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文檔簡介

在你的身邊有哪些物質(zhì)是有機物?什么是有機物?它有哪些組成元素?有機物1、定義:2、組成元素:含有碳元素的化合物為有機物。而一般把不含碳的的化合物叫做無機化合物。氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素碳、注意:一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等少數(shù)化合物,雖然含有碳元素,但由于它們的組成和性質(zhì)跟無機化合物相似,因此一向把它們作為無機化合物來研究。有機化合物種類繁多(超過3000萬種),分布廣泛,在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏結(jié)劑、涂料、油漆日用品:塑料、橡膠、纖維、清潔劑食物:糖類、油脂、蛋白質(zhì)為什么有機物種類這么多?碳原子能與其它原子形成四個共價鍵僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。碳tàn烴tīng氫qīng下列物質(zhì)中屬于有機物的是(),屬于烴的是()①蔗糖(C12H22O11)②C2H5OH③CH4④尿素[CO(NH2)2]⑤NH4HCO3

⑥CCl4⑦C2H4⑧H2CO3①②③④⑥⑦③⑦練習在你的身邊有哪些物質(zhì)是有機物?

僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。最簡單的烴是甲烷。天然氣第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷沼氣沼氣煤礦坑道氣天然氣油田氣甲烷在自然界的存在甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下,由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

天然氣的主要成分是甲烷,天然氣是當今世界上最重要的氣體化石燃料。我國是最早利用天然氣的國家。天然氣:湖南省長沙市一中衛(wèi)星遠程學校分子式:CH4電子式:HHHCH結(jié)構(gòu)式:CHHHH+1-4一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)(平面)[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實構(gòu)型是以碳原子為中心,四個氫原子為頂點的平面正方形?練習:寫出甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式。

甲烷的結(jié)構(gòu)式能否表示它的真實構(gòu)型呢?

比例模型球棍模型裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條,按下圖所示方式,裁去兩頭的小三角,按虛線向內(nèi)折成如圖3-1所示的正四面體,其頂點分別為甲烷中4個氫原子的位置,中心是碳原子。實踐活動:觀察圖3-1所示的C與H空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)拼插模型(或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品),自制甲烷的分子模型。球棍模型分子式:CH4電子式:HHHCH結(jié)構(gòu)式:CHHHH+1-4一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)(平面)空間構(gòu)型:正四面體型二、甲烷的性質(zhì)

無色、無味的氣體

=0.717g/L(標準狀況)極難溶于水注意:收集氣體用排水法或向下排空氣法1、物理性質(zhì)實驗室如何收集甲烷氣體?2、化學性質(zhì):通常情況下,甲烷穩(wěn)定,如與強酸、強堿和強氧化劑如酸性高錳酸鉀等一般不發(fā)生反應。甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。

在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學反應,如可以燃燒和發(fā)生取代反應等。CH4+2O2CO2+2H2O點燃(1)氧化反應:2、化學性質(zhì):如何檢驗生成的水和二氧化碳?305(1)甲烷的氧化反應什么是爆炸極限?為什么家用煤氣泄漏時有一股特殊氣味?CH4+2O2CO2+2H2O點燃(1)氧化反應:2、化學性質(zhì):CH4爆炸極限:5%~15.4%瓦斯爆炸因此在煤礦礦井里要采取通風,嚴禁煙火等安全措施。注意:點燃甲烷前必須驗純

,否則會爆炸。51思考1、如何鑒別CH4、H2、CO三種氣體?氣體火焰顏色干燥的燒杯罩在火焰上方用澄清的石灰水濕潤燒杯后罩在火焰上方CH4H2CO藍色有水珠出現(xiàn)燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)混濁淡藍色有水珠出現(xiàn)燒杯內(nèi)壁不出現(xiàn)混濁藍色沒有水珠出現(xiàn)燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)混濁302(2)取代反應:科學探究你從實驗中得到哪些信息?從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示?(2)甲烷的取代反應現(xiàn)象:

