课件22张PPT。第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质轮胎橡胶家用电器的外壳食物中的营养素煤油、汽油生活中常见的有机物新课导入学习目标1.能熟知甲烷的存在和分子结构
2.能掌握甲烷的性质，理解取代反应的特点（重点）预习指导阅读教材P60至P62内容完成学案预习部分探究一、有机物和烃定义：绝大多数含有碳元素的化合物为有机化合物。 但碳的单质及氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物等看作无机物。
如：CO、CaC2、CO2以及Na2CO3、NaHCO3等组成有机物的元素主要是哪几种？1、什么是有机物？组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素引导探究2、什么叫烃? 组成烃的元素是什么? 仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。烃:读音ting，
碳的声母和氢的韵母的组合。 碳氢烃(通式：CxHy)tīng qàn①H2S ②C2H2 ③CH3Cl
④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2
⑦金刚石 ⑧CH3COOH
⑨CO2 ⑩C2H4 属于有机物的是______________属于烃的是______________下列物质属于有机物的是？属于烃的是？②③④⑤⑧⑩②⑤⑩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。 甲烷的形成一、甲烷在自然界的存在探究二、甲烷在自然界的存在与物理性质（含甲烷80%-90%）1.存在2. 物理性质无色,无味的气体极难溶于水密度比空气小收集方法：向下排空气法、排水法分子式：电子式：结构式：CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式问题：从甲烷的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？ 3、甲烷的分子构成和空间结构甲烷分子的空间结构：以碳原子为中心， 四个氢原子
为顶点的正四面体。键角：109。28，1.甲烷的氧化反应①安静燃烧，淡蓝色火焰
②产生使澄清石灰水变浑浊的气体
③放热。实验现象：用“→”不用“＝”有机反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O探究三、甲烷的化学性质2.甲烷的取代反应⑴试管内Cl2的黄绿色逐渐消失；
⑵试管内壁出现油状液滴；
⑶试管内水面上升；注意：装置要放在光亮的地方.⑴混合气体在光照条件下发生了化学反应；
⑵反应中生成新的油状物质，且不溶与水；
⑶试管内气压减小，即气体总体积在减小；结论现象一氯甲烷（无色气体）二氯甲烷（难溶于水的无色液体）三氯甲烷（又叫氯仿,有机溶剂）四氯甲烷（又叫四氯化碳:有机溶剂、灭火剂）甲烷与氯气反应的化学方程式：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。2.甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？思考1.甲烷与氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中CH3Cl和HCl是气态， CH2Cl2 、CHCl3 和CCl4为液态。其中HCl易溶于水，其余难溶于水。注意：①反应条件：光照(在暗处不发生反应）
②反应物质：纯卤素单质（甲烷与氯水、溴水不反应；与Cl2、溴蒸气光照发生取代反应。）
③产物：甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。2.甲烷化学性质总体：氧化反应
取代反应
受热分解性质较稳定课堂小结1.甲烷的存在和分子结构[练习1]下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的（ ）
A、氯气 B、溴水 C、氧气
D、酸性KMnO4溶液 E、氯水 F、溴蒸汽ACF当堂清学[练习2]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[练习3]下列关于甲烷的叙述不正确的是（ ）
A、甲烷是沼气、坑道气的主要成分
B、通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、
强碱、强氧化剂均不反应
C、甲烷在空气中燃烧时，火焰明亮且无烟
D、甲烷在空气中加热到 1000℃时，分解成炭黑和氢气D[练习4]将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ）
A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2C[练习5]向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（ ）
A、CH3Cl B、NaCl
C、CH2Cl2 D、CCl4B[练习6]与甲烷的分子结构相同的物质是（ ）
A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2OB[练习7]下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是（ ）
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B[练习8]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.0.5mol B.2mol C.2.5mol D.4molCEndThank
