高三化学甲烷3.ppt

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1、第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物-甲烷甲烷 主讲人：普宁市第二中学主讲人：普宁市第二中学 罗泽燕罗泽燕 1.甲烷的用途甲烷的用途 （1）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。（2）“西气东送西气东送”就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到 长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。（3）天然气高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种化）天然气高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种化 工原料。工原料。（4）“西气东送西气东送”工程是我国开

2、发西部的一项重大举措。工程是我国开发西部的一项重大举措。“西气西气 东送东送”有什么重要意义。有什么重要意义。第一课时第一课时2、甲、甲烷烷的分子的分子结结构构（1）甲甲烷烷的分子式的分子式为为CH4,其中碳原子最外其中碳原子最外层层的的4个个电电子与子与4个个氢氢 原子形成原子形成4个碳个碳氢氢极性极性键键,电电子式子式为为（2）将将电电子式中的一子式中的一对对共用共用电电子用一条短子用一条短线线表示表示,得到的式子叫得到的式子叫 结结构式构式.。甲。甲烷烷分子的分子的结结构式构式为为 （3）根据甲）根据甲烷烷分子的分子的结结构示意构示意图图可拼插出甲可拼插出甲烷烷分子的球棍模型分子的球棍模

3、型 和比例模型。由甲和比例模型。由甲烷烷分子的两种模型可分子的两种模型可见见:甲甲烷烷分子是一种分子是一种 对对称的正四面体称的正四面体结结构构,碳原子位于正四面体的中心碳原子位于正四面体的中心,而四个而四个氢氢 原子分原子分别别位于正四面体的四个位于正四面体的四个顶顶点上点上,四个四个C-H键键强强度相度相 同。同。3、甲烷的性质、甲烷的性质 甲烷的性质是一种没有颜色没有气味的气体甲烷的性质是一种没有颜色没有气味的气体,密度比空气小密度比空气小,极难溶于水。极难溶于水。在通常情况下在通常情况下,甲烷是比较稳定的甲烷是比较稳定的,跟跟”三强三强”既强酸、强碱、强氧化剂一般既强酸、强碱、强氧化剂

4、一般不起反应，这说明甲烷分子中的不起反应，这说明甲烷分子中的C-H键比较牢固。但在一定条件下，甲键比较牢固。但在一定条件下，甲烷能发生氧化反应和取代反应。烷能发生氧化反应和取代反应。（1）甲烷的氧化反应）甲烷的氧化反应 甲烷很稳定，不能使酸性甲烷很稳定，不能使酸性KMnO4溶液退色。但甲烷可以在空气（或溶液退色。但甲烷可以在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰。化学方程式为氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰。化学方程式为 燃烧燃烧 CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃甲烷和空气（或氧气）的混合气体，可能会发生爆炸，因此，点燃甲烷和空气（或氧气）的混合气体，可能会发生爆炸，因此，在点燃甲烷之

5、前，必须进行的操作是检验纯度。在点燃甲烷之前，必须进行的操作是检验纯度。（2）甲烷的取代反应甲烷的取代反应CH4、H2S、H2等气体在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；固态等气体在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；固态 的硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色火焰，气体在纯氧气中燃的硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色火焰，气体在纯氧气中燃 烧，火焰呈蓝紫色；液态的酒精在空气中燃烧，火焰呈淡蓝烧，火焰呈蓝紫色；液态的酒精在空气中燃烧，火焰呈淡蓝 色。色。CO气体在空气中燃烧，火焰呈蓝色。气体在空气中燃烧，火焰呈蓝色。CH4检验：甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰检验：甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰 上方罩一

6、干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水 变浑浊。变浑浊。如果一定压强下温度高于如果一定压强下温度高于100，水变为水蒸气，此时，水变为水蒸气，此时CH4燃燃 烧前后体积不变。烧前后体积不变。科学探究科学探究实验实验a a、操作方法：向、操作方法：向2支盛有甲支盛有甲烷烷的的试试管中（其中一支用黑管中（其中一支用黑纸纸包好），分包好），分别别快速快速 加入加入0.5g KMnO4和和1mL浓盐浓盐酸，然后迅速地酸，然后迅速地轻轻轻轻塞上胶塞，放在塞上胶塞，放在试试管架；管架；没有包黑没有包黑纸纸的的试试管在室内光管在室内光线线（日光灯）照

