甲烷公開課省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第三章有機(jī)化合物第1頁有機(jī)物概述

1.什么是有機(jī)物？其組成元素有哪些？2.有機(jī)物種類繁多原因何在？3.有機(jī)物有何性質(zhì)特點(diǎn)？第2頁一、有機(jī)物概念

含有碳元素化合物為有機(jī)物(但CO、CO2、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、CN-、SCN-、等看作無機(jī)物。)碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等2、組成元素：1、有機(jī)物:第3頁3.有機(jī)物種類繁多，其主要原因是：1、碳原子含有4個(gè)價(jià)電子，能夠跟其它原子形成4個(gè)共價(jià)鍵；2、碳原子與碳原子之間能夠形成單鍵、雙鍵、三鍵3、碳原子相互之間能夠形成碳鏈，也能夠形成碳環(huán)4、含有相同原子種類和數(shù)目標(biāo)分子可能含有不一樣結(jié)構(gòu)第4頁4、有機(jī)物主要性質(zhì)特點(diǎn)1.大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。2.絕大多數(shù)有機(jī)物受熱輕易分解,且易燃燒。3.多數(shù)有機(jī)物為非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電。4.多數(shù)熔沸點(diǎn)低。5.有機(jī)物反應(yīng)復(fù)雜，普通比較慢，經(jīng)常伴有副反應(yīng)發(fā)生。有機(jī)物以上性質(zhì)特點(diǎn)與其

親密相關(guān)。

結(jié)構(gòu)第5頁

僅含碳和氫兩種元素有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?，又稱為烴。第6頁以下物質(zhì)屬于烴是？

①CH4②CH3Cl③CH3OH

思索第7頁第8頁第9頁問題：你知道西氣東輸工程嗎？這里“氣”主要成份是什么？第10頁

第一節(jié)最簡單有機(jī)化合物----甲烷第三章有機(jī)化合物第11頁

甲烷是天然氣，沼氣，油田氣和煤礦坑道氣主要成份。一、甲烷存在和結(jié)構(gòu)1、存在第12頁

“西氣東輸”工程就是將新疆等地天然氣經(jīng)過管道東輸?shù)介L江三角洲，最終抵達(dá)上海一項(xiàng)巨大工程。第13頁2、甲烷結(jié)構(gòu)第14頁二、物理性質(zhì)觀察描述第15頁思索:從甲烷結(jié)構(gòu)和組成預(yù)測它有什么樣化學(xué)性質(zhì)?CH4-4第16頁三、化學(xué)性質(zhì)注：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色甲烷也不能使溴水褪色1、穩(wěn)定性：試驗(yàn)通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等普通不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第17頁2.氧化反應(yīng)(燃燒)CH4+2O2890KJ點(diǎn)燃CO2+2H2O驗(yàn)純??第18頁練習(xí)鞏固:

甲烷與一定量氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中有CO、CO2和H2O，假如H2O物質(zhì)量為2mol，CO和CO2總質(zhì)量為30g，則CO物質(zhì)量是多少？第19頁科學(xué)探究:CH4＋Cl2光照???CH4＋Cl2???第20頁無光照第21頁光照第22頁第23頁CH4＋Cl2光照???黃綠色變淺油狀小液滴管口有白霧(量筒里液面濕潤蘭色石蕊試紙變)現(xiàn)象:+HCl上升

紅第24頁CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照3.取代反應(yīng)定義:有機(jī)物分子中一些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替反應(yīng)(一氯甲烷沸點(diǎn)：-24.2°C常溫下為不溶于水氣體)第25頁第26頁

(2)(二氯甲烷)

(3)(三氯甲烷)

(四氯甲烷)(4)甲烷取代反應(yīng)機(jī)理第27頁甲烷與溴蒸氣在光照條件下反應(yīng)化學(xué)方程式

(3)(三溴甲烷)

(四溴甲烷)(4)

(2)(二溴甲烷)

(1)(一溴甲烷)第28頁練習(xí)鞏固:1、若甲烷與氯氣以物質(zhì)量之比為1：1混合，在光照下得到取代產(chǎn)物是a、CH3Clb、CH2Cl2c、CHCl3d、CCl4（）A、只有aB、只有cC、abc混合物D、abcd混合物2、甲烷分子是以C原子為中心正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形平面結(jié)構(gòu)，理由是()A、CH3Cl只代表一個(gè)物質(zhì)B、CH2Cl2只代表一個(gè)物質(zhì)C、CHCl3只代表一個(gè)物質(zhì)D、CCl4是非極性分子3、若要使1.00molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，而且生成四種氯代物物質(zhì)量相等，需要氯氣物質(zhì)量為

