高中化学必修二 1甲烷 烷烃PPT课件

C2H5OH酒CH3COOH醋蔗糖C12H22O11第三章有机化合物P60-62-3min煤油、汽油、轮胎橡胶生活中常见的有哪些有机物吗？酒精、醋酸、葡萄糖……酒醋蔗糖燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏结剂、涂料、油漆日用品:塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物:糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。1、定义：通常把含有碳元素的化合物称为为有机物。2、组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等有机物Organiccompound什么叫有机物？由哪些元素组成？（碳的氧化物（CO2、CO）、碳酸、碳酸盐、金属碳化物(CaC2)、氰化物等看作无机物）3、特点：种类多、大多难溶于水，易溶于有机溶剂、大多可燃烧、多数为非电解质、反应产物一般比较复杂，有副产物……仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。4、分类：烃烃的衍生物烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等最简单的有机化合物——甲烷——烷烃+=烃tīngq火气àntīng第一节最简单的有机化合物-甲烷你了解吗?甲烷在自然界的存在天然气油田气煤矿坑道气沼气资料西气东输的主角——甲烷沼气千年的希望——“可燃冰”可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源.日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的笔记本电脑和电源资料一、甲烷分子的空间结构分子式电子式结构式HCHHHCH4问题：从甲烷的电子式/结构式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？HCHHH结构简式CH4甲烷的分子模型比例模型球棍模型甲烷分子的空间结构碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。空间构型：正四面体4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等（109°28'）。[例题]下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面正四边形结构的是（）A、CH3Cl只代表一种物质B、CH2Cl2只代表一种物质C、CHCl3只代表一种物质D、CCl4只代表一种物质BHCClHClHCClClH二、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无味的气体。根据上述甲烷的物理性质,你认为该如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法:1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。3、极难溶解于水。2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。三、甲烷的化学性质在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂及强酸、强碱不发生化学反应。问题：能不能与酸性高锰酸钾？能不能与强酸、强碱溶液反应？实验1.甲烷的氧化反应—燃烧安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。空气中甲烷含量在5%-15.4%范围内时，与火花将发生爆炸，点燃甲烷之前必须验纯!!注意反应方程式：CH4+2O2CO2+2H2O点燃如何鉴别H2、CO、CH4?甲烷煤矿坑道(坑气、瓦斯)防止事故——通风；——避免明火CH4爆炸极限：5%~15.4%科学探究2.甲烷的取代反应①混合气体的黄绿色变浅；②试管壁上出现油滴；③试管中有少量白雾；④试管内的液面上升。结论？1.混合气体在光照的条件下发生了化学反应。2.反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3.随着反应的进行，试管内压强减小。光照甲烷的取代反应的历程动画名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态气态[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。CH4+Cl2光CH3Cl+HCl甲烷的取代反应的历程CHCl3+Cl2光CCl4+HClCH4+Cl2光CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2光CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光CHCl3+HCl（一氯甲烷气体）（二氯甲烷液体）[三氯甲烷（氯仿）液体][四氯甲烷（四氯化碳）液体]常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。注意：②甲烷与氯气反应产物多种卤代物和HCl的混合物，其中有两种气体产物(CH3Cl和HCl)。①反应条件：甲烷与卤素单质在光照条件下发生取代反应，与氯水、溴水等不反应。③有机反应很复杂，副产物较多。故有机反应一般用“”而不用“”表示。不要强光直射1、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClD巩固练习2、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（）A、0.5molB、2molC、2.5molD、4molC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,叫取代反应.取代反应3.甲烷的受热分解反应在隔绝空气的条件下，加热至1500℃，甲烷分解生成炭黑和氢气。得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。反应方程式：CH4C+2H2高温§3-1最简单的有机物-甲烷第二课时烷烃【知识回顾】有机化合物：指含有碳元素的化合物，简称有机物。烃：只含有碳、氢元素的有机化合物。甲烷——最简单的有机物1、甲烷的空间构型：2、甲烷的物理性质：3、甲烷的化学性质：甲烷的取代反应：一氯甲烷ClH气体二氯甲烷ClClHCl三氯甲烷HClClClClCl氯仿液体四氯甲烷ClHClClClClClClCl四氯化碳液体液体气体巩固练习2、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（）A、0.5molB、2molC、2.5molD、4mol1.