7、射下，或用高（日光灯）照射下，或用高压压汞灯的紫外汞灯的紫外线线 照射；片刻后，照射；片刻后，观观察察现现象。象。b、你从、你从实验实验中能得到那些信息？中能得到那些信息？点拔：用黑点拔：用黑纸纸包好的包好的试试管中，甲管中，甲烷烷与氧气的混合气体无明与氧气的混合气体无明显变显变化。化。用光照射的用光照射的试试管中管中发发生了以下生了以下变变化：混合气体的黄化：混合气体的黄绿绿色逐色逐渐变渐变浅；浅；试试管内壁上有油状液滴形成；打开胶塞管内壁上有油状液滴形成；打开胶塞试试管口有少量白管口有少量白雾产雾产生。生。c c、从所得、从所得实验实验信息中你能得到那些启示？信息中你能得到那些启示？思思维

8、维点拔：甲点拔：甲烷烷与与氯氯气的混合气体在黑暗气的混合气体在黑暗处处不能不能发发生反生反应应，在光照下能，在光照下能缓缓 慢反慢反应应；反；反应应中中氯氯气被逐气被逐渐渐消耗，生成消耗，生成氯氯化化氢氢气体和不溶于水的有机气体和不溶于水的有机 物。物。d d、反、反应应原理：在光照下甲原理：在光照下甲烷烷与与氯氯气气发发生了化学反生了化学反应应：CH4 +Cl2 CH3Cl+HCl光照光照生成的一生成的一氯氯甲甲烷烷可以与可以与氯氯气气进进一步反一步反应应，生成二，生成二氯氯甲甲烷烷、三、三氯氯甲甲烷烷和四和四氯氯甲甲烷烷。试试参照生成一参照生成一氯氯甲甲烷烷的化学方程式，写出一的化学方程式

9、，写出一氯氯甲甲烷烷与与氯氯气气进进一步反一步反的化学方程式。反的化学方程式。反应应式：式：CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl取代反取代反应应是有机物分子里的某些原子或原子是有机物分子里的某些原子或原子团团被其他原子或原子被其他原子或原子团团所取代所取代 的反的反应应。甲甲烷烷与与氯氯气的反气的反应应，共得到五种，共得到五种产产物，其中一物，其中一氯氯甲甲烷烷和和氯氯化化氢为氢为气气态态，其，其 余余为为液液态态。氯氯化化氢氢易溶于水，其余易溶于水，其余难难溶于水。溶于水。光照光照光照光照CHCl3+Cl2 CCl 4+HCl光照光照第二课时第二课

10、时对比以下它们结构上有什么不同：乙烷 丙烷 环丙烷 环丁烷 乙烯 丙烯 乙炔 丙炔价价键键理理论论：A碳原子碳原子总总是四价的是四价的 B碳原子自相碳原子自相结结合成合成键键单键单键 双双键键 叁键叁键 思考讨论：思考讨论：1、具有什么结构特点的烃叫烷烃？它与环烷烃如何区分？2、甲烷、乙烷、丙烷是按什么来命名的？其各兄弟在结构上有何相 同点和不同点？3、如何理解同系物的内涵？乙烷和环丙烷；环丙烷和丁烯是同系物吗？（给出结构式）如何表达烷烃和环烷烃分子的通式？4、烷烃各同系物的物理性质如何递变？为什么？你认为它们的化学性质 与甲烷相比如何？为什么？5、什么叫烃基？什么叫烷基？两者从属关系如何？归

