最简单的有机化合物——甲烷

思考与交流生活中有哪些有机物？由什么元素组成？有机化合物（1）定义含有碳元素的化合物，常含有H、O元素，还含有S、N、P、卤素等；有机化合物【练习】判断下列物质是否属于有机物？CO、CO2、H2CO3、CaC2、KSCN、Fe(SCN)3、HCN、CH4、C2H4、C2H2、C6H12O6、CH3COOH、CH3CH2OH、C3H3(NH2)3（三聚氰胺）、C5H11O2NS（甲硫氨酸）、C10H14O7N5P（腺嘌呤核苷酸）哪些物质是电解质？哪些物质是非电解质？哪些物质是共价化合物？哪些物质含有共价键？有机化合物（1）定义含有碳元素的化合物，常含有H、O元素，还含有S、N、P、卤素等；【注意】①CO、CO2、碳酸及碳酸盐、金属碳化物（CaC2）、硫氰化物（KSCN、Fe(SCN)3）、氰化物（HCN）属于无机物；②大多数有机物是共价化合物，是非电解质。最简单的有机化合物——甲烷01第一课时最简单的有机物——甲烷阅读教材p.60—p.61，回答下列问题：（1）甲烷主要存在于哪些物质？有什么优缺点？（2）甲烷的物质性质？用什么方法收集甲烷？家用天然气的气味是甲烷吗？（3）有几种表示甲烷的方法？分别是？有几种甲烷的分子模型？每一部分代表什么意义？为什么小球有大有小？甲烷的空间构型是什么？最简单的有机物——甲烷1.存在及用途：2.物理性质甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体，密度小于空气，极难溶于水，用排水法收集。3.空间结构甲烷是具有正四面体结构，以C原子为中心，H原子为顶点形成4个相等的C-H键，夹角相同，均为109°28′。最简单的有机物——甲烷最简单的有机物——甲烷3.空间结构：正四面体结构，夹角为109°28′。4.表示方法：①分子式：②电子式：③结构式④球棍模型⑤比例模型CH4最简单的有机物——甲烷3.空间结构：正四面体结构，夹角为109°28′。5.化学性质：（1）氧化反应CH4+2O2CO2(g)+2H2O(l)点燃注意事项：①点燃前需要验纯；②现象：安静燃烧，浅蓝色火焰，杯壁上有水珠，加入澄清石灰水后变浑浊；③使用“→”，有机反应副产物较多；④有机化学中，加氧去氢为氧化，加氢去氧为还原。最简单的有机物——甲烷3.空间结构：正四面体结构，夹角为109°28′。5.化学性质：（1）氧化反应（2）气体颜色逐渐变浅，量筒壁上出现油状液滴，试管中有少量白雾，试管内液面上升，水槽底部有少量白色晶体析出。现象：取代反应最简单的有机物——甲烷CHClHHCHClClH+Cl—Cl+H—Cl光CClClHHCClClH+Cl—Cl+H—Cl光ClCClClHClCClCl+Cl—Cl+H—Cl光ClCl（二氯甲烷液体）[三氯甲烷（氯仿）液体]（四氯甲烷液体）最简单的有机物——甲烷取代反应注意事项：①甲烷与卤素单质（Cl2、Br2、I2）反应，不与氯水、溴水、碘水反应；②反应条件为：③实验现象：白雾未充满白色晶体析出CH2Cl2、CHCl3、CCl4HCl，反应放热CH3ClHCl光照，避免强光照射，会发生爆炸。油状液体④取代反应是一种连锁反应。光照Cl2与CH4的混合物，一段时间后，产物有种，分别是，其中最多；5CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HClHCl最简单的有机物——甲烷取代反应注意事项：⑤在甲烷的取代反应中，1molH原子被取代需要molCl2；1molCH4→1molCCl4，需要molCl2；1molCH4→amolCH3Cl、bmolCH2Cl2、cmolCHCl3、dmolCCl4，需要molCl2；【练习】将1molCH4和一定物质的量的Cl2混合均匀，用光照射后CH4与Cl2均无剩余，且生成了等物质的量的四种有机取代物，则参加反应的Cl2的物质的量为mol；1molCxHy，其中H原子完全被取代时，需要molCl2。14a+2b+3c+4dy2.5取代反应与置换反应取代反应置换反应定义反应物生成物反应中得失电子举例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一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物一种有机物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物一般生成两种化合物另一种单质和另一种化合物不一定发生电子转移一定发生电子转移创新大课堂p.97创新大课堂p.98课后达标检测p.103从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如：二、烷烃1.定义：碳原子之间以碳碳单键结合成链状，剩余价键与氢原子结合，使每个碳原子周围连接4个短线，达到“饱和”，又叫“饱和烃”2.结构特点：（1）分子里的碳原子之间都是碳碳单键结合成链状；（2）直链烷烃，呈锯齿状；各个碳原子可能共面，但不完全共线；（3）立体结构：C-H键和C-C键可旋转；二、烷烃乙烷（C2H6）丙烷（C3H8）丁烷（C4H10）CH3CH3CH3—CH3CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH3CH3CH2CH3二、烷烃【思考与交流】根据表3-1，回答下列问题：（1）烷烃的通式：（2）烷烃命名的特点：（3）烷烃物理性质的递变规律：1.定义：饱和烃2.结构特点：直链烷烃，空间锯齿状；3.通式：同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称。