甲烷及烷烃PPT课件.ppt

1、一、有机化合物一、有机化合物 什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别? 1.1.有机化合物有机化合物 大多数含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有大多数含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。机物。注意注意: :CO,COCO,CO2 2、H H2 2COCO3 3、 碳酸盐、碳酸盐、 KSCN,SiCKSCN,SiC等虽等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。归为无机物。5性质和反应性质和反应有有 机机 物物无无 机机 物物溶解性溶解性多数不溶于水，易溶于有多数不溶于水，易溶于有机溶剂机溶剂有些溶于水，而不溶有些溶于

2、水，而不溶于有机溶剂于有机溶剂耐热性耐热性多数不耐热，熔点较低，多数不耐热，熔点较低，一般在一般在400 400 以下以下多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点一般比较高熔点一般比较高可燃性可燃性多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧电离性电离性多数是非电解质多数是非电解质多数是电解质多数是电解质化学反应化学反应一般比较复杂，副反应多，一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢反应速率较慢一般比较简单，副反一般比较简单，副反应少，反应速率较快应少，反应速率较快有机物同无机物的比较有机物同无机物的比较 有机物除了含碳外，一般还含有机物除了含碳外，一般还含H H、O O、N N、S S、P

3、P、卤素等元素、卤素等元素. .只含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢只含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃化合物，也称为烃. . 甲烷是最简单的烃甲烷是最简单的烃. .辨析：辨析：1.有机物一定含有碳元素有机物一定含有碳元素2.含碳元素的化合物一定是有机物含碳元素的化合物一定是有机物7甲烷的存在甲烷的存在沼气沼气池沼底部池沼底部坑气坑气(瓦斯瓦斯)煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方地下深处某些地方地下深处（其中甲烷含量大约占（其中甲烷含量大约占80%）我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地。海、新疆等地。二、甲烷的二、甲烷的

4、结构结构分子式分子式CH4电子式电子式 HH C H H结构式结构式 HH C H H空间结构空间结构球棍摸型球棍摸型比例模型比例模型正四面体正四面体正四面体型分子正四面体型分子 四个键完全相同四个键完全相同键角：键角：109028/三、甲烷的性质三、甲烷的性质1、物理性质、物理性质 无色、无味的气体，密度比空气小无色、无味的气体，密度比空气小 =0.717g/L=0.717g/L（S.T.PS.T.P）；极难溶于水。）；极难溶于水。 （密度求算公式：密度求算公式： = =M/22.4M/22.4 ）由甲烷的存在以及以前所学知识推测甲烷的物理性质：由甲烷的存在以及以前所学知识推测甲烷的物理性质

5、：2、化学性质、化学性质 通常情况下，通常情况下， 甲烷性质很稳定，在特定条件下可甲烷性质很稳定，在特定条件下可与某些物质发生反应。与某些物质发生反应。（1）甲烷的氧化反应（燃烧）甲烷的氧化反应（燃烧）CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O点燃点燃现象现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。实验：实验：甲烷的燃烧甲烷的燃烧实验：实验：（2）对强氧化剂的稳定性）对强氧化剂的稳定性 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液 甲烷甲烷溴水溴水现象：现象：溶液颜色没有变化。溶液颜色没有变化。结论：结论：甲烷不能与甲烷不能与KMnO4溶液、溴水等强氧溶液、溴水等强氧化剂反应化剂反应甲烷

6、甲烷与氯气的与氯气的反应反应 现象：现象：结论：结论：试管中气体呈淡黄绿色试管中气体呈淡黄绿色 试管中淡黄绿色消失，试管壁有油状液试管中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体体, ,试管液面上升，饱和食盐水中有晶体析出试管液面上升，饱和食盐水中有晶体析出. .光光光照条件下，甲烷与氯气发生了反应光照条件下，甲烷与氯气发生了反应实验：实验：13141516171819202122返回 HH C Cl H HH C H H+ Cl Cl光光+ H Cl HCl C Cl H HCl C H H+ Cl Cl光光+ H Cl（3）甲烷的取代反应）甲烷的取代反应有机化学重要反应类型之一有机化学重要反应类型之一

7、 有机物分子里的某些原子或原子团被其他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原子或原子团所代替的反应,叫取代反应叫取代反应.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光光CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光光CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光光CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl光光一氯甲烷（一氯甲烷（无色气体无色气体）二氯甲烷（二氯甲烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂）甲烷还能与其它的卤素单质发生

