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化学必修2第一节 最简单的有机化合物--甲烷图文ppt课件
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这是一份化学必修2第一节 最简单的有机化合物--甲烷图文ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了有机物，C2H2，CH4，C2H4，甲烷的分子结构，学与问等内容，欢迎下载使用。
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
含有碳元素的化合物为有机物。
（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
3、有机物和无机物的比较
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
多数耐热，难熔化，熔点较高
一般比较复杂，副反应多，反应速率慢
一般比较简单，副反应少，反应速率较快
有机物分类根据有机物的 组成和结构特点
烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。
高分子化合物（包括人工合成）
三抓 ：抓结构 抓部位 抓条件三学会：模仿 推断 接受新信息能力
仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
4、烃(通式：CxHy)
下列物质属于烃的是： H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4
[思考]上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？
2、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，
但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。
色 味的 体，密度 ， 溶于水。
通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。
注意：有机反应方程式中用“→”不用“＝”
在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
现象：安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热
注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
1、氧化反应（可燃性）
CH4爆炸极限：5%~15.4%
因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。
点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
3、取代反应(特征反应)
你从实验中得到哪些信息？从所得的实验信息中你能得到哪些启示
⑴ 试管内水面上升⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失⑶ 试管内壁出现油状液滴
注意：装置要放在光亮的地方.
取代反应： 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。
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）
甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应
甲烷取代反应的反应原理：
甲烷与氯气反应的产物有几种？
甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。
①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。
取代反应与置换反应的区别
反应物、生成物中不一定有单质
反应物、生成物中一定有单质
逐步取代 ，很多反应是可逆的
反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大
在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序
无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。
无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！
牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂
无色透明易挥发液体，稍有甜味。
有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。
无色液体，有愉快的气味，有毒！
用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
CH4+Br2 CH3Br+HBr
燃烧反应取代反应受热分解
4、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈————— 结构，电子式 ————，化学性质比较——————。5、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
新课标人教版化学必修Ⅱ
第三章 第一节最简单的有机化合物——甲烷第二课时
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结构，试归纳出它们在结构上的特点。
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。
在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3
如：下列结构式对应的结构简式
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3 )CH3
◆以碳原子个数为基础命名◆称“某烷”或“环某烷”◆十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。
规律： 状态：气(1～4)液固；熔沸点依次升高密度：相对密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水
（2）化学性质（与CH4相似）
A、具有可燃性燃烧通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2OB、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。
在光照条件下进行，产物更复杂
分析表3-1烷烃的结构简式，写出对应的分子式。相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？
表3-1几种烷烃的物理性质
相差一个“CH2”原子团
如果把碳原子数定为n，氢原子数就是2n+2。
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。
CnH2n+2(n≥1)
碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；链状。碳原子数不同，即碳链的长短不同。
三、同分异构现象、同分异构体：
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
表1 正丁烷和异丁烷的性质比较
带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低。
分子组成相同、分子量相同、分子式相同
2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较
质子数等，中子数不等，原子之间
同一元素 形成的不同单质
结构相似，组成上差一个或n个CH2
相同分子式，不同结构的化合物
CH3(CH2)3CH3C(CH3)4
烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。
呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。
书写方法：“碳链缩短法”步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两注意，四句话”：两注意：①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。四句话：①主链由长到短；②支链由整到散；③位置由心到边；④排布由对到间。
练习：分别写出C5H12和C6H14的同分异构体。
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。
等效氢：烷烃分子中处于相同位置 上的氢原子称为等效氢。
同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中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
六、有机物种类繁多的原因：
（1）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。
例1、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O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 ④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚 ⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
烷 烃 系 统 命 名 法
(一)、普通命名法 1、通常把烷烃泛称“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，自十一起用汉字数字表示。 例如：
2、为了区别异构体，用“正”、“异”和“新”来表示。例如：
（1） CH3—CH2—CH2—CH3 （2） CH3—CH—CH3 ∣ CH3
（3）CH3—CH——CH2—CH3 ∣ CH3 CH3 ∣ （4） CH3—C—CH3 ∣ CH3
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
在系统命名法中，对于支链烷烃，把它看作直链烷烃 的烷基取代基衍生物。所以，对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行：
1、选取主链 从烷烃的构造式中，选择一个含碳原子数最多的碳链作为主链，写出相当于这个主链的直链烷烃的名称。例一
CH3 — CH — CH2 — CH2— CH2 — CH3 ∣ CH3
在上式中线内的碳链为最长的，作为母体，含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。下一步是什么？
2、主链碳原子的位次编号 在选定主链以后，就要进行主链的位次编号，也就是确定取代基的位次，主链从一端向另一端编号，号数用1，2，3┉ 等表示，读成1位，2位，3位等。 确定主链位次的原则是：
在有几种编号的可能时，应当选定使取代基的位次为最小。 对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号，位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。例二
CH3 — CH 2— CH — CH2— CH2 — CH3 ∣ CH3
1 2 3 4 5 6
故是：3—甲基己烷读做：3甲基己烷
3、如果含有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面，如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用一、二、三┉等来表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用“，”隔开。例三
CH3 ∣CH3 — CH2 — C—— CH — CH2— CH3 ∣ ∣ CH3 CH2 ∣ CH3
2，2—二甲基—3—乙基己烷读做：2，2二甲基3乙基己烷
1 2 3 4 5 6
4、当具有相同长度的链可作为主链时，则应选定具有支链数目最多的碳链。
CH3 ∣CH3 — CH— CH— CH — CH— CH2 — CH3 ∣ ∣ ∣ CH3 CH2 CH3 ∣ CH2CH3
1 2 3 4
2，3，5—三甲基—4—丙基庚烷
5 6 7
[练习]用系统命名法命名
CH2 CH2 CH CH2 CH2
CH3 C CH CH3
2、2、3–三甲基丁烷
CH3 CH C CH3
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
含有碳元素的化合物为有机物。
（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
3、有机物和无机物的比较
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
多数耐热，难熔化，熔点较高
一般比较复杂，副反应多，反应速率慢
一般比较简单，副反应少，反应速率较快
有机物分类根据有机物的 组成和结构特点
烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。
高分子化合物（包括人工合成）
三抓 ：抓结构 抓部位 抓条件三学会：模仿 推断 接受新信息能力
仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
4、烃(通式：CxHy)
下列物质属于烃的是： H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4
[思考]上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？
2、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，
但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。
色 味的 体，密度 ， 溶于水。
通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。
注意：有机反应方程式中用“→”不用“＝”
在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
现象：安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热
注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
1、氧化反应（可燃性）
CH4爆炸极限：5%~15.4%
因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。
点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
3、取代反应(特征反应)
你从实验中得到哪些信息？从所得的实验信息中你能得到哪些启示
⑴ 试管内水面上升⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失⑶ 试管内壁出现油状液滴
注意：装置要放在光亮的地方.
