7.1.1 认识有机化合物 课件(共38张PPT) 高中化学人教版（2019）必修第二册

(共38张PPT)
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点
【核心素养】
1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度说明有机物中碳原子的成键特点及烷烃的结构特征
2.证据推理与模型认知：建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型3.科学态度与社会责任：
【教学重难点】
重点：知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷为例认识有机物中碳原子的成键特点。
难点：知道同系物、同分异构体的概念，能根据有机物的结构式或结构简式判断它们是否互为同系物或同分异构体。
常见的有机物
目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。
材 料
食 品
葡萄糖
药 物
青霉素
燃料
甲烷
1.定义：含有碳元素的化合物叫做有机化合物。
2.组成元素：
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
一、有机化合物
CO、CO2、H2CO3、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC金属碳化物(如CaC2)、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等除外。
【课堂练习】下列物质中属于有机物的是(　　)
①C2H5OH(乙醇)　②食盐　③石墨　④CH4 　⑤C6H12O6(葡萄糖) ⑥水　 ⑦CO　 ⑧CaCO3 　⑨CH3COOH(乙酸) ⑩C2H2
A.①②④⑤⑨　　 B.①④⑤⑨⑩
C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥
B
3.有机物的性质特点 （教材P65）
①溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（汽油、酒精、苯等）——相似相溶原理
②可燃性：绝大多数有机物易燃烧
③多数是非电解质、不能导电、熔沸点低——共价键，共价化合物
④有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，常用“→”代替“=”
⑤有机反应多数缓慢，常需要加热和使用催化剂
①成键数目：
②成键方式：
③连接方式：
二、有机化合物中碳原子的成键特点（教材P60）
4个共价键（碳原子与其他原子之间，碳原子与碳原子之间）
单键、双键、叁键
链状、环状
【点拨】H、Cl、F、Br 一 根键；O 二 根键；N 三 根键。
教材P61
1.判断正误
(1)有机物都含有碳元素，含有碳元素的化合物都是有机物( )(2)有机物只含有碳元素和氢元素( )(3)碳原子最外层有4个电子，决定了有机物中碳原子能形成4个共价键( )(4)有机物的种类远多于无机物的种类( )
【课堂练习】
×
×
√
√
2.有机物甲、乙由碳、氢两种元素组成，它们的碳骨架模型如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.有机物甲分子中只含有碳碳单键和碳碳双键B.有机物乙分子中只含有碳碳单键和碳氢键C.甲是链状结构，乙是环状结构D.甲和乙的分子式都是C4H8，分子结构不同
A
A
B
D
C
3.下列是有机物中碳原子的连接方式，其中不可能的是( )
4.目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　)
A.碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
B
三、甲烷
煤矿坑道气（瓦斯）
沼气（甲烷的俗称）
天然气、油田气
可燃冰
1.存在与用途
沼气
煤矿坑道气
天然气
油田气
2.甲烷的分子结构
分子式 电子式 结构式 球棍模型 空间填充模型
CH4
甲烷分子中5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。
4个 C—H 键的长度和强度相同，相互之间的夹角相等，为109°28′。
表示方法 含义
分子式 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目
结构式 ①能反映物质的结构
②表示分子中原子结合或排列顺序的式子，但不表 示空间构型
结构简式 省略了部分短线“—”的结构式
最简式/实验式 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)
空间填充模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子
1.下列物质的主要成分不是甲烷的是 （ ） A.天然气 B.沼气 C.瓦斯 D.水煤气
2.下列关于甲烷分子结构的叙述中，正确的是（ ）
A. 甲烷分子中碳、氢原子间是离子键
B. 甲烷分子的空间结构是正方体
C. 甲烷的结构式是CH4
D. 甲烷分子中4个碳氢键完全相同
【课堂练习】
D
D
3.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在的是（ ）
球棍模型
比例模型
电子式
结构示意图
A
B
C
D
D
1.甲烷物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性
色 体 无味 比空气 ， 溶于水
无
气
小
难
向下排气法
收集
排水法
收集
M空气=29g/mol
四、甲烷性质
2、化学性质
　　通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般 不发生化学反应。
甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
