑和氢气时,分解成炭黑和氢气7 7、烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是:、烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是:A.A.形成四对公用电子对形成四对公用电子对 B.B.通过非极性键通过非极性键C.C.通过两个共价键通过两个共价键 D.D.通过离子键和共价键通过离子键和共价键8 8、下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是:、下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是:A.A.氯气和氧气的反应氯气和氧气的反应 B.B.氯气和甲烷的反应氯气和甲烷的反应C.C.氧气和甲
20、烷的反应氧气和甲烷的反应 D.D.次氯酸的分解次氯酸的分解9 9、鉴别、鉴别CHCH4 4,COCO和和H H2 2三种无色气体的方法,是将它们分别:三种无色气体的方法,是将它们分别:A.A.先后通入溴水和澄清石灰水先后通入溴水和澄清石灰水B.B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯C.C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯杯D.D.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水A10.10.在在CHCH4 4分子结构中,四个碳氢键:分子结构中,四个碳氢
21、键:A A在同一平面上在同一平面上 B B形成一个正四面体的立体结构形成一个正四面体的立体结构C C键长、键能相键长、键能相 D D键角均为键角均为1201201111、下列说法正确的是:、下列说法正确的是:A.CHA.CH4 4、CClCCl4 4和和CHCH3 3ClCl都是正四面体结构都是正四面体结构B.CHB.CH4 4、CClCCl4 4都是正四面体结构都是正四面体结构C.CHC.CH4 4和和CClCCl4 4中的化学键完全相同中的化学键完全相同D.CHD.CH4 4和和CClCCl4 4的结构相同,性质也相同的结构相同,性质也相同1212、能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实
22、是:、能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是:A.A.甲烷的四个碳氢键的键能相等甲烷的四个碳氢键的键能相等B.B.甲烷的四个碳氢键的键长相等甲烷的四个碳氢键的键长相等C.C.甲烷的一氯代物只有一种甲烷的一氯代物只有一种D.D.甲烷的二氯代物只有一种甲烷的二氯代物只有一种BCBD第三章第三章 有机化合物有机化合物第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷第二课时第二课时3 3/8 8/2 20 02 23 3乙烷乙烷分子式:分子式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:电子式:电子式:甲烷甲烷丙烷丙烷分子式:分子式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:丁烷丁烷分子式:分子式:结
23、构式:结构式:结构简式:结构简式:戊烷戊烷分子式:分子式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:属于烷烃属于烷烃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 2、C C原子都形成原子都形成4 4个共价单键;个共价单键;3 3、分子式不同、分子式不同,相差若干个相差若干个CHCH2 2原子团。原子团。分析以上烃的结构特点分析以上烃的结构特点?这样的烃属于什么烃?这样的烃属于什么烃?一、什么是烷烃?一、什么是烷烃?在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键单键结合成结合成链链状状,碳原子剩余的价键,碳原子剩余的价键全部跟氢
24、原子全部跟氢原子相结合,使每个碳相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和饱和”。这样的。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。烃叫做饱和烃,又叫烷烃。要点:要点:1 1、碳碳单键、碳碳单键2 2、链状:不是直线,、链状:不是直线,锯齿状锯齿状3 3、“饱和饱和”每个碳原子都形成四个单每个碳原子都形成四个单键键乙乙烷烷丁丁烷烷丙丙烷烷异异丁丁烷烷练一练:练一练:下列物质中是否属于烷烃?为什么?下列物质中是否属于烷烃?为什么?CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2一、烷烃的通式:一、烷烃的通式:C C
25、n nH H2n+22n+2 (n1)(n1)想一想想一想甲烷:甲烷:CHCH4 4乙烷:乙烷:C C2 2H H6 6丙烷:丙烷:C C3 3H H8 8丁烷:丁烷:C C4 4H H1010戊烷:戊烷:C C5 5H H1212癸烷:癸烷:C C1010H H2222十七烷:十七烷:C C1717H H3636 请对照课本请对照课本6363表表3-13-1分子式栏,分子式栏,分析上述烷烃的化学式,你可以发现分析上述烷烃的化学式,你可以发现它们中它们中碳原子的个数与氢原子的个数碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系之间有什么关系?二、烷烃的物理性质二、烷烃的物理性质:名称结构简式常温时的状
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