【提问】组成相同，结构相似的物质互为同系物？通式相同，相差若干个CH2的物质互为同系物？CnH2n+2烷烃中所含共价键数目为：3n+114相对分子质量相差的倍数二、烷烃通式符合CnH2n+2物质，一定是烷烃同系物：同一类物质；相差n个CH21.定义：饱和烃2.结构特点：直链烷烃，空间锯齿状；3.通式：同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称。4.命名：①碳原子数≦10，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、新、壬、癸依次代表碳原子数目，后加“烷”；②碳原子数大于10，用汉字数目代表。CnH2n+2烷烃中所含共价键数目为：3n+114相对分子质量相差的倍数二、烷烃二、烷烃【练习】写出下列烷烃的分子式并简要命名：（1）含有18个碳原子的烷烃的分子式（2）含有18个氢原子的烷烃的分子式（3）相对分子量为128的烷烃的分子式二、烷烃5.物理性质：①状态：常温下，C原子数≦4的烷烃是气体。（新戊烷是气体）②熔沸点：a.随着核电荷数的递增，熔、沸点升高；b.分子式相同的烷烃，支链越多，熔沸点越低；③相对密度：随着C原子数的递增，密度增大，均小于水；④溶解度：烷烃难溶于水，但易溶于有机溶剂（CCl4、CHCl3等）物质名称沸点/℃正戊烷CH3(CH2)3CH336.0异戊烷27.8新戊烷9.5二、烷烃6.化学性质：①通常情况较稳定，与强酸、强碱、氯水、溴水、酸性KMnO4等强氧化剂不反应；②氧化反应：随着烷烃分子里碳原子数目的增加，往往燃烧越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。与CH4化学性质相似二、烷烃【练习】有关氧化反应的计算：完全燃烧一定质量的甲烷，将其燃烧产物先通过浓硫酸，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g。则原来的甲烷在标准状况下的体积为：；2.燃烧法确定烷烃的分子式某气态烷烃20mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100mL，则该烷烃的化学式为：；4.48LC3H8二、烷烃【练习】有关氧化反应的计算：3.现有CH4、C2H6、C3H6三种物质：（1）等物质的量的上述三种物质完全燃烧，生成CO2最多的是，生成H2O最多的是：，消耗氧气最多的是；（2）等质量的上述三种物质完全燃烧，生成CO2最多的是，生成H2O最多的是：，消耗氧气最多的是；C3H6C2H6、C3H6C3H6CH4C3H6CH4二、烷烃【练习】有关氧化反应的计算：3.（1）等物质的量的烃完全燃烧，越大，消耗氧气越多；（2）等质量的烃完全燃烧，越大，消耗氧气越多；（3）101kPa，110℃时，烃与O2充分燃烧，反应前后气体体积不变的是；CH4、C2H4二、烷烃6.化学性质：①通常情况较稳定，与强酸、强碱、氯水、溴水、酸性KMnO4等强氧化剂不反应；②氧化反应：随着烷烃分子里碳原子数目的增加，往往燃烧越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。③取代反应：在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应，产物越来越复杂。【总结】烷烃组成元素相同，结构相似，化学性质相似，物理性质随碳原子数的递增而呈规律性变化。与CH4化学性质相似二、烷烃【练习】写出光照条件下，丙烷与氯气发生一氯取代的化学方程式：二、烷烃7.同分异构体现象（1）定义：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象；具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。【练习】C4H10可能有几种结构呢？C5H12呢？书写方法：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由临到边。同位素同素异形体同系物同分异构体定义化学式结构性质质子数相同、中子数不同的原子同种元素形成的不同种单质结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物分子式相同、结构式不同的化合物原子符号表示不同单质的组成或结构不同不同相同电子排布相同，原子核结构不同不同相似不同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同【练习】选择正确答案的序号，填入下表空格中A．同位素B．同分异构体C．同系物D．同素异形体E．同一物质F．同类物质物质名称相互关系氯仿与三氯甲烷一氯甲烷与四氯化碳乙烷与新戊烷白磷与红磷正丁烷与异丁烷EFCADBCC146126和二、烷烃有机物种类繁多的原因二、烷烃有机物种类繁多的原因二、烷烃（1）碳原子最外层有4个电子，能形成4个共价键；（2）碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键或三键；（3）碳原子之间可以结合成链状，也可以结合成环状；（4）大多数有机物存在同分异构现象。烷烃的命名【练习】请给下列有机物命名：烷烃的命名【练习】请给下列有机物命名：烷烃的命名【练习】请写出下列化合物的结构简式：（1）3-乙基戊烷（2）2,3-二甲基丁烷（3）2-甲基-3-乙基己烷（4）2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