最简单的有机化合物

有机物:组成元素：含有碳元素的化合物碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物）主要元素其他元素——又叫碳氢化合物只含有碳、氢两种元素的有机物烃：第三章有机化合物有机物种类繁多的原因：A、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；B、碳原子相互之间能以共价键（单键、双键、三键）结合形成长的碳链或碳环。CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC、原子种类数目相同的分子可能具有不同的结构——同分异构现象。CCCCCCCC例1：下列物质属于烃的是（）A、H2SF、C2H4B、C2H2G、CH3COOHC、CH3ClH、CO2D、C2H5OHI、H2E、CH4J、金刚石B、E、F留民营从解决环境脏、做饭难入手，尝试利用沼气，最终走上了生态农业的道路。通过利用沼气，每年全村节煤近1000万吨，为保障北京的空气质量作出了重大贡献。瓦斯气的主要成分是甲烷CH4爆炸极限：5%~15.4%重磅炸弹甲烷是天然气、沼气、油田气、坑道气的主要成分，是最简单的有机物。一、甲烷的分子结构分子式电子式结构式CH4HHCHH········HHCHH极性共价键键的类型第一节最简单的有机化合物——甲烷空间结构4个C-H键的长度和强度相同、夹角相等正四面体比例模型球棍模型思考：如果是平面四边形，4个C-H键的夹角相等吗？练习：下列事实能说明CH4是正四面体构型而不是平面正方形的是()A.CH3Cl只有一种结构B.CH2Cl2只有一种结构C.CHCl3只有一种结构D.CCl4只有一种结构B二、甲烷的性质1、物理性质无色、无味、极难溶于水的气体，密度是0.717g/L，小于空气。2、化学性质通常情况下，甲烷比较稳定，不能与KMnO4、溴水等强氧化剂反应，也不与强酸、强碱反应。（沼气、坑气、天然气的主要成分：CH4）思考：收集方法？（1）甲烷的氧化反应具有可燃性CH4+2O2CO2+2H2O点燃点燃前要验纯燃烧现象：淡蓝色火焰，无黑烟，放热——瓦斯爆炸8e－——优良的气体燃料（2）甲烷的取代反应科学探究：P61氯气的黄绿色逐渐变浅试管壁出现油状液滴液面上升、试管中有少量白雾光照下现象：HHCClHHHCHH+ClCl光+HCl一氯甲烷(g)有机化学重要反应类型之一取代反应：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HClCClHHClCHH+ClCl光+HCl二氯甲烷（难溶于水的无色液体）ClClCClHClClCHH+ClCl光+HCl三氯甲烷（氯仿、有机溶剂）ClClCClClClClCHCl+ClCl光+HCl四氯甲烷（四氯化碳、有机溶剂、灭火剂）CH4+Cl2CH3Cl(g)+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2(l)+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3(l)+HCl光CHCl3+Cl2CCl4(l)+HCl光甲烷还能与其他卤素单质发生取代反应产物为混合物卤代物不溶于水注意：有机反应类型的名称有机反应方程式的书写练习1：①1molCH4在光照条件下最多可与____molCl2发生取代反应；②若要制得等物质的量的4种氯代产物，需要Cl2_____mol。42.5练习2：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.NaClC.KClO3D.CCl4E.HClBE甲烷乙烷丙烷丁烷三、烷烃1.烷烃的定义与结构:碳原子之间都以单键结合成链状，剩余价键均与氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也叫烷烃。结构特点：饱和链状C—C，C—H锯齿形而非直线性化学式(分子式)电子式结构式结构简式最简式(实验式)2.表示形式：以己烷为例：C6H14C3H7CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3(CH2)4CH34.同系物结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。碳原子间均以单键结合CnH2n+2链状碳原子数（n）不同烷烃同系物结构相似：通式相同：分子组成：3.通式：CnH2n+2(n≥1)5、烃基（1）定义：烃失去一个或n个氢原子后剩余的部分。烷烃烷基（含有未成对电子）失去一个H如：名称结构式电子式甲基CH3—乙基CH3CH2—（2）烷基通式：—CnH2n+1（3）注：烃基不显电性；不单独存在；烃基可直接结合形成分子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-182.5-161.5不溶乙烷CH3CH3气-182.8-88.6不溶丙烷CH3CH2CH3气-188-42.10.5005不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.3-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-129.736.00.5572不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22.0302.20.7767不溶6.烷烃物理性质（课本P63表3-1）（4）均难溶于水，易溶于有机溶剂递变规律随着烷烃碳原子数的增加：（1）状态：气→液→固（2）熔沸点逐渐升高（3）相对密度依次增大（n≤4）（n≥17）①氧化反应均不能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，不与强酸，强碱反应。②取代反应7.烷烃化学性质——与甲烷类似——烷烃的特征反应条件:光照3n+12CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O点燃8.烷烃的命名CH4C2H6C5H12C9H20甲烷乙烷戊烷壬烷C12H26C20H42十二烷二十烷1~10用天干表示，10以上用数字表示天干：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸9.同分异构现象和同分异构体名称熔点/℃沸点/℃相对密度正丁烷－138.4－0.50.5788异丁烷－159.6－11.70.557C4H10丁烷性质不同——原因是结构不同CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3正丁烷异丁烷（1）定义：化合物具有相同的分子式，而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同分异构体例如：戊烷（C5H12）有3种同分异构体己烷（C6H14）有5种同分异构体庚烷（C7H16）有9种同分异构体癸烷（C10H22）有75种同分异构体……同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一正戊烷异戊烷新戊烷CH3(CH2)3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH3CH3CH3CH3CCH3CH3（3）同分异构体的特点A、结构：B、性质：分子式相同（相对分子质量相同）结构不同（碳链异构）熔沸点不同，支链越多，熔沸点越低相对密度不同注：同类物质化学性质相似不同类物质化学性质不同练习：下列结构代表了几种不同烷烃？Ｃ－Ｃ－Ｃ－Ｃ－ＣＣ－Ｃ－Ｃ－ＣＣＣ－Ｃ－Ｃ－ＣＣＣ－Ｃ－ＣＣＣＣＣ－Ｃ－ＣＣＣＣ－ＣＣＣ3种①②③④⑤⑥①=④②=③=⑥