8、取代反应甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应注意：有机反应方程式用注意：有机反应方程式用“ ”“ ”，不用，不用“ “ = ”= ”。25取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应置换反应置换反应生成物中不一定有单质生成物中不一定有单质反应物中和生成物反应物中和生成物中一定有单质中一定有单质反应能否进行，受温度、反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条光照、催化剂等外界条件的影响较大件的影响较大遵循金属或非金属活遵循金属或非金属活动性顺序动性顺序反应逐步进行，很多反应逐步进行，很多反应是可逆的反应是可逆的反应一般为单方向进行反应一般为单方向进行3、甲烷的分解反应、甲烷的

9、分解反应甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；甲烷的高温分解反应方程式甲烷的高温分解反应方程式：CH4 C2H2高温高温小结：小结：1.1.什么叫有机化合物？什么叫有机化合物？2.2.什么叫烃？什么叫烃？3.3.甲烷的结构甲烷的结构只含碳、氢元素的有机物叫烃只含碳、氢元素的有机物叫烃. .含碳元素的化合物称为有机化合物含碳元素的化合物称为有机化合物. .（分子式、电子式、结构式、空间结构）分子式、电子式、结构式、空间结构）4.甲烷的性质甲烷的性质1.甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应2.与卤素单质的取代反应与卤素单质的取代反应b.与高锰酸钾等强氧化剂不反应与高锰酸钾

10、等强氧化剂不反应a.燃烧燃烧3.热分解热分解反馈练习：反馈练习：1、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（ ）A、二氧化碳、二氧化碳 B、尿素、尿素 C、蔗糖、蔗糖 D、碳酸氢铵、碳酸氢铵2 2、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（浑浊的是（）A A、HCl BHCl B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCOBCB302、烷烃：、烷烃：311 1、烷烃、烷烃: : 烃分子中的烃分子中的碳原子之间只以碳原子之间只以单单键结合键结合，剩

11、余价键剩余价键全部跟氢原子结合全部跟氢原子结合，使每个碳原子，使每个碳原子的化合价都达到的化合价都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做。这样的烃叫做“饱和烃饱和烃”，也叫，也叫烷烃烷烃。注意三点注意三点: :单键：单键：“CC”链状链状( (可能有支链）可能有支链）C剩余价键与剩余价键与H结合结合322 2）结构简式：）结构简式： CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3 )CH3省略省略碳氢键，相同碳原子上碳氢键，相同碳原子上的氢合并的氢合并。3）通式：）通式： CnH2n+2 (n1)简单的烃也可省略简单的烃也可省略碳碳碳碳单键，支链用括号括起单键，支链用括

12、号括起来，相邻的相同原子团来，相邻的相同原子团也可以合并。也可以合并。33烷烃的烷烃的命名命名：碳原子数在碳原子数在1010以上，用数字表示以上，用数字表示 如：如：C C1717H H3636 C C2020H H4242 碳原子数在碳原子数在1-101-10之间，用之间，用甲、乙、丙、丁、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；来表示；十七烷十七烷辛烷辛烷戊烷戊烷二十烷二十烷如：如：C5H12 C8H18 343 3、烷烃的性质：、烷烃的性质： 随碳数增加，随碳数增加，呈递变性呈递变性 状态：状态：气气液液固固； n4的烃常温下均为的烃常温下均为气态气态； 沸点

13、依次沸点依次增加增加 ；依次依次增大（但小于增大（但小于1）； 均均不溶不溶水。水。通常情况下，不与酸、碱、通常情况下，不与酸、碱、强氧化剂反应。强氧化剂反应。 氧化反应氧化反应OHnnCOOCnHnn22222) 1(213点燃 均不能使均不能使酸性酸性KMKMn nOO4 4溶液溶液褪色。褪色。35取代反应：在取代反应：在光照光照条件下进行，产物更复杂。条件下进行，产物更复杂。例如：例如： 光照233ClCHCHCHCH3 3CHCH2 2ClCl+ +H HClCl 氧化反应氧化反应OHnnCOOCnHnn22222) 1(213点燃 均不能使均不能使酸性酸性KMKMn nOO4 4溶液

