全国销售热线:

13395113888

betway88必威

您所在的位置:betway88必威 > betway88必威 >

必修二-最简单的有机化合物——甲烷

发布时间:2020-01-16 09:17    点击次数:144次   

  必修二-最简单的有机化合物——甲烷_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。必修二 第三章 有机化合物 第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷 有机物和烃 有机物 1、定义:含有碳元素的化合物为有机物。 下列物质属于有机物的是( B C D) E A.H2S B

  必修二 第三章 有机化合物 第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷 有机物和烃 有机物 1、定义:含有碳元素的化合物为有机物。 下列物质属于有机物的是( B C D) E A.H2S B.C2H2 C.CH3Cl D.C2H5OH E.CH4, F.H2 G.金刚石I.H2CO3 J.Na2CO3 注意:并非所有含碳的化合物都是有机物(除 CO、CO2、H2CO3及其盐、碳酸氢盐、氢氰酸(HCN) 及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐和金属碳化物等) 2、组成元素: 碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素 有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛, 在人类的生活及生产中发挥重要作用。 燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质 有机物的主要特点 a. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 b. 绝大多数有机物受热容易分解、不耐热熔沸点低。 c. 多数有机物为非电解质,不易导电。 d. 绝大多数有机物易燃烧。 e. 有机物的反应复杂,一般比较慢,常常伴有副反 应发生。 有机物的以上性质特点与其结构密切相关。 有机 化合物 甲烷(CH4) 烃 乙烯(CH2=CH2) 苯(C6H6) 烃的衍生物 乙醇(CH3CH2OH) 乙酸(CH3COOH) 糖类、油脂和蛋白质 仅含碳和氢两种元素的有机物 称为碳氢化合物,也称为烃。 tàn qīng 碳氢 tīng 烃 甲烷的存在、结构和组成 1.甲 沼气 烷在 油田气 自然 界的 煤矿坑道气 (又称坑气) 存在 天然气 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的 气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下, 由动植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。 你知道吗? 西气东输工程 让我 好好想想 ??? 思 思考 考: : 已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L ,含 碳75%,含氢25%。请同学们利用这些数据推出甲 烷中的碳、氢元素的质量比,原子个数比和分子 式。 (标况下,气体摩尔质量求算公式:M=Vm× ?) 质量比:C:H=75%:25%=3:1 甲烷的摩尔质量 =原2子2.个4L数/m比o=l×C0:H.7=1〔7g(/L1=6×167g5/%m)o/l 12〕/〔(16×25%)/1〕 分子式:CH4 =1:4 2.甲烷的组成和结构 (1)组成元素:C、H,甲烷是最简单的烃 (2)分子结构 分子式:CH4(相对分子质量16) 甲烷分子的空间结构——正四面体结构 正四面体的中心——C 四个顶点——H 键长:1.09×10- 1键0m能:413kj/mol 键角:109°28′ 甲烷是非极性分子(以共价键 结合的分子中,正负电荷分布对称的分子,如双原 子气体单质,CCl4、CO2、CS2等) 正四面体构型是一种比较稳定的结构 甲烷的性质和用途 一、甲烷的性质 1、物理性质 收集方法: ? 无色、无味的气体 ? ?=0.717g/L(S.T.P) ? 极难溶于水 向下排空气法 排水法 ? 俗名:沼气、坑气,是天然气的主要成分(8097%) 如何判断气体的密度比空气小? 学以致用 1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 ( D) A、甲烷是一种黄绿色气体 B、甲烷是一种有臭味的气体 C、收集甲烷时常用排水法,是因为甲烷的密 度与空气的密度相近。 D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水 2、化学性质: (1)通常情况下,甲烷稳定,跟”三强”即强酸、 强碱、强氧化剂一般不起反应,这说明甲烷分子中 的C-H键比较牢固。 现象:酸性高锰酸钾不褪色。 结论:甲烷不能使酸性高锰 酸钾褪色。 ←酸性高锰酸钾 将下列气体通入酸性高锰酸钾,能使酸性高锰 酸钾褪色的是( C) A CH4 B CO2 C SO2 D H2 SO2具有强还原性 (2)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。 Ⅰ.氧化反应(与O2反应) 现象:安静燃烧,产生淡蓝色火焰, 干冷烧杯内壁上有水生成 加澄清的石灰水变浑浊 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O 注:(1)有机反应方程式中用“→”不用“=” 原因:有机反应很复杂,产物较多。 (2)CH4在空气中易燃烧,甚至可以引起爆炸(爆炸极限 :5%-15.4%,点燃甲烷前必须验纯)。 煤矿瓦斯事故遇难者214人 瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中氧气作用下发 生的激烈氧化还原反应。煤矿必须通风、严禁烟火等。 烃类物质燃烧 可不可以用一 个通式表示? y_ 点燃 y_ CxHy + (X+ 4 )O2 xCO2 + 2 H2O Ⅱ.取代反应 科学探究 ? 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? 现象: 黄绿色变浅、出油滴、水上升、 有白雾(可使紫色石蕊溶液变红)。 讨论:根据实验现象,从中可得到那些结论? 1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2 试管壁上出现油滴,说明反应中生成了新的油状物质, 且不溶与水。 3 试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气 压在减小,即气体总体积在减小。 