新人教版必修2高中化学3.1-最简单的有机化合物——甲烷(47张PPT)

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名称 新人教版必修2高中化学3.1-最简单的有机化合物——甲烷(47张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-11-05 20:56:58

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文档简介

(共47张PPT)
有机化合物特写
HCl
NaOH
NaCl
CuO
CH4(甲烷)
C2H5OH(酒精)
CH3COOH(醋)
有机化合物
1.定义:
大多数含碳元素的化合物
比如:
CH4、C6H12O6、C2H5OH等
特殊:
CO2、H2CO3、碳酸盐依然看作无机物
2.组成元素:
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
3.分类:

烃的衍生物
只含C、H两种元素
除C、H外还含其它元素
有机化合物
4.特点:
①CH4
②CH3Cl
③CH3OH
④H2S
⑤C2H2
⑥CH2Cl2
⑦C2H5OH
⑧CO2
⑨金刚石
⑩CH3COOH
下列物质属于烃的是?
思考
有机物
无机物
种类
溶解性
可燃性
电离性
化学反应
很多(3000万种以上)
比有机物少(10万种左右)
多数难溶于水,易
溶于有机溶剂
多数难溶于有机溶剂,易溶于水
多数可以燃烧
多数不能燃烧
多数为非电解质
一般比较复杂,副反
应多,反应速率慢
多数是电解质
一般比较简单,副反
应少,反应速率较快
有机化合物
5.成键特点:
C周围四根键
H、X一根键
O两根键
C-C-C-C-C-C-C-C
C
Cl
C
C
O
C
C=C-C-C-O-C
Cl
第一节
最简单的有机化合物
第一课时
第三章
有机化合物
——甲烷
一、甲烷的结构
分子式:
电子式:
结构式:
结构简式:
空间构型:
CH4
H
H
H
C
H
C
H
H
H
H
CH4
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。其中,4个C-H键的长度和强度相同,夹角相等。
一、甲烷的结构
空间构型:
球棍模型
比例模型
键角
109°28′
甲烷在自然界的存在
沼气
沼气池的制作方法
甲烷在自然界的存在
甲烷
甲烷在自然界的存在
煤矿坑道(坑气、瓦斯)
一定浓度——通风;
着火点——避免明火
CH4爆炸极限:
5%~15.4%
西气东输的主角—甲烷
千年的希望
——
“可燃冰”
可燃冰是天然气(甲烷等)的水合物,它易燃烧,外形似冰,被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大,可燃冰将成为最理想替代能源.
二、甲烷的物理性质

味的
体,密度

溶于水。



比空气小
极难
向下排气法
排水法
收集
收集
推测CH4化学性质:
酸性?
组成上
化合价
还原性?
三、甲烷的化学性质
溴水
甲烷
高锰酸钾
甲烷
氢氧化钠和酚酞
甲烷
通常情况下,不易与其它物质反应与强酸、强碱、
强氧化剂都不起反应
三、甲烷的化学性质
通常情况下,不易与其它物质反应与强酸、强碱、
强氧化剂都不起反应
CH4
+
2O2
CO2
+
2H2O
点燃
1.氧化反应
(1)有机物化学反应方程式的书写。用“→”不用“=”
(2)淡蓝色火焰,放出大量热
(3)点燃甲烷和空气,可能会发生爆炸(空气中
爆炸极限5%
~15%)
,因此,在点燃甲烷之前,必须
进行的操作是检验纯度。
设计产物检验
科学探究
现象
内壁
液面
颜色
对比实验
氯气的黄绿色逐渐变浅
试管壁是出现油状小液滴
试管内液面上升
,出现白雾
甲烷和氯气在光照条件下发生了反应,且生产了
氯化氢和一种油状的物质
三、甲烷的化学性质
2.取代反应
C
H
H
H
H
+
—Cl
光照
Cl
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
一氯甲烷
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,叫取代反应.
三、甲烷的化学性质
2.取代反应
CH4
+
Cl2
CH3Cl
+
HCl

CH3Cl
+
Cl2
CH2Cl2
+
HCl

CH2Cl2
+
Cl2
CHCl3
+
HCl

CHCl3
+
Cl2
CCl4
+
HCl

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)
三、甲烷的化学性质
2.取代反应
H
H
C
Cl
H
H
H
C
H
H
+
Cl
Cl

+
H
Cl
(1)反应条件为光照,气态卤素
(2)连锁反应,生成物为混合物
(3)1molCl2取代1molH
但光线不能太强
量最多的是?
课堂练习
1、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的4种卤代产物,需氯气多少摩尔?
2.5mol
2、下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非平面正四边形结构的是(

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
3、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、CH3Cl
B、NaCl
C、KClO3
D、CCl4
E、HCl
BE
课堂练习
4、常温下将甲烷与空气混合,甲烷体积分少多少时
爆炸最强?(设O2占空气的1/5)
(
)
A.
9%
B.
5%
C.
15

D.
33.3

A
5、将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2及水蒸气,
共49.6g,通过氯化钙时,氯化钙增加25.2g,则
二氧化碳的质量为?
13.2g
最简单的有机物——
甲烷
第二课时
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-CH3
CH2=CH2
CH3-CH2-CH
-CH3
CH3
不是
不是


CH2
CH2
CH2
二、烷烃
3.结构简式:
将结构式所有的单键省略
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3
)CH3
CH3CHCH3
CH3
二、烷烃
4.通式:
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
观察与发现
CnH2n+2
(n≥1)
5.共价键数:
3n+1
6.烷基:
CnH2n+1

-CH3(甲基)
-CH2CH3
(乙基)
电子式?
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?
CH4
CH4
C5H12
C17H36
C5H12
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3-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

CH3CHCH3
想一想:下列物质是否为同系物?
A、CH3CH3

CH2=CH2-CH3
C、CH3CH3和
D、CH3CH2Br

CH3CH2CH2Cl
B、CH2=CH2和
CH2
CH2
CH2
不是
不是

不是
不是
CH3
CH3CHCH3
CH3
二、烷烃
观察与发现
结构简式
分子式
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3
CH3
C4H10
C4H10
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

④金刚石和石墨
⑤氕、氘和氚
⑥CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3





CH3
CH3CH2CH
CH3
CH3CH2CH
CH3
CH3

概念
内 涵
比较对象
实例
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
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
小结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
-C-
H
H
H
H
C
-C-
H
H
H
H
H
H
-C-
CH3
CH3
CH3
CH3
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
CH3CHCH3
CH3
下列化合物的一氯代物几种?
CH3CH2CH2CH
CH3


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
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
正戊烷
CH3—CH—CH2—CH3
CH3
异戊烷
CH3—C—CH3
CH3
CH3
新戊烷
2.碳原子数在10以上用中文数字表示
烷烃的物理性质
名称
结构简式
状态
熔点/℃
沸点/

相对
密度
水溶性
甲烷
CH4

-182
-164
0.466
不溶
乙烷
CH3CH3

-183.3
-88.6
0.572
不溶
丙烷
CH3CH2CH3

-189.7
-42.1
0.585
不溶
丁烷
CH3(CH2)2CH3

-138.4
-0.5
0.5788
不溶
戊烷
CH3(CH2)3CH3

-130
36.1
0.6262
不溶
十七烷
CH3(CH2)15CH3

22
301.8
0.7780
不溶
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

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
CnH2n+2+
O2

CO2

H2O
(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;
(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。
C-C-C-C
C=C-C-C
C≡C-C-C
C-C-C-C
C-C-C
C

有机物种类繁多的主要原因