混合氣體的黃綠色變淺,量筒壁上出現(xiàn)油滴,量筒內(nèi)出現(xiàn)白霧,量筒內(nèi)的液面上升。討論:分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象,從中可以得到那些結(jié)論?2量筒壁上出現(xiàn)液滴,說明反應中生成了新的油狀物質(zhì),且不溶于水。1說明量筒內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學反應。3量筒內(nèi)液面上升,說明隨著反應的進行,量筒內(nèi)的氣壓在減小,即氣體總體積在減小。306307甲烷與氯氣光照條件下的反應取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應?!庹?/p>

一氯甲烷(氣體)→光照→光照→光照[練習]仿照生成一氯甲烷的化學方程式。嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學反應方程式二氯甲烷(液體)三氯甲烷(液體)四氯甲烷(液體)[練習]仿照生成一氯甲烷的化學方程式。嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學反應方程式光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應CH4

+Cl2CH3Cl+HCl光照CH3Cl+Cl2CH2Cl2

+HCl光照CH2Cl2

+Cl2CHCl3

+HCl光照CHCl3

+Cl2CCl4

+HCl光照思考:1molCH4變成1molCCl4需多少molCl2?生成多少molHCl?305

常溫下,一氯甲烷是氣體,其他三種是液體,三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑,四氯甲烷還是一種效率較高的滅火劑,這四種取代物都不溶于水。注意:(1)甲烷與氯氣反應可能有五種產(chǎn)物,其中有兩種氣體產(chǎn)物。(3)多數(shù)有機物都難溶于水,易溶于有機溶劑。(2)有機反應很復雜,產(chǎn)物較多。取代反應置換反應實例定義反應物反應中的電子得失反應是否可逆取代反應與置換反應的比較:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2一種化合物和另一種化合物或單質(zhì)不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移有不少是可逆的一般是不可逆反應一種單質(zhì)和一種化合物有機物分子里的原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應CH4+Cl2CH3Cl+HCl光[思考]:取代反應與置換反應有何不同?

在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下,甲烷分解CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料、可以用于制造顏料、油墨、油漆等(3)甲烷的受熱分解51甲烷的化學性質(zhì)1、穩(wěn)定性:2、氧化反應—3、取代反應(特征反應)現(xiàn)象:反應條件:特點:4、分解反應:不與強酸、強堿、酸性KMnO4溶液反應燃燒光照,與氣態(tài)純鹵素反應(與氯水、溴水不反應)逐步取代(隨機并行),產(chǎn)物為混合物隔絕空氣,1000℃以上

三、甲烷的用途(1)甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。中國最早利用天然氣。(2)“西氣東送”就是將新疆等中西部地區(qū)的天然氣,通過管道東輸?shù)介L江三角洲,最終到達上海的一項巨大工程。(3)天然氣是高效、低耗、污染小的清潔能源。它還是一種重要的化工原料。練習1、下列物質(zhì)在一定條件下,可與CH4發(fā)生化學反應的是()A氯氣B溴水C氧氣D酸性KMnO4溶液AC練習2、在下列反應中,光照對反應幾乎沒有影響的是()A氯氣與氫氣反應B氯氣與甲烷反應C次氯酸分解D甲烷與氧氣反應D練習3、下列關(guān)于甲烷的敘述不正確的是A.甲烷是沼氣、坑道氣的主要成分B.通常情況下,甲烷性質(zhì)較穩(wěn)定,與強酸、強堿、強氧化劑均不反應C.甲烷在空氣中燃燒時,火焰不明亮且無煙D.甲烷在空氣中加熱到1000℃時,分解成炭黑和氫氣D3063023074、在光照條件下,1mol甲烷和氯氣反應反應生成的4種氯代甲烷的物質(zhì)的量相同,則反應共消耗氯氣()。A、5mol B、2.5mol C、1mol D、2mol5、若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1:3混合,在光照下得到的產(chǎn)物:⑴CH3Cl,⑵CH2Cl2,⑶CHCl3,⑷CCl4,其中正確的是A.只有⑴B.只有⑶C.⑴⑵⑶的混合物D.⑴⑵⑶⑷的混合物BD6、已知甲烷分子中的氫原子可被其它原子或原子團代替,如甲烷分子中的氫原子被氯原子取代可得到四種物質(zhì):CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,這四種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)能充分說明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)是A.CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu)B.CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)C.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu)D.CCl4只有一種結(jié)構(gòu)B甲烷的化學性質(zhì)1、穩(wěn)定性:2、氧化反應—3、取代反應(特征反應)現(xiàn)象:反應條件:特點:4、分解反應:不與強酸、強堿、酸性KMnO4溶液反應燃燒光照,與氣態(tài)純鹵素反應(與氯水、溴水不反應)逐步取代(隨機并行),產(chǎn)物為混合物隔絕空氣,1000℃以上甲烷碳原子成鍵特征:1.正四面體:鍵角109028/,C在中心,4個H