光照 H 光 + Cl—Cl H C Cl + H Cl H 一氯甲烷(气体,可作 麻醉剂) 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叫做取 代反应 [练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出 一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式。 二氯甲烷(液体) 三氯甲烷(液体, 俗称氯仿,可作麻 醉剂、有机溶剂) 四氯甲烷(液体, 有机溶剂,灭火剂) 甲烷的取代反应应注意的问题 (1)反应条件:光照,暗处不反应,但要避免日光直射,因光 太强会使反应迅速而发生爆炸。 (2)反应物状态:纯卤素,例如甲烷与溴水不反应,与 溴蒸气见光发生取代反应。 (3)甲烷的取代反应是分步且连锁进行的,所以甲烷 与氯气的反应,会得到五种产物:一氯甲烷(CH3Cl )、 二氯甲烷(CH2Cl2 )、三氯甲烷(CHCl3 )、四氯甲烷 (又称四氯化碳,CCl4 )、HCl(最多) (4)反应中各物质量的关系:每1 mol H 被取代, 则有1 mol Cl2 参加反应,生成1 mol HCl。 取代反应 置换反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 生成物中不一定有单质。 反应物和生成物中一定 有单质。 反应能否进行受温度、光照、 催化剂等外界条件影响。 有的反应需要一定的条 件,有的反应不需外界 条件。 反应逐步进行,很多反应可逆。 反应一般为单方向进行, 不可逆。 [课堂练习] 1.下列反应不属于取代反应的是(BC) A、CH4+Br2 光 CH3Br+HBr CB、、ZCnH+4+H22SOO2 4点燃 ZnSO4+H2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HCl 2.下列物质可与甲烷发生化学反应的是( AC) A.氯气 B.溴水 C.氧气 D.高锰酸钾溶液 3.将等物质的量的甲烷和氯气混合,在漫射光照射下 充分反应,生成物中最多的是( A)4 Ⅲ 甲烷的受热分解 在隔绝空气的条件下,加热到1000℃以上, 甲烷分解成炭黑和氢气。 CH4 高温 隔绝空气 C+2H2 结构 决定 性质 决定 用途 甲烷的用途 1.燃料——天然气的主要成分是甲烷,可直接用来作燃 料。 2.化工原料 ①甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡 胶的添加剂等;氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料; ②甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯 仿)、四氯甲烷(四氯化碳)等重要的化工产品。 ③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂(制冷剂)。 CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl ④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气 的混合物,用它们可以合成甲醇。 ? 1 有机化合物数量众多,分布极广; ? 2 甲烷是最简单的有机化合物; ? 3 甲烷是一种无色无味、密度比空气小、 难溶于水的气体。 ? 4 甲烷可以发生氧化反应和取代反应; ? 5 有机物分子里的某些原子或原子团被其 他原子或原子团所替代的反应叫取代反 应。 1、甲烷是一种——无—色——、—无—味——的气体,标准状 况下的密度_0_._7_1_7g_/_L,其分子呈—正—四——面—体—结构, 化学性质比较———稳—定——。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是( B ) A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中, 将 片刻此后试发管现倒试立管在中盛气有体Na颜2S色iO3溶液变的浅,水试槽管里中,的放液在面光亮处, 上升 ,试管壁上有 黄色油珠 出现,水槽中还观察 到白色胶状沉淀。 4.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四 面体结的是( B ) A.CH3Cl 只代表一种物质 B.CH2Cl2 只代表一种物质 C.CHCl3 只代表一种物质 D.CCl4 只代表一种物质 5.氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产 生剧毒气体——光气(COCl2): 2CHCl3+O2→COCl2+2HCl (1)上述反应( A ) A.属于取代反应 B.不属于取代反应 (2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选 用的试剂是( B E ) A.NaOH(aq) B.AgNO3(aq) Ag++Clˉ=AgCl↓ C.HCl(aq) D.H2O E.湿润的蓝色石蕊试纸 F.湿润的无色酚酞试纸 (蓝色石蕊试纸遇酸变红) 6、1mol的甲烷与一定量的Cl2在光照条件下发生取代 反应,如果它的四种取代物物质的量相等,则消耗 Cl2的物质的量为( C) A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol 7.已知:某烃分子中碳元素与氢元素的质量比是4:1, 其标准状况下的密度是1.339g/L,求其分子式。 9.标准状况下,甲烷和氢气等体积混合,求混合气体1L 的质量。 烷烃的结构和性质 比较下列烃的结构式及球棍模型尝试归纳 它们在结构上的特点 HH HC CH 丁烷 HHH HC C CH HHH HH 乙烷 HHHH HC C C CH 丙烷 HHHH 1、结构: 碳原子间以碳碳单键结合成链状 剩余价键全部与氢原子相结合 —— 饱和烃 烷烃 2、表示方法 ? 分子式: C3H8 HHH ? 结构式: H C C C H ? 结构简式:C3H8 HHH H HH HH HC C C C CH H HHH HCH H 3、分子式通式: ① 链状:CnH2n+2 ② 环状:CnH2n(n为正整数) 4、烷烃命名:叫“某烷”或“环某烷” 碳原子数十以内,以甲乙丙丁戊己庚辛壬癸,依次代 表碳原子数一 二 三 四 五 六 七 八 九 十。 碳原子数在十以上,以汉字代表,如“十一烷” 烃基:某烃分子失去一个H称为某基,通常用“-R”表 示。例如 -CH3 甲基,-C2H5 乙基,通式 -CnH2n+1 5、烷烃结构和性质: ? (1)物理性质: 状态:气(1-4),其他烷烃常温常压是liquid或solid 熔沸点:熔沸点较低,随碳原子数的增多而升高 同碳原子时,支链越多,沸点越低 密度:相对密度都比H2O小 溶解性:都不溶于水,易溶于有机溶剂 烷烃结构特点 a.烷烃