取代反应： 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。
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）
甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应
甲烷取代反应的反应原理：
甲烷与氯气反应的产物有几种？
甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。
①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。
取代反应与置换反应的区别
反应物、生成物中不一定有单质
反应物、生成物中一定有单质
逐步取代 ，很多反应是可逆的
反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大
在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序
无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。
无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！
牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂
无色透明易挥发液体，稍有甜味。
有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。
无色液体，有愉快的气味，有毒！
用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
CH4+Br2 CH3Br+HBr
燃烧反应取代反应受热分解
4、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈————— 结构，电子式 ————，化学性质比较——————。5、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
新课标人教版化学必修Ⅱ
第三章 第一节最简单的有机化合物——甲烷第二课时
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结构，试归纳出它们在结构上的特点。
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。
在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3
如：下列结构式对应的结构简式
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3 )CH3
◆以碳原子个数为基础命名◆称“某烷”或“环某烷”◆十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。
规律： 状态：气(1～4)液固；熔沸点依次升高密度：相对密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水
（2）化学性质（与CH4相似）
A、具有可燃性燃烧通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2OB、均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。
在光照条件下进行，产物更复杂
分析表3-1烷烃的结构简式，写出对应的分子式。相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？
表3-1几种烷烃的物理性质
相差一个“CH2”原子团
如果把碳原子数定为n，氢原子数就是2n+2。
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。
CnH2n+2(n≥1)
碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；链状。碳原子数不同，即碳链的长短不同。
三、同分异构现象、同分异构体：
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
表1 正丁烷和异丁烷的性质比较
带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低。
分子组成相同、分子量相同、分子式相同
2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较
质子数等，中子数不等，原子之间
同一元素 形成的不同单质
结构相似，组成上差一个或n个CH2
相同分子式，不同结构的化合物
CH3(CH2)3CH3C(CH3)4
烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。
呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。
书写方法：“碳链缩短法”步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两注意，四句话”：两注意：①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。四句话：①主链由长到短；②支链由整到散；③位置由心到边；④排布由对到间。
练习：分别写出C5H12和C6H14的同分异构体。
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。
等效氢：烷烃分子中处于相同位置 上的氢原子称为等效氢。
同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中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
六、有机物种类繁多的原因：
（1）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。
例1、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O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 和 ④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚 ⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
烷 烃 系 统 命 名 法
(一)、普通命名法 1、通常把烷烃泛称“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，自十一起用汉字数字表示。 例如：
2、为了区别异构体，用“正”、“异”和“新”来表示。例如：
（1） CH3—CH2—CH2—CH3 （2） CH3—CH—CH3 ∣ CH3
（3）CH3—CH——CH2—CH3 ∣ CH3 CH3 ∣ （4） CH3—C—CH3 ∣ CH3
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
在系统命名法中，对于支链烷烃，把它看作直链烷烃 的烷基取代基衍生物。所以，对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行：
1、选取主链 从烷烃的构造式中，选择一个含碳原子数最多的碳链作为主链，写出相当于这个主链的直链烷烃的名称。例一
CH3 — CH — CH2 — CH2— CH2 — CH3 ∣ CH3
在上式中线内的碳链为最长的，作为母体，含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。下一步是什么？
2、主链碳原子的位次编号 在选定主链以后，就要进行主链的位次编号，也就是确定取代基的位次，主链从一端向另一端编号，号数用1，2，3┉ 等表示，读成1位，2位，3位等。 确定主链位次的原则是：
在有几种编号的可能时，应当选定使取代基的位次为最小。 对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号，位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。例二
CH3 — CH 2— CH — CH2— CH2 — CH3 ∣ CH3
1 2 3 4 5 6
故是：3—甲基己烷读做：3甲基己烷
3、如果含有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面，如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用一、二、三┉等来表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用“，”隔开。例三
CH3 ∣CH3 — CH2 — C—— CH — CH2— CH3 ∣ ∣ CH3 CH2 ∣ CH3
2，2—二甲基—3—乙基己烷读做：2，2二甲基3乙基己烷
1 2 3 4 5 6
4、当具有相同长度的链可作为主链时，则应选定具有支链数目最多的碳链。
CH3 ∣CH3 — CH— CH— CH — CH— CH2 — CH3 ∣ ∣ ∣ CH3 CH2 CH3 ∣ CH2CH3
1 2 3 4
2，3，5—三甲基—4—丙基庚烷
5 6 7
[练习]用系统命名法命名
CH2 CH2 CH CH2 CH2
CH3 C CH CH3
2、2、3–三甲基丁烷
CH3 CH C CH3
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