11、纳：归纳：1、烷烃结构特点：C-C单键，每个C原子的化合价都充分利用；2、明确物理性质递变决定于范德华力，随碳原子增多，分子量 增大，范德华力增大。化学性质与甲烷相似，因为结构相似。练习：练习：下列各组物质属于同位素的是下列各组物质属于同位素的是 ；属于同素异形体的是；属于同素异形体的是 ；属于同系物的是属于同系物的是 ；属于同分异构体的是；属于同分异构体的是 。（1）O2和和O3（2）3517Cl和和3717Cl（3）CH3CH3和和CH3CH2CH2CH3（4）金刚石和石墨）金刚石和石墨（5）氕、氘、氚）氕、氘、氚（6）CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH3 和和CH3CH2CH(C

12、H3)CH(CH3)CH3阅读课本有机物的命名方法，然后练习下面物质给命名：阅读课本有机物的命名方法，然后练习下面物质给命名：命名方法、步骤和注意事项命名方法、步骤和注意事项 1 烷烃的命名方法烷烃的命名方法-根据分子里所含碳原子的数目来命名。根据分子里所含碳原子的数目来命名。A.碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化气就是丙烷和丁烷壬、癸来表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化气就是丙烷和丁烷 的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）B.碳原子数

13、在十以上的，就用数字来表示。碳原子数在十以上的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等如：十一烷、十七烷等 2.烷烃的通式：烷烃的通式：CnH（2n+2）3.烷烃的分类：烷烃的分类：A.链烃链烃 B.环烷烃（通式：环烷烃（通式：CnH2n 命名为：环某烷）环烷烃的性质与饱和链烃的命名为：环某烷）环烷烃的性质与饱和链烃的 性质很相似。在环烷烃里，工业上用途较广的有环己烷，它是无色液性质很相似。在环烷烃里，工业上用途较广的有环己烷，它是无色液 体，易挥发，易燃烧，是生产合成纤维锦纶的一种重要原料，也是一体，易挥发，易燃烧，是生产合成纤维锦纶的一种重要原料，也是一 种有机溶剂。种有机溶剂。4烷烃的物理

14、性质：各种烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，发烷烃的物理性质：各种烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，发 生规律性的变化。生规律性的变化。如：常温下的状态是由气态（如：常温下的状态是由气态（14个碳原子）、液态（个碳原子）、液态（516个碳原子）个碳原子）到固态（到固态（17个碳原子以上）沸点逐渐增加；液态时的密度逐渐增加个碳原子以上）沸点逐渐增加；液态时的密度逐渐增加。5烷烃的化学性质（与甲烷相似）烷烃的化学性质（与甲烷相似）a.通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合；通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合；b.可燃：在空气中燃烧

15、生成水和二氧化碳可燃：在空气中燃烧生成水和二氧化碳 c.取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应 一、一、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个同系物：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原子团的物质互称为 同系物。同系物。如：甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物，它们都属于烷烃。如：甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物，它们都属于烷烃。二、二、烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。一般用烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。一般用“R-”表示。如果表示。如果 这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原

16、子团叫烷基。这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫烷基。如：如：-CH3叫甲基，叫甲基，-CH2CH3叫乙基。（练习：丙基、丁基）叫乙基。（练习：丙基、丁基）三、三、同分异构体：同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁 烷和异丁烷。（甲、乙、丙烷有同分异构现象吗？）烷和异丁烷。（甲、乙、丙烷有同分异构现象吗？）具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。（1.练习戊烷、己烷的同分异构体的写法。练习戊烷、己烷的同分异构体的写法。2.1H和和2H、1H2和和2H2、白磷和红磷、白磷和红磷、石墨和金刚石是否同分异构体？）石墨和金刚石是否同分异构体？）四、四、系统命名法系统命名法 1 选主链：分子里最长的碳链（拉直）选主链：分子里最长的碳链（拉直）叫叫某烷某烷 2 定起点：主链中离支链较近的一端定起点：主链中离支链较近的一端 编号：编号：1、2、3 3 把支链作为取代基把支链作为取代基 4 取代基如果相同，合并；如果不同，简单在前，复杂在后。取代基如果相同，合并；如果不同，简单在前，复杂在后。