人教版高中化学必修2 3.1 最简单的有机化合物——甲烷79张PPT

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名称 人教版高中化学必修2 3.1 最简单的有机化合物——甲烷79张PPT
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科目 化学
更新时间 2018-12-03 10:24:06

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课件79张PPT。第一节 最简单的有机化合物—甲烷
第一课时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燃料: 汽油、煤油、柴油
建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆
日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
食物: 糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。1、定义:含有碳元素的化合物为有机物。 2、组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等什么叫有机物?它有哪些组成元素?而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物( 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物)3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷是最简单的烃。 2004年9月6日,来自新疆塔里木的天然气气头抵达陕西靖边压气站。这标志着西气东输工程实现全线贯通,塔里木气田和陕北长庆气田两大气源在此成功对接。 2004年1月1日,西气东输上海白鹤首站的操作员开启天然气流量计的阀门。当日,西气东输工程的末站与上海的白鹤首站贯通,正式向中国的经济中心上海商业供气。日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的
笔记本电脑和电源第一节 最简单的有机化合物-甲烷走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始!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。 一、甲烷在自然界的存在二、甲烷的分子构成和空间结构分子式: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:从甲烷的电子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? 甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明,甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上,而是形成了一个正四面体的立体结构,碳原子位于正四面体的中心,而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。空间构型:正四面体4个C-H键的键长和强度相等,夹角相等。甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明,甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上,而是形成了一个正四面体的立体结构,碳原子位于正四面体的中心,而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。空间构型:正四面体4个C-H键的键长和强度相等,夹角相等。3-1 甲烷分子结构示意图甲烷的分子模型紫球表示碳原子,蓝球表
示氢原子,短棍表示价键用紫球和蓝球的体积比来大体
上表示碳原子和氢原子的体积比  裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸
条,按下图所示方式,裁去两头的小三角,按虚
线向内折成如图3-1所示的正四面体,其顶点
分别为甲烷中4个氢原子的位置,中心是碳原子。实践活动:3-1 甲烷分子结构示意图  观察图3-1所示的C与H空间位置关系。试用原子结构拼插模型(或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品),自制甲烷的分子模型。实践活动:3-1 甲烷分子结构示意图三、甲烷的物理性质1、在通常状况下,甲烷是一种无色、无气味的气体。根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法:
1、由于甲烷密度比空气小,所以能用瓶口向下排空气法收集。
2、由于甲烷难溶于水,所以能用排水法收集。3、极难溶解于水。2、密度比空气小,在标准状况下,是0.717g/L。四、甲烷的化学性质 在通常情况下,甲烷比较稳定,如与强酸、强碱一般不发生化学反应。 问题:
能不能与酸性高锰酸钾溶液反应?结论:
甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色四、甲烷的化学性质1.甲烷的氧化反应实验:把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水?。? 问题:你能描述看到的实验现象吗?实验视频安静燃烧,淡蓝色火焰,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,放热。反应方程式:CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此,点燃甲烷之前必须 验纯!!注意实验现象安全使用很重要科学探究 取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好,如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后,比较2支试管中的物质,二者是否出现了区别?1.你从实验中得到哪些信息?
2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示?2.甲烷的取代反应实验视频室温时,混合气体无光照时,不发生反应;光照时混合气体的黄绿色变浅,试管壁上出现油滴,试管中有少量白雾,试管内的液面上升。1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。
2 试管壁上出现液滴,说明反应中生成了新的油状物质,且不溶与水。
3 试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气压在减小,即气体总体积在减小。分析上述实验中所观察到的现象,从中可以得到那些结论?现象讨论结论甲烷的取代反应的历程1.一氯甲烷的形成动画演示[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。二氯甲烷(液体)三氯甲烷(液体)四氯甲烷(液体)甲烷的取代反应的历程2.二氯甲烷的形成甲烷的取代反应的历程3.三氯甲烷的形成甲烷的取代反应的历程4.四氯甲烷的形成 常温下,一氯甲烷是气体,其他三种是液体,三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂,四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂,这四种取代物都不溶于水。注意:①甲烷与氯气反应可能有五种产物,其中有两种气体产物。③多数有机物都难溶于水,易溶于有机溶剂。光照下甲烷与氯气发生取代反应思考:1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2?生成多少molHCl?取代反应与置换反应的比较3.甲烷的分解反应在加热至1500℃的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气。得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料;炭黑是橡胶工业的原料。反应方程式:CH4? C + 2H2 本课时我们开始了对有机物的学习,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质:氧化反应、取代反应、受热分解反应,学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。2、下列物质常温下呈气态的是 ( )
A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl41、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是( )
A、甲烷是一种黄绿色气体
B、甲烷是一种有臭味的气体
C、收集甲烷时常用排水法,是因为甲烷的密度与空 气的密度相近。
D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA 4、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3、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、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClDC5、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、2molC、2.5mol D、4molC三、甲烷的化学性质①氧化反应②取代反应③分解反应二、甲烷的物理性质第一节 最简单的有机化合物-甲烷一、甲烷分子的构成和空间结构第一节 最简单的有机化合物—甲烷
第二课时 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结构,试归纳出它们在结构上的特点。学与问几种烷烃的球棍模型及对应的结构式丁烷异丁烷几种烷烃的球棍模型及对应的结构式只含C、H两种元素,每个碳以
四个单键与其它原子相结合。相同点C、H原子数不同不同点区别二、烷烃 在烃的分子里,碳原子之间都以碳
碳单键结合成链状,碳原子剩余的价鍵
全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的
化合价都已充分利用,都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。1、定义:2、结构简式:或者:CH3 CH(CH3)CH2 CH2 CH3下列结构式对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3◆以碳原子个数为基础命名
◆称“某烷”或“环某烷”
◆十个以下用“天干地支”命名:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
◆十以上用中文数字表示:十一烷、二十烷、三十五烷等。3、烷烃的简单命名:4、性质物理性质:规律:   
状态:气(1~4)?液?固;熔沸点依次升高
密度:相对密度依次增大且小于1
水溶性:均不溶于水(2)化学性质(与CH4相似)①氧化反应②取代反应 A、具有可燃性
燃烧通式:
CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2O
B、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色,不与强酸,强碱
反应。在光照条件下进行,产物更复杂分析表3-1烷烃的结构简式,写出对应的分子式。相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系?表3-1几种烷烃的物理性质表3-1几种烷烃的物理性质相差一个“CH2”原子团如果把碳原子数定为n,氢原子数就是2n+2。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。5、烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)6、同系物碳碳原子间都以单键结合;碳原子均饱合;链状。
碳原子数不同,即碳链的长短不同。理解B随堂练习2、1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少mol的Cl2发生取代?(  )
A、4mol B、8mol
C、2mol D、6molD随堂练习 3、 写出下列烷烃的分子式:
(1)含有38个碳原子的烷烃的分子式
(2)含有38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 随堂练习1、是否属于同类物质?
2、通式相同吗?
3、碳原子数目相同吗?
4、相对分子质量相差多少?
5、性质相同吗?结论:属于同类物质
通式相同
碳原子数目不同
相对分子质量相差14n
物性不同,化性相似第一节 最简单的有机化合物—甲烷
第三课时乙烷C2H6丙烷C3H8甲烷CH4练习:请看图写出分子式和结构简式。CH4CH3CH3CH3CH2CH3丁烷C4H10异丁烷C4H10练习:请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3
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CH3两种丁烷(C4H10)分子组成和 相对分子质量完全相同,但性质却有差异。正丁烷异丁烷CH3CH2CH2CH3观察:烷烃中碳原子是否在同一直线上? 三、同分异构现象、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叫同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。1、定义:2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 概念的比较质子数等,中子数
不等,原子之间原子氕、氘、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)3CH3
C(CH3)4请看图写出结构简式和分子式:碳原子数相同,结构不同用正、异、新区别,系统命名法高二选学。C5H12C5H12C5H12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:
①O2和O3
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3