原子在頂角。2.C原子的價鍵已達到飽和。結(jié)構(gòu)式:有機物的表示方法C6H14結(jié)構(gòu)簡式:分子式:結(jié)構(gòu)簡式:例:HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH

|

H

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3或者:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3結(jié)構(gòu)式:CH2CHCH2CH2CH3或者:CH2CH(CH3)CH2CH2CH3有機物的表示方法C6H14結(jié)構(gòu)簡式:分子式:CH3CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3甲烷乙烷丙烷丁烷常見烷烴的球棍模型HHCHHCCCHHHHHHHHCHCCHHHHHHHCCHHHH戊烷己烷庚烷辛烷名稱結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式分子式甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷常見烷烴的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式:

CH4C2H6C3H8C4H10C5H12

CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3問題思考:分析以上烴的結(jié)構(gòu)特點?1、定義:碳原子之間只以單鍵結(jié)合,剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,每個碳原子的化合價都已充分利用,都達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴,又叫烷烴。(碳原子之間為鏈狀結(jié)構(gòu),而不是環(huán)狀結(jié)構(gòu),故又稱飽和鏈烴)二、烷烴特點:①碳原子間都以C-C相連,成鏈狀、其余都是C-H鍵;②C原子都形成4個共價單鍵;形成四面體結(jié)構(gòu);③碳鏈可以轉(zhuǎn)動……306練一練:下列物質(zhì)中是否屬于烷烴?為什么?CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH2=CH2名稱結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式分子式甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷常見烷烴的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式:

CH4C2H6C3H8C4H10C5H12

CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3問題思考:每種烷烴的碳原子數(shù)與氫原子數(shù)之間有什么關(guān)系?烷烴的分子通式是怎樣的?CnH2n+2

(n≥1正整數(shù))相對分子質(zhì)量:14n+2例:1、某烷烴中含有18個碳原子,則該烷烴的分子式為_________,相對分子質(zhì)量為________。2、某烷烴中含有200個氫原子,則該烷烴的分子式為_________3、某烷烴相對分子質(zhì)量為100,其分子式為_____

二、烷烴2、通式:51名稱結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式分子式甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷常見烷烴的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式:

CH4C2H6C3H8C4H10C5H12

CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3問題思考:不同烷烴之間的分子組成上有什么差異?有什么變化規(guī)律?CnH2n+2

(n≥1正整數(shù))相對分子質(zhì)量:14n+2二、烷烴2、通式:結(jié)構(gòu)上相似,在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的物質(zhì)互相稱為同系物。3、同系物如甲烷、乙烷、丙烷······305302例題:下列物質(zhì)是否為同系物?①CH3CHO和CH3COOH②CH2=CH2和CH2CH2CH2③CH4和CH3CH3④CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl⑤CH3CH2CH3和C(CH3)4307同系物:1、特點:①分子結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差一個或若干個CH2原子團。②通式相同,但通式相同不一定互為同系物。③組成元素相同,相對分子質(zhì)量相差14n(n=1,2,3,……)。2、判斷規(guī)律:①一差(分子組成至少差一個CH2

)②一同(具有相同的通式)③二相似(結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)相似)。

逐漸升高

氣液固

逐漸增大什么原因??