you结束课件23张PPT。第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物——甲烷第2课时烷烃学与问与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的球棍模型和结构式，试归纳出它们在结构上的特点。乙烷丙烷丁烷异丁烷二、烷烃1.定义：分子中碳原子间以C-C单键相连，剩余的价键全部与H结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和的链状烃2.结构特点：C-C（可旋转）锯齿形（非直线型） 链状以C为中心四面体构型练一练：下列物质中是否属于烷烃？CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH2＝CH2不是是是是二、烷烃3.结构简式：将结构式所有的单键省略 CH3CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3二、烷烃4.通式：CH3CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3－CH2－CH2－CH2－CH3观察与发现CnH2n+2 （n≥1）5.共价键数：3n+16.烷基：CnH2n+1 — -CH3（甲基）-CH2CH3 （乙基）电子式？思考1.分子量最小的烷烃分子式是？2.含碳量最低的烷烃分子式是？3.分子量为72的烷烃分子式是？4.含有36个H的烷烃分子式是？5.含有16个共价键的烷烃分子式是？CH4CH4C5H12C17H36C5H12CH3CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3－CH2－CH2－CH2－CH3二、烷烃特点与关系7.同系物： (1) 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。(2) 特点结构相似、组成相差若干CH2、有相同的通式。E、CH3CH2CH2CH3 和 CH3CHCH3想一想：下列物质是否为同系物？A、CH3CH3 和 CH2=CH2-CH3C、CH3CH3和D、CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl不是不是是不是不是CH3二、烷烃观察与发现结构简式分子式CH3CH2CH2CH3C4H10C4H10有机物某些分子间分子式相同但它们的结构不同发现二、烷烃8.同分异构现象和同分异构体(1) 同分异构现象化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的
现象叫做同分异构现象(2) 同分异构体具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体(3) 特点分子式相同，但结构不同试一试：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：
①O2和O3
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
和
④金刚石和石墨
⑤氕、氘和氚
⑥CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3
①②④⑥⑤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有机物C2H6、
C4H10相同分子式，不
同结构的化合物有机物CH3(CH2)2CH3、
C(CH3)4几种重要概念的对比二、烷烃9. 烷烃同分异构体的书写例1：写出C5H12的同分异构体练习：写出C6H14的同分异构体同分异构体的书写口诀：（减链法）主链由长到短（不少于总数的1/2)；支链由整到散；位置由心到边；一边走，不到端，甲基不挂端点碳，乙基不挂倒数第二碳。排布同邻间。二、烷烃9. 卤代烃同分异构体数目的判断 同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢CH3CH2CH2CH3思考下列化合物的一氯代物几种？命 名习惯命名1.十个碳以下：
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、任、癸(gui)无支链：有支链2.碳原子数在10以上用中文数字表示烷烃的物理性质二、烷烃10.烷烃的物理性质■熔沸点：随着C个数增加，熔沸点逐渐升高C个数相同，支链越多反而越低■状态：C1~C4气态； 以上为液态或固态，但新戊烷除外■密度：随着C个数增加，密度逐渐增加，但都比水小■水溶性：都难溶于水，但易溶于有机溶剂（1） 烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。（3）光照下和卤素单质（Cl2、Br2、I2）发生取代反应（2）烷烃的可燃性n(n＋1)二、烷烃11.烷烃的化学性质 碳原子间的结合方式 碳原子不仅能与H或其他原子形成4个共价键,碳原子之间也能相互以共价键结合。（1）碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、叁键；C-C-C-C C=C-C-C C≡C-C-C三 有机物种类繁多的主要原因 （2）多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链可带有支链;（3）多个碳原子还可以相互结合成环，碳环和碳链还可以相互结合。EndThank
you结束第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第二课时 烷 烃
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.同分异构体具有( )
①相同的相对分子质量 ②相同的分子式 ③相同的最简式 ④相同的物理性质 ⑤相同的化学性质
A.①②③ B.①②④
C.②④⑤ D.②③④⑤
2.下列烷烃的命名正确的是( )
A.C5H12 戍烷 B.C6H14 庚烷
C. C9H20 癸烷 D.C12H26 十二烷
3.(双选)一般火炬所用燃料的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A.分子中碳原子不在同一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化
D.丙烷有两种同分异构体
4.下列物质中互为同分异构体的是( )
AC与
B.O2与O3
C.与
D.与
5.(能力挑战题)等质量的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是( )
A.CH4 B.CH3CH3
C.C3H8 D. C5H12
6.(2013·荆州高一检测)下列叙述不正确的是( )
A.CH4与C4H10互为同系物
B.C5H12有三种同分异构体
C.甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
D.所有烷烃中均有碳碳单键
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母)。
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成 和 ;不仅可以形成 ,还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是A与 ;B与 ;D与________
(填字母)。
(4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下4 L的水蒸气,该烷烃的分子式是 。
8.(10分)回答下列各问题。