下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面正四边形结构的是（）A、CH3Cl只代表一种物质B、CH2Cl2只代表一种物质C、CHCl3只代表一种物质D、CCl4只代表一种物质与甲烷结构相似的有机物很多：分子式C2H6C3H8C4H10名称乙烷丙烷丁烷结构式H–C–HHC–HHHC–HHHH–C–HHC–HHC–HHHC–HHH–C–HHC–HH【思考与交流】请从结构上分析它们与甲烷具有哪些相似点？一、烷烃1、定义：碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键全部与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫饱和烃，也称烷烃。C2H6（乙烷）C3H8（丙烷）C4H10（丁烷）(n≥1)结构式H–C–HHC–HHHC–HHHH–C–HHC–HHC–HHHC–HHH–C–HHC–HHCH3CH3CH3—CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3结构简式CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3省略C—H键把同一C上的H合并省略横线上C—C键结构简式：CH3CHCH2CH2CH3CH3C—C—C—C—CC结构式：(CH3)2CH(CH2)2CH3练习：1.写出甲烷、乙烷、丙烷的结构式和结构简式；2.写出下列结构表示的烷烃的结构简式。CCCC－－－∣CCCC－－(B)(C)(D)(A)∣CCCC－－C－C∣CCC－∣CC－－C∣C－C∣C－2、结构特点:（1）碳原子间都以碳碳单键结合，氢原子数达到最大值。（2）每个碳原子与四个原子相连，构成空间四面体。（3）除乙烷外，别的烷烃的碳链均非直线型，为锯齿形。（4）单键可旋转。乙烷（C2H6）丙烷（C3H8）空间构型C4H10（丁烷）CCCC－－－这是一个直线型分子吗？C–HHHC–HHH–C–HHC–HH3、烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1）甲烷CH4乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷CH3(CH2)8CH3十七烷CH3(CH2)15CH3想一想:同系物：结构相似，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。若把碳原子数定为n，则烷烃的通式为？4.习惯命名法：CnH2n+2n=1~10：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸如：C7H16n≥11：用汉字数字表示C12H26庚烷十二烷通常把烷烃泛称为“某烷”，“某”是指烷烃中碳原子的数目。【例】：C5H12，C8H18，C30H62怎样命名？戊烷、辛烷、三十烷有同分异构体的烷烃命名：正、异、新如：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH3－CH－CH2－CH3CH3异戊烷CH3－C－CH3CH3CH3新戊烷同分异构体：分子式相同，结构不同；属于不同物质正戊烷总结：对于烷烃，其同分异构体主要为碳原子间的结合顺序不同而造成的碳链异构。思考：烷烃中有哪几种不含有同分异构体？二、烷烃的性质1、物理性质：P63（2）溶解性：均难溶于水，易溶于有机溶剂。（1）状态：常温常压，碳原子数小于等于4的烷烃（C1～C4）为气态；（4）密度：随着烷烃碳原子数的增加，密度增大；密度均小于1g/cm3（均比水轻）。（3）沸点：随着烷烃碳原子数的增加，熔沸点升高；（碳原子数相同，支链越多，熔沸点降低）2、化学性质：烷烃化学性质与甲烷相似。（1）通常情况下较稳定，不与酸、碱、氧化剂等反应。（2）都易燃烧（氧化反应）（3）光照下都能与卤素单质气体发生取代反应。例如：不能使KMnO4(H+)溶液褪色，不能使溴水褪色。O)H1(COO213HC22点燃222nnnnnCnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX光照1.在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（）A、CH4B、C2H6C、C3H8D、C4H10D引申：若为等质量呢？2.思考：乙烷与氯气发生取代反应，产物中最多能产生多少种有机物？是6种吗？结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。三、同系物同：通式同，组成元素同，同类物质异：组成上相差n个CH2原子团，（分子式不同）相对分子质量相差14n(n为正整数)“同类”“不同碳”同系物的化学性质相似，物理性质随碳原子数的增加而发生规律性的变化。E、CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH3|CH3下列物质是否为同系物？A、CH3CH3和CH2=CH2-CH3C、CH3CH3和D、CH3CH2Br和CH3CH2CH2ClB、CH2=CH2和H2CCH2CH2不是不是是不是不是CH3CHCH3|CH3烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。常用符号“R—”表示。例：—CH3甲基—CH2CH3（或—C2H5）乙基……注意：R—基中的“—”表示1个单电子，即烃基是电中性的。1.烃基四、同分异构体－CH2CH2CH3－CHCH3CH3丙基异丙基（1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象。（2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互成为同分异构体。思考：相对分子质量相同的一定是同分异构体吗？特点：分子式相同、结构不同、性质不同、是不同的物质；2.同分异构体不一定3.烷烃同分异构体的书写书写方法：“减碳链”法书写规则：主链由长到短；支链有整到散；位置由心到边；排列孪邻到间。例：写出己烷（C6H14）的同分异构体C—C—C—C—C—CC—C—C—C—CCC—C—C—C—CCC—C—C—CCCC—C—C—CCC注意：最后写同分异构体时补足H！课前检测一：烃的燃烧1.等质量的CH4、C2H6、C3H8、C6H6、与足量的O2反应，消耗O2最多的是_______；生成H2O最多的是_______；生成CO2最多的是_______。结论：质量相同的烃——H的质量分数越高，消耗的O2越多；生成的H2O越多；C的质量分数越高，生成CO2越多。CH4CH4C6H62.燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法，完全燃烧0.1mol某烃后，测得生成的CO2为8.96L(标况)，生成H2O为9.0g，则该烃的分子式为___________它可能存在的结构简式为_______________________C4H10主链：由长到短，支链：由整到散，位置：由心到边，排列：孪邻到间1.写出庚烷（C7H16）的同分异构体。C—C—C—