結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量逐漸增大,分子間作用力逐漸增大4、烷烴的物理性質(zhì)302注意:烷烴易溶于有機溶劑,難溶于水。常溫下狀態(tài):

1-4:氣態(tài);5-16:液態(tài);≥17:固態(tài)

4、烷烴的物理性質(zhì)隨著烷烴碳原子數(shù)的增加,總的趨勢(遞變性)是:①氣→液→固;②熔點升高(丙烷反常);③沸點升高;④相對密度依次增大且小于1;另外,與甲烷相似,烷烴易溶于有機溶劑,難溶于水。常溫下狀態(tài):1-4:氣態(tài);5-16:液態(tài);

≥17:固態(tài)(1)氧化反應均不能使KMnO4褪色,不與強酸,強堿反應。在光照條件下進行,產(chǎn)物更復雜。例如:會產(chǎn)生多種取代產(chǎn)物。(2)取代反應5、化學性質(zhì)——和甲烷相似

通常情況下,烷烴與高錳酸鉀等強氧化劑不發(fā)生反應,不能與強酸和強堿溶液反應。51306CH3-CH-CH3CH3-CH2-CH2-CH3

與正丁烷C4H10名稱熔點沸點相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557帶有支鏈越多的同分異構(gòu)體,熔沸點越低。異丁烷二者是否互為同系物?是同種物質(zhì)嗎?CH36、同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體

化合物具有相同的分子式,但具有不同的結(jié)構(gòu)式現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。

具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。(2)同分異構(gòu)體:(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象305同分異構(gòu)體的理解同異分子組成

分子式相對分子質(zhì)量分子中原子結(jié)合順序物理性質(zhì)練習:1、互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能()A、具有相同的相對分子質(zhì)量B、具有相同的熔沸點和密度C、具有相同的分子式D、具有相同的組成元素BCH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤A、判斷下列物質(zhì)中相同的是_______________B、屬于同分異構(gòu)體的是______________C、屬于同系物的是________________________①和②或①和④②和④⑤和⑥①、③和⑤或②、③和⑤……練習:。戊烷有幾種同分異構(gòu)體?HHCHHCHHCCHHHCHHHHHCHHCHHCHHCHHHCHHHCHHCHHCHCHHHCHH正戊烷異戊烷新戊烷307例1:寫出C5H12的同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫方法:主鏈由長到短,支鏈由整到散;位置由心到邊,排布孿鄰到間。

有序思維:思維的有序化能使我們解決問題時不容易出錯!練習:寫出己烷的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

比較同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素四個名詞的含義同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素組成結(jié)構(gòu)類別分子相差一個或幾個CH2原子團分子組成相同分子組成不同質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同結(jié)構(gòu)相似結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同——化合物單質(zhì)化合物同一元素的不同種原子302沒講練習:下列物質(zhì)屬于同位素的是:屬于同素異形體的是:____________屬于同系物的是:______________屬于同分異構(gòu)體的是:___________①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3

和④金剛石和石墨⑤氕、氘和氚⑥和①④②⑥CH3—CH2—CH2—CH3CH3—CH—CH3CH37、烷烴習慣命名法①十個碳以下:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸③無支鏈:④有支鏈:CH3—CH2—CH2—CH2—CH3正戊烷CH3—CH—CH2—CH3CH3異戊烷CH3—C—CH3CH3CH3新戊烷②十個碳以上:用十一、十二、十三

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