(1)烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2密度的36倍,则其分子式是 ,同分异构体分别是 、 、 。
(2)烷烃B的分子中含有18个氢原子,其分子式是 ,其名称是 。
参考答案
1.【解析】选A。同分异构体分子式相同,互为同分异构体的物质一定具有相同的相对分子质量,故①符合;同分异构体分子式相同,故②符合;同分异构体分子式相同,最简式相同,故③符合;同分异构体结构不同,物理性质不同,故④不符合;同分异构体若为同类物质时化学性质相似,若不同类时化学性质不同,故⑤不符合。
2.【解析】选D。A、B、C三项中烷烃的正确命名分别是戊烷、己烷、壬烷,当碳原子数大于10时,以汉字数字代表,D正确。
3.【解析】选C、D。丙烷分子结构中碳原子排列呈锯齿形,三个碳原子不在同一条直线上;丙烷光照条件下可以发生取代反应,这是烷烃的通性;烷烃随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高,因此丁烷的沸点较高,更易液化;丙烷无同分异构体。因此C、D不正确。
4.【解析】选D。同分异构体是具有相同分子式但分子结构不同的化合物的互称,同位素是具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同原子的互称,同素异形体是由同种元素组成的不同单质的互称。故A项为同位素,B项为同素异形体,C项为同系物。
【易错提醒】该题难度不大,但部分学生仍然出错。原因是搞不清楚“四同”即同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的研究范畴。同系物和同分异构体研究的是化合物,同位素研究的是原子,同素异形体研究的是单质,另外注意同系物中碳原子数一定不同,同分异构体和同一物质要区分开来。
5.【解析】选A。甲烷中含氢量最高,等质量时完全燃烧消耗的氧气最多。
【技法小结】烷烃燃烧时耗氧量多少的三种判断方法
(1)根据化学方程式进行计算,然后通过比较可知,燃烧通式是CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
(2)12 g C完全燃烧仅消耗1 mol O2,而12 g H完全燃烧则消耗3 mol O2,故烃中氢元素的质量分数越大,其耗氧量越大。
(3)计算出烷烃的最简式CHx,等质量烃完全燃烧耗氧量的大小可由x决定:x越大耗氧量越大,x越小耗氧量越小。
6.【解析】选D。CH4与C4H10均是烷烃,二者互为同系物,A正确;C5H12是戊烷,有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,B正确;CH4与Cl2光照时能发生取代反应,C正确;CH4分子中只有碳氢键,D错误。
7.【解析】根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知A为CH3CH2CH2CH3,B为CH3—CH＝CH—CH3,C为,D为,E为
CH3CH2—CH＝CH2,F为,G为,H为。故A、C属于烷烃,这些分子中,碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可形成碳碳双键、碳碳三键,不仅可以形成碳链,还可形成碳环。再根据同分异构体概念可判断出A与C,B与E、F或H,D与G分别互为同分异构体。由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L水蒸气可知,1 mol该烃分子中应含有8 mol氢原子,该烷烃分子式为C3H8。
答案：(1)A、C (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链
(3)C E、F、H G
(4)C3H8
8.【解析】烷烃的分子式组成通式为CnH2n+2。
(1)Mr (A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分异构体有3种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、
、。
(2)2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,名称是辛烷。
答案：(1)C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3
(2)C8H18 辛烷
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第一课时 甲烷的结构和性质
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.下列物质中属于有机物的是( )
A.食盐 B.碳酸钙 C.金刚石 D.酒精
2.如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。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是有机物,CCl4不是有机物
D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
3.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述中不正确的是( )
A.容器内原子总数不变
B.容器内分子总数不变
C.容器内压强不变
D.发生的反应属于取代反应
4.下列反应属于取代反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.Zn+CuSO4====ZnSO4+Cu
C.CH4C+2H2
D.CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
5.(双选)某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,下列说法正确的是( )
A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3
B.分子中C、H个数之比为1∶2
C.分子中可能含有氧原子
D.此有机物的最简式可能为CH4
6.将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合点燃,恢复到原状况后,气体的体积为( )
A.11.2 L B.22.4 L
C.33.6 L D.44.8 L
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)(1)在通常情况下,甲烷的化学性质 ,它 (填“能”或“不能”)使高锰酸钾酸性溶液褪色。
(2)甲烷在空气中燃烧的实验现象是?
