化学：第三章第一节《最简单的有机化合物――甲烷》原创课件(人教版必修2)

新课标人教版化学必修Ⅱ一、有机化合物什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别?1.有机化合物一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。注意:CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。2.有机物的组成元素除含碳外，一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素.我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃.第一节最简单的有机化合物——甲烷第一课时甲烷是最简单的有机化合物.甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。沼气煤矿坑道气天然气油田气一、甲烷的存在练习:写出甲烷的电子式、结构式。二、分子式:CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？比例模型球棍模型立体结构：正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109028/）。二、甲烷的性质•无色、无味的气体•=0.717g/L（S.T.P）•极难溶于水•俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）１、物理性质2、化学性质：通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。同理：甲烷也不能使氯水、溴水等褪色CH4+2O2CO2+2H2O点燃在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。（1）氧化反应：现象：火焰明亮，产生淡蓝色火焰。注意：点燃甲烷之前必须验纯!!科学探究取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？1.你从实验中得到哪些信息？2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？（2）.甲烷的取代反应室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。2试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？现象讨论结论现象与结论：注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！!甲烷与氯气反应的化学方程式：HClClCHClCH3光24HClCHClClClCH3光222HClCClClCHCl4光23(一氯甲烷，气态)（二氯甲烷，液态）（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？甲烷取代反应的反应原理：H－C－HHH+Cl－Cl－→H－C－ClHH+H－Cl一氯甲烷H－C－ClHH+Cl－Cl－→H－C－ClClH+H－Cl二氯甲烷H－C－ClClH+Cl－Cl－→H－C－ClClCl+H－Cl三氯甲烷H－C－ClClCl+Cl－Cl－→Cl－C－ClClCl+H－Cl四氯甲烷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替代的反应叫做取代反应。应用：三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。新课标人教版化学必修Ⅱ第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷第二课时与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。几种烷烃的球棍模型及对应的结构式丁烷异丁烷只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。相同点C、H原子数不同不同点三、烷烃在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。1、定义：例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H||||HHHHH—C—H|H2、结构简式：或者：CH3CH（CH3）CH2CH2CH3CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上C—C键省略C—H键把同一C上的H合并乙烷：HH丙烷：HHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH丁烷：HHHH异丁烷：H|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH如：下列结构式对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3◆以碳原子个数为基础命名称“某烷”◆十个以下分别用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。3、烷烃的简单命名：4、烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)如果把碳原子数定为n，氢原子数就是2n+2。5、性质（1）物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶规律：状态：气(1～4)液(5～16)固(17以上)；熔、沸点、密度依次升高密度：相对密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水（2）化学性质（与CH4相似）①氧化反应OHnnCOOCnHnn22222)1(213点燃②取代反应A、燃烧通式B、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。在光照条件下进行，产物更复杂结构相似，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。6、同系物烷烃同系物结构相似：分子组成：｛碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；链状。碳原子数不同，即碳链的长短不同。1、下列哪组是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH2C、CH3－CH＝CH2CH2CH2B2、1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（）A、4molB、8molC、2molD、6molD3、写出下列烷烃的分子式：（1）含有38个碳原子的烷烃的分子式（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式（3）相对分子量为128的烷烃的分子式新课标人教版化学必修Ⅱ第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷第三课时丁烷C4H10异丁烷C4H10练习：请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3名称熔点/℃沸点/℃相对密度正丁烷－138.4－0.50.5788异丁烷－159.6－11.70.557两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3观察：烷烃中碳原子是否在同一直线上？四、同分异构现象、同分异构体：相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。1、定义：2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较概念内涵比较对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体质子数等，中子数不等的原子之间原子氕、氘、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4请看图写出结构简式和分子式：碳原子数相同，结构不同用正、异、新区别，系统命名法高二选学。C5H12C5H12C5H12例1、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3③④金刚石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3Cl3517Cl3717①和④②③和⑤⑥五、烃基2、特点：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。1、定义：呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。甲基：－CH3亚甲基：－CH2－次甲基：－CH－乙基：－CH2CH3丙基：－CH2CH2CH3∣六、同分异构体的书写书写方法：“碳链缩短法”步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两注意，四句话”：两注意：①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。四句话：①主链由长到短；②支链由整到散；③位置由心到边；④排布由对到间。练习：分别写出C5H12和C6H14的同分异构体。CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CCH2CH3CH3CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3主链由长到短位置由心到边排布由对到间练习1、下列哪些物质是属于同一物质？CCCC－－－(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－－∣CCCC－∣∣CCCC－∣C∣CCC－∣(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)图3-64个碳原子相互结合的几种方式思考与交流参考图3-6，分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。