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第三章有机化合物世界上绝大多数的含碳化合物，都是有机化合物（简称有机物）。例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等作为吃、穿、用方面的必需品;合成树脂、合成橡胶、合成纤维、药物、染料、功能材料，等等目前，从自然界发现的和人工合成的有机物约有两千多万种，而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来。如H2CO3、CO2、CO不是有机物．•有机物是含碳元素的化合物，但不是所有的含碳元素的化合物都是有机物。•烃——仅含碳和氢两种元素的有机物，又称为碳氢化合物。•烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。碳氢烃自我评价•下列物质属于烃的是：⑴H2S、⑵C2H2、⑶CH3Cl、⑷C2H5OH、⑸CH4、⑹H2、⑺.金刚石、⑻CH3COOH、⑼CO2⑽C2H4⑵.C2H2⑸.CH4⑽C2H4（2）（5）（10）烃：仅含碳和氢两种元素的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，常常还含有哪些元素？仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是甲烷。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。甲烷在自然界的存在沼气煤矿坑道气天然气油田气1、甲烷的分子结构甲烷的分子式为CH4，你能写出甲烷的电子式和结构式吗？一、甲烷球棍模型比例模型正四面体甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，2、甲烷的性质甲烷的是一种没有颜色、没有气味的气体，密度比空气小，极难溶于水。在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟“三强”即强酸、强碱、强氧化剂一般不起反应，这说明甲烷分子中的C—H键比较牢固。但在一定条件下，甲烷能发生氧化反应和取代反应。（1）甲烷的氧化反应甲烷很稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色。但甲烷可以在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰。点燃CH4+2O2CO2+2H2O点燃甲烷和空气(或氧气)的混合气体，可能会发生爆炸，因此，在点燃甲烷之前，必须进行检验纯度的操作。现象：色变浅，出油滴，有白雾甲烷与氯气光照条件下的取代反应一氯甲烷(气态)二氯甲烷(液态)三氯甲烷(液态)四氯甲烷(液态)取代思考:左边这些反应是置换反应吗？无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。一氯甲烷CH3ClCH2Cl2无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！脂肪和油的萃取剂牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂主要用作致冷剂在医药上作麻醉剂二氯甲烷无色透明易挥发液体，稍有甜味。CHCl3氯仿三氯甲烷有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。CCl4全氯甲烷四氯化碳四氯甲烷无色液体，有愉快的气味，有毒！用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。取代反应: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替代的反应。现象：色变浅，出油滴，有白雾取代反应⑴量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失，⑵量筒内壁出现油状液滴，⑶量筒内水面上升注意：装置要放在光亮的地方.取代反应：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。现象：产物为混合物在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4C+2H2高温合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料甲烷的受热分解1．氯仿（CHCl3）可作麻醉剂，但常因保存不妥而被氧气氧化，产生剧毒气体---光气（COCl2）2CHCl3+O22COCl2+2HCl上述反应是否为取代反应？是2.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（）A．氯气B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液AC注意：与CH4反应的卤素单质为纯气态，甲烷与氨水、溴水并不反应。3、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（）A、HClB、CH4C、H2D、COB学习最大的敌人是自己，战胜自我，开创美好未来！4、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、HClD5．在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）A、氯气与氢气反应B、氯气与甲烷反应C、氧气与甲烷反应D、次氯酸的分解C谋事在人，成事在天！6、甲烷与氯气的反应属于__________反应，在反应中，甲烷分子中的_____原子被氯原子________.取代氢取代7.写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr8.甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈——————结构，电子式————，化学性质比较——————。9.与甲烷的分子结构相同的物质是（）ANH3BCCl4CCH2Cl2DH2O10.将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）ACH4BCO2CSO2DH2无色无臭0.714g/L正四面体稳定BC•11．向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（）•ＡＣＨ３Ｃl•ＢＮaＣl•ＣＫＣlＯ３•ＤＣＣl４B•12.在CH4分子结构中，四个碳氢键（）•A．在同一平面上B．形成一个正四面体的立体结构C．键长、键能相D．键角均为120°•分析：甲烷分子里的碳原子与4个氢原子不在同一平面内，整个分子呈一个正四面体形的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。