现象：火焰明亮且呈淡蓝色
【注意】
（1）点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。
（2）有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”。
①甲烷的氧化反应
设计实验验证CH4燃烧的产物
在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠出现；把烧杯翻转注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成。
【思考与交流】
CH4
【牢记】检验顺序：先检验H2O后检验CO2
1.甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ）
A.甲烷的分子式为CH4
B.甲烷气体中含有碳元素和氢元素
C.甲烷气体中只含有碳元素和氢元素
D.甲烷的化学性质比较稳定
2.为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过
①浓硫酸；②澄清石灰水；③无水硫酸铜。正确的顺序是（ ） A.①②③ B.②③ C.②③① D.③②
【课堂练习】
B
D
3.如下图所示，某气体X可能是H2、CO或CH4中的一种，将X气体燃烧后生成的气体通过A、B 两个洗气瓶。试回答下列问题：
（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是 。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X是 。
H2
CO
CH4
4.将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和NaOH的玻璃管。结果盛NaOH的玻璃管质量增加了1.1g，则原来甲烷的物质的量为（ ） A.0.1mol B.0.05mol C.0.025mol D.0.0125mol
C
②与Cl2取代反应
光照下：试管内气体颜色逐渐逐渐变浅；试管内壁出现油状液滴， 试管中有少量白雾，且试管内液面上升；水槽中有固体析出。
Cl
+ HCl
+ Cl2
光照
H
C
H
H
H
C
H
H
H
取代反应
一氯甲烷
简写： CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或
原子团代替的反应。
特征：一下一上，取而代之
(一氯甲烷， 气态)
（二氯甲烷，液态）
（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
光照
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
（三氯甲烷，液态，又叫氯仿,曾用作麻醉剂）
CHCl3 + HCl
光照
CH2Cl2 + Cl2
甲烷与氯气的反应
a.连锁反应，甲烷的氢原子逐步被氯原子取代
b.数量关系：每取代1molH，消耗1molCl2，生成1molHCl
c.CH4与Cl2发生取代反应，生成 5 种产物，得到产物的物质的量最多的是HCl
d.能证明CH4分子是正四面体结构的事实是二氯甲烷只有一种结构。
特别注意
a.光照（不能强光直射）；
b.只能用纯净的卤素，如氯气或溴蒸气（液溴），不能用氯水和溴水。
1、取代反应的条件：
2、特点：
【巩固】①写出CH4与Br2反应的反应式
②写出CH3CH3与Cl2反应的反应式
【课堂练习】
1.在光照条件下，下列物质中能与甲烷反应的是(　　)
A.盐酸 B.Cl2 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
2.(双选)下列物质能和甲烷发生取代反应的是(　　) A.Cl2　　B.CCl4 C.氯水 D.溴蒸气
3.光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物(　　)
A.5种 B.2种 C.3种 D.4种
B
AD
A
4.在光照的条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是(　　)
A.CH2Cl2 B.CHCl3 C.CCl4 D.HCl
5.将1molCH4和4molCl2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Cl2为(　　)
A.0.5 mol B.2 mol C.2.5 mol D.4 mol
D
C
6.下列反应属于取代反应的是( )
D
7.下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型图，下列说法正确的是（ ）
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
B
一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时：
(1)如果这4个原子相同，则构成正四面体。
(2)如果这4个原子不相同，则构成四面体，但不是正四面体。
(3)无论这4个原子是否相同，最多有3个原子共面。
思维启迪
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
CH4 C + 2H2
高温
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料
③甲烷的受热分解
四、甲烷的应用
③甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，
用它们可以合成甲醇
① 气体燃料
② 化工原料：制氯仿和氟利昂
甲烷
化学
性质
总体：
一定条件下
能燃烧
易取代
高温分解
性质较稳定
【归纳总结】
不与强酸、强碱反应
不与强氧化剂
（如高锰酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）反应
在光照时与氯气或溴蒸气等反应