。DB2.5mol第29頁4、以下反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)是()A、C2H4+Cl2→C2H4Cl2B、2C2H5OH→C2H5–O–C2H5+H2OC、C2H5Cl+H2O→C2H5OH+HClD、CH4+4Cl2→CCl4+4HClA第30頁取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)特點(diǎn)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑有機(jī)物分子里一些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替反應(yīng)。一個(gè)單質(zhì)跟一個(gè)化合物反應(yīng)，生成另一個(gè)化合物和另一個(gè)單質(zhì)反應(yīng)。一個(gè)化合物和一個(gè)單質(zhì)或化合物（反應(yīng)物中最少有一個(gè)是有機(jī)物）一個(gè)單質(zhì)和一個(gè)化合物普通生成兩種化合物另一個(gè)化合物和另一個(gè)單質(zhì)不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，所以不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移很多反應(yīng)是可逆反應(yīng)，副反應(yīng)較多，用“→”連接普通是不可逆反應(yīng)，用“==”連接取代反應(yīng)與置換反應(yīng)比較：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光第31頁在隔絕空氣并加熱至1000℃高溫下，甲烷分解CH4C+2H2高溫合成氨、汽油原料橡膠工業(yè)原料4、甲烷受熱分解能夠用于制造顏料、油墨、油漆等第32頁結(jié)構(gòu)性質(zhì)甲烷氧化反應(yīng)(O2)取代反應(yīng)(X2)穩(wěn)定穩(wěn)定性熱解反應(yīng)總結(jié):第33頁四、甲烷試驗(yàn)室制法2、原理：1、藥品：無水醋酸鈉晶體堿石灰CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4CaO?3、反應(yīng)裝置：固－固加熱制取氣體思索：與甲烷制備裝置相同氣體還有幾個(gè)？答案：O2NH3第34頁注意事項(xiàng)：1、用堿石灰而不能用氫氧化鈉2、試管口向下微微傾斜第35頁甲烷球棍模型：第36頁

與甲烷結(jié)構(gòu)相同有機(jī)物還有很多，請你觀察以下有機(jī)物結(jié)構(gòu)，試歸納出它們在結(jié)構(gòu)上特點(diǎn)。第37頁常見烷烴球棍模型：乙烷丁烷丙烷異丁烷第38頁它們對應(yīng)結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式：[CH3CH3][CH3CH2CH3][CH3CH2CH2CH3][CH3CH(CH3)CH3]乙烷：HH丙烷：HHH|||||H－C－C－HH－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH異丁烷：H|||||H－C－C－C－C－HH--C--H||||HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH第39頁1、烷烴定義四、烷烴在烴類化合物中，碳原子之間以單鍵結(jié)合成鏈狀，剩下價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合烴叫做烷烴，也叫飽和鏈烴注：⑴分子里只存在單鍵⑵全部碳原子不一定在一條直線上2、烷烴通式CnH2n+2(n≥1)第40頁請你分析書本P55表3-1幾個(gè)烷烴物理性質(zhì)歸納烷烴物理性質(zhì)改變規(guī)律。第41頁3.烷烴物理性質(zhì)遞變性（1）物理性質(zhì)：伴隨分子里

原子數(shù)遞增呈規(guī)律性改變，①

，②

，

,④__________________________。狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)到固態(tài)熔、沸點(diǎn)依次升高相對密度依次增大均不溶于水碳第42頁注意：n≤4時(shí)，均為氣態(tài)；5＜n≤16，均為液態(tài)；n≥17時(shí)，均為固態(tài)思索：怎樣分離液態(tài)烷烴與水混合物？第43頁

[練習(xí)]1.寫出以下烷烴分子式：（1）含有38個(gè)碳原子烷烴分子式

（2）含有38個(gè)氫原子烷烴分子式

（3）相對分子量為128烷烴分子式

C38H78C18H38C9H20第44頁

通常情況下很穩(wěn)定，跟_____________________________等不發(fā)生反應(yīng)，

能發(fā)生:①______________________________________，②______________________________________，③______________________________________。

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性KMO4、溴水在空氣中能點(diǎn)燃；較高溫度下能分解光照下能與Cl2、Br2蒸氣等反應(yīng)4、化學(xué)性質(zhì)（與CH4相同）第45頁4、化學(xué)性質(zhì)（與CH4相同）（2）氧化反應(yīng)（火焰不明亮不冒黑煙）

（1）

穩(wěn)定性：均不能使KMnO4溶液、溴水褪色，不與強(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。烴燃燒通式：第46頁

在光照條件下進(jìn)行，產(chǎn)物更復(fù)雜。比如：會(huì)產(chǎn)生9種產(chǎn)物。（3）取代反應(yīng)第47頁(4)較高溫度熱分解大分子烷烴小分子烷烴+小分子烯烴第48頁五、有機(jī)物表示方法（分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、鍵線式）：

HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||

H

H—C—HHHH

|

H

省略C—H鍵把同一C上H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3例：C6H14第49頁六、烴基——烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)H原子后剩下部分用R表示甲基CH3-或-CH3·······CHHH練習(xí)：寫出乙基結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2-或-CH2CH3或C2H5-或-C2H5-CH3CH2第50頁甲基：亞甲基：乙基：丙基：次甲基：∣－CH3－CH2CH3－CH－－CH2－－CH2CH2CH3異丙基H3CH3CCH常見烴基：一C3H7烴基特點(diǎn)：呈電中性原子團(tuán)，含有未成鍵單電子。第51頁試試看1、用一個(gè)丙基、一個(gè)甲基組成一個(gè)結(jié)構(gòu)2、用三個(gè)甲基、一個(gè)次甲基組成一個(gè)結(jié)構(gòu)3、分別寫出它們分子式－CH2CH2CH3CH3－CH3

－CH3CH3－－CH－C4H10C4H10第52頁七、同系物：結(jié)構(gòu)相同，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)物質(zhì)互稱為同系物。烷烴結(jié)構(gòu)相同是指：①通式_____②是______一類物質(zhì):碳、碳單鍵形成鏈狀③組成元素_____；④化學(xué)式量相差14n；⑤結(jié)構(gòu)相同但不完全相同；⑥化學(xué)性質(zhì)相同。相同同同第53頁八、同分異構(gòu)體2、同分：分子式相同異構(gòu)：結(jié)構(gòu)（分子中原子排列形式）不一樣C4H10C5H12

C6H14例：1、化合物分子式相同而結(jié)構(gòu)不一樣現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。含有相同分子式不一樣結(jié)構(gòu)化合物互稱為同分異構(gòu)體。第54頁同分異構(gòu)體書寫口訣：成直鏈一線串；從頭摘掛中間；往邊排不到端.一邊走，不到端，支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點(diǎn)位數(shù)。第55頁①組成元素_____②化學(xué)式_____；③化學(xué)式量_____；④結(jié)構(gòu)______(可能相同也可能完全不一樣)；⑤化學(xué)性質(zhì)______(可能相同也可能完全不一樣)。3、特點(diǎn)相同同同不一樣不一樣名稱熔點(diǎn)沸點(diǎn)相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557同分異構(gòu)體中支鏈越多熔沸點(diǎn)越低第56頁例、以下物質(zhì)屬于同位素是：屬于同素異形體是：屬于同位素是：屬于同系物是：屬于同分異構(gòu)體是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和④金剛石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)3區(qū)分：同分異構(gòu)體、同素異形體、同系物、同位素？①④②③⑤⑥第57頁九、烷烴命名法：⑴以烷烴分子中碳原子數(shù)命名。按分子中碳原子數(shù)稱為“某烷”，碳原子數(shù)在10以內(nèi)用“天干數(shù)字”表示。“天干”：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。⑵碳原子數(shù)在10以上用漢字?jǐn)?shù)字表示。1、習(xí)慣命名法第58頁

[比如]

CH4C2H6C5H12C9H20甲烷乙烷戊烷壬烷C12H26C20H42十二烷二十烷

第59頁正——不帶支鏈異——鏈一端第二個(gè)碳上有一個(gè)甲基新——鏈一端第二個(gè)碳上有兩個(gè)甲基2、正、異、新命名法CH3CH2CH2CH3例：CH3CHCH3

CH3丁烷或正丁烷異丁烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3

CH3CH3CH一C一CH3

CH3戊烷或正戊烷新戊烷異戊烷第60頁⑴選主鏈（長、多）⑵編號(hào)數(shù)（?。嵌Q①支名前母名后②支名異，簡在前

③支名同，要合并書寫標(biāo)準(zhǔn)：⑴表示取代基位置用1，2，3…，數(shù)字之間用“，”隔開。⑵表示取代基個(gè)數(shù)用二、三…，阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間用“–”隔開。⑶漢字字之間無符號(hào)。3、系統(tǒng)命名法：第61頁CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH2—CH3CH3CH3CH3CH—CH—CH32，3，5–三甲基–4–丙基庚烷第62頁CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3CH3CH3CH36543211234562，3，5–三甲基己烷第63頁CH3—CH—CH—CH—CH2—CH3CH3CH3CH3CH2CH3—CH2—CH—CH2—CH2—CH3CH3CH3CH23–甲基–3–乙基己烷2，4–二甲基–3–乙基己烷第64頁

CH3

CH3–C–CH2–CH–CH2–CH3CH3CH2–CH3–––己烷–4–乙基2、2–二甲基234165第65頁總結(jié)：1.命名步驟：(1)找主鏈------最長主鏈;(2)編號(hào)-----靠近支鏈（小、多）一端;(3)寫名稱-------先簡后繁,相同基要合并.2.名稱組成:取代基位置-----取代基名稱-----母體名稱3.數(shù)字意義：阿拉伯?dāng)?shù)字---------取代基位置漢字?jǐn)?shù)字---------相同取代基個(gè)數(shù)第66頁判斷改錯(cuò):CH3CHCH3CH2CH32–乙基丙烷2–甲基丁烷3–甲基丙烷CH3CHCH2CHCH3CH2