,
发生反应的化学方程式是 。
(3)写出在光照条件下,甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式:
______________________________________________________________。
8.(10分)(能力挑战题)如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4,同温同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应,注射器用日光照射一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;
④产生火花。其中正确的是 。
(2)甲管中发生的化学反应类型为 。
(3)反应后,若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 ,若再向其中滴入几滴石蕊试液,又观察到 。
参考答案
1.【解析】选D。食盐不含碳元素,金刚石、碳酸钙虽含碳元素,但性质上与有机物有很大区别,不属于有机物,酒精是有机物。
2.【解析】选B。CH4是正四面体结构,可推出CCl4也是正四面体结构,但CH3Cl是四面体结构,不是正四面体结构,A错误,B正确;CH4、CCl4都是有机物,但二者性质不同,C、D错误。
3.【解析】选C。由质量守恒定律知,A正确;甲烷与氯气的反应中,由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数,再由每取代1个氢原子,消耗一分子氯气,生成一分子HCl,故反应前后分子总数不变,B正确;由于有机产物中只有CH3Cl为气体,故反应后气体的物质的量减少,容器内压强减小,C错误;甲烷与氯气的反应属于取代反应,D正确。
4.【解析】选D。取代反应是有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项为CH4的燃烧,不是取代反应;B项为置换反应;C项为分解反应;D项中氯原子取代了CH2Cl2中的一个氢原子,故属于取代反应。
【技法小结】取代反应的判断方法
取代反应的实质是参加反应的两种物质都断裂分子中的一个化学键,一分为二,然后两两交换重新组合成两种新物质。反应特点可概括为八个字“上一下一,取而代之”。
5.【解析】选C、D。根据有机物在氧气中燃烧时生成的CO2与H2O的物质的量之比为1∶2,推知有机物分子中碳、氢原子的个数比为1∶4,其最简式可能为CH4,也可能该分子中还含有氧原子,故C、D正确。
6.【解析】选A。CH4+2O2CO2+2H2O,因11.2 L甲烷与22.4 L氧气恰好完全反应生成11.2 L的CO2气体,此时H2O不是气体,故选A。
7.【解析】甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱及强氧化剂不发生反应,但在一定条件下能燃烧,与氯气发生取代反应。
甲烷在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,反应方程式是CH4+2O2CO2+2H2O。在光照条件下,甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式是CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
答案：(1)比较稳定 不能
(2)安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰
CH4+2O2CO2+2H2O
(3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
【互动探究】
(1)该题的第(2)问中,若甲烷燃烧后气体的温度是200℃,则气体的体积是多少?
提示：甲烷燃烧的化学方程式是CH4+2O2CO2+2H2O,因此,若反应后气体的温度高于100℃,则反应后气体的体积不发生变化,即33.6 L。
(2)该题的第(3)问中,若气体有机产物(已经除去氯化氢)通入水后,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生吗?
提示：没有,因为一氯甲烷难溶于水且不与水反应也不电离出氯离子,故加入硝酸银不会产生沉淀。
8.【解析】在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应:
CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
(1)理论上,甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应,而该注射器里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢,不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故甲管中发生的是取代反应。(3)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层,若加入几滴石蕊,溶液会变红。
答案：(1)②③
(2)取代反应
(3)液体分为两层,产生白色沉淀 溶液变红色