14、溶液褪色。褪色。364 4、同系物：、同系物： 结构相似、分子组成上相差一个或若结构相似、分子组成上相差一个或若干个干个CHCH2 2原子团的物质原子团的物质互相互相称为称为同系物同系物。碳原子均间均以碳原子均间均以单键单键结合成结合成链状（含支链）链状（含支链）。烷烃烷烃同系物同系物结构相似：结构相似：化学键种类相同，分子的形状相似化学键种类相同，分子的形状相似通式相同：通式相同：C Cn nH H2n+22n+2 。分子组成：分子组成： 相相差差CH2原子团。原子团。 C C数数不同不同。化性相似化性相似同类物质同类物质37同系物的判断规律同系物的判断规律:两同两同: 同通式同通式, 同结

15、构同结构 一差一差: 分子组成相差一个或若干个分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团原子团三注意三注意: 同系物必须为同一类物质同系物必须为同一类物质; 同系物结构相似但不一定完全相同同系物结构相似但不一定完全相同; 同系物间物理性质相同但化学性质相似同系物间物理性质相同但化学性质相似 38下列是同系物的有下列是同系物的有( )BD395 5、烃基：、烃基： 烃烃失去失去一个或几个一个或几个氢原子氢原子后所剩余的原子团。后所剩余的原子团。用用“R-”表示。表示。234CHCHCHHH甲烷 甲基 亚甲基2333CHCHCHCHH乙烷 乙基HCHCHCH323223CHCHCHCHCH33CH烃

16、基的特点：烃基的特点：呈呈电中性电中性的原子团，含有未成键的的原子团，含有未成键的单电子单电子。丙基异丙基烷基通式：烷基通式：-CnH2n+1406、同分异构现象和同分异构体：、同分异构现象和同分异构体：名称名称熔点熔点/ / 沸点沸点/ / 相对密度相对密度正丁烷正丁烷-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788异丁烷异丁烷-159.6-159.6-11.7-11.70.5570.557正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷411 1）定义：）定义：化合物具有化合物具有相同的分子式相同的分子式，而具有，而具有不同结构不同结构式式的现象叫同分异构现象。的现象叫同分异构现象。具有同分异构现

17、象的化合物互称同分异构体。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。分子式相同，结构不同分子式相同，结构不同2 2）烷烃同分异构体的性质：）烷烃同分异构体的性质：6464页表格页表格3-23-2物性：物性：化性：化性：随支链随支链, ,溶、沸点溶、沸点; ; 相似相似42烷烃的同分异构体书写方法：烷烃的同分异构体书写方法：一般采取一般采取“减链法减链法”或或 “减碳法减碳法”主链由长到短，主链由长到短，支链由整到散，支链由整到散，位置由心到边，位置由心到边，排布对、邻、间。排布对、邻、间。43(1)CCCC CC (2)(3)(4)C(5)练习书写练习书写减链法减链法 C6H14的碳架结构的碳架

18、结构CCC C C CCC C C CCCCC C CC CCCCC44己烷的同分异构体己烷的同分异构体45 你能写出庚烷的同分异构体吗你能写出庚烷的同分异构体吗? ?练一练：练一练：九种九种46(1)(2)(3)(4)(5)答案：答案： C7H16的碳架结构的碳架结构CCC C C CCCCC CC CCCCC C C CCCCC C C CCCCC C C C47(6)(7)(8)(9)减链法减链法 C7H16的的碳架结构碳架结构C CCCCCCCC CCCCCCCCC C C CCCCC C CC主链上有主链上有5 5个个碳原子的结构有几种？碳原子的结构有几种？48同位素、同素异形体、同

19、系物、同分异构体同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四种概念的比较四种概念的比较概概 念念内涵内涵比较比较对象对象实实 例例同位素同位素同素异同素异形体形体同系物同系物同分异同分异构体构体质子数等质子数等，中子数不等中子数不等原子原子氕、氘、氚氕、氘、氚同一元素形成同一元素形成的不同单质的不同单质单质单质O2、O3结构相似结构相似，相差相差一个或一个或n个个CH2化合物化合物 C2H6、C4H10分子式相同，分子式相同，结构不同结构不同化合物化合物CH3(CH2)2CH3、C(CH3)349练习练习1：C126C146 1 25 4 3 下列五组物质中下列五组物质中_互为同位素，互为同位素，_是同素异形体，是同素异形体，_ 是同分异构体，是同分异构体，_是同系物，是同系物，_是同一物质是同一物质。1、 2、白磷、红磷白磷、红磷3、 H H 4、CH3CH3、 CH3CHCH3 | | |HCCl 、ClCCl| | Cl H5、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4CH3