④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚
⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和
CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
①和④②③和⑤⑥练习1: 下列五组物质中___互为同位素,___是同素异形体,___ 是同分异构体,___是同系物,___是同一物质。
1、     2、白磷、红磷
3. H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3
   | |            |  
H-C-Cl 、 Cl-C-Cl CH3
  |        |   
Cl H
5、CH3CH(CH3)CH2CH3 、 C(CH3)412345四、烃基2、特点:烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。1、定义:呈电中性的原子团,含有未成对的价电子。五、同分异构体的书写书写方法:“碳链缩短法”
步骤:先写最长的碳链,然后逐个减少碳原子,把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接,可概括为“两注意,四句话”:
两注意:①选择最长的碳链为主链;②找出中心对称线。
四句话:①主链由长到短;②支链由整到散;③位置由心到边;④排布由对到间。练习:分别写出C5H12和C6H14的 同分异构体。CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3主链由长到短位置由心到边排布由对到间练习1、下列哪些物质是属于同一物质?(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)等效氢:烷烃分子中处于相同位置 上的氢原子称为等效氢。同一个碳原子上的氢是等效氢
同一个碳原子上的甲基中的氢是等
效氢
处于分子中对称位置的碳上的氢原
子是等效氢拓展2、立方烷是一种新合成的烃,其分子
结构为正方体,碳架结构如图所示:
(1)立方烷的分子式为?
(2)该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是?练习C8H8三种练习1、下列各烷烃沸点高低(1)正戊烷(2)
2-甲基丁烷(3)丁烷(4)2,2-二甲基丙
烷(5)乙烷顺序正确的是( )
A、(1)﹥(2) =(3) ﹥(4) ﹥(5)
B、(4)﹥(2) ﹥ (3) ﹥(1) ﹥(5)
C、(5)﹥(4) ﹥ (3) ﹥(2) ﹥(1)
D、(1)﹥(2) ﹥ (4) ﹥(3) ﹥(5)
D图3-6 4个碳原子相互结合的几种方式思考与交流参考图3-6,分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。六、有机物种类繁多的原因:(1)碳原子含有4个价电子,可跟其它原子形成4个共价键(2)碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原子间
易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种
复杂的结构单元。..Thank You!