4个碳氢键的键长和键能都相等，碳原子的四个价键的键角都相等。BC（3）甲烷的受热分解在隔绝空气的情况下，加热至1000℃，甲烷分解生成炭黑和氢气。CH4C+2H2高温*甲烷分解生成的氢气可以作为合成氨的原料，生成的炭黑是合成橡胶的原料。3.甲烷的用途（1）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。（2）“西气东送”就是将新疆等中西部地区的天然气，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。（3）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。二、烷烃几种烷烃的物理性质烷烃的物理性质及其规律1、烷烃(饱和烃)及其结构特点烷烃2、烷烃的物理性质及其规律3、烷烃的组成通式4、同系物5、烷烃的名称6、同分异构现象及同分异构体——分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,每个碳原子的化合价(4价)都已充分利用达到“饱和”。——随着碳原子数的增多,熔沸点升高,相对密度增大(C1~C4为气态,C5~C16为液态,其余为固态,均不溶于水，易溶于有机溶剂)。——CnH2n+2烷烃性质（1）物理性质：随着分子里原子数的递增呈规律性的变化，①，②，③,④__________________________。状态由气态到液态到固态熔、沸点依次升高相对密度依次增大均不溶于水碳注意：n≤4时，均为气态；5＜n≤16，均为气态；n≥17时，均为固态对比以下它们结构上有什么不同：乙烷丙烷环丙烷环丁烷乙烯丙烯碳的成键特点双键CCCC价键理论：A．碳原子总是四价的B．碳原子自相结合成键单键叁键C＝CC≡C比较下列烃的结构式及球棍模型尝试归纳它们在结构上的特点HHCHHHCHHHCHHHCHHCHHHCHHCHHCHHHCH乙烷丁烷丙烷烷烃(饱和烃)及其结构特点常见烷烃的球棍模型：乙烷丁烷丙烷异丁烷乙烷：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它们对应的结构简式：CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH33、烷烃的组成通式根据各烷烃的结构简式尝试找出它们在组成上的区别及其规律4、同系物根据烷烃的组成和结构特点归纳出同系物的定义结构相似，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。如甲烷、乙烷、丙烷······烷烃（同系物）具有相似的化学性质——通常比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化；在空气中能点燃，光照下能与氯气发生取代反应，高温下会分解。烷烃完全燃烧的通式：2CnH2n+2+（3n+1）O22nCO2+2（n+1）H2O同系物1、定义:见课本P57①通式_____（填“同”或“不同”，以下相同）②是______一类物质；③组成元素_____；④化学相对分子质量相差14n；⑤结构相似但不完全相同；⑥化学性质相似。2、特点相同同相同例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：（1）O2和O3（2）CH3CH3和CH3CH2CH2CH3（3）和（4）金刚石和石墨（5）氕、氘和氚（6）CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3Cl3517Cl3717（1）（3）（4）（5）（2）（6）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，原子之间原子氕、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)2CH3、C(CH3)45、烷烃的名称阅读P55倒数第二小节，了解烷烃的命名方法根据烷烃分子中的碳原子数依次叫做：甲烷、乙烷、丙烷······壬烷、癸烷、十一烷、十二烷······6、同分异构现象及同分异构体由于在有机物的分子中，碳原子有4个价键，所以碳原子间除了依次相连成直链状的碳架外，还可以连成带支链的碳架或连成环状的碳架等等。这就导致了某些不同的化合物具有相同的分子式。这些不同的化合物互称为同分异构体。化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象称为同分异现象。同分异构体1、定义:见课本P58①组成元素_____（填“同”或“不同”，以下相同）②化学式_____；③化学相对分子质量_____；④结构______(可能相似也可能完全不同)；⑤化学性质______(可能相似也可能完全不同)。2、特点相同同同不同不同例如：丁烷有两种同分异构体：正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体在性质上有差异！甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷戊烷有三种同分异构体：HHCHHCHHCHHCHHHCHHHCHHCHHCHCHHHCHHHHCHHCHHCCHHHCHHH正戊烷异戊烷新戊烷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。例如C5H12有3种同分异构体正戊烷异戊烷新戊烷碳原子数同分异构体数碳原子数同分异构体数119352110753111159421235553138026514185879161035981820366319同分异构体的书写口诀：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布孪邻到间。一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。1、下列各组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____________________。a、O2和O3b、3517Cl和3717Clc、CH3CH3和CH3CH2CH2CH3d、金刚石和石墨e、氕、氘、氚f、CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3beadcf2、具有下列化学式的烃与氯气生成的二氯取代物只有一种的是（）A、CH4B、C2H6C、C3H8D、C4H103、能说明甲烷的分子不是平面正方形，而是正四面体的是（）A、CH4分子中的键长、键角都相等B、CH4与氯气能生成4种取代产物C、CH4的一氯代物只有一种D、CH4的二氯代物只有一种AAD•4.通过初中和高中有机化合物的学习，你认为下列有关有机化合物的说法中正确的是（）•A．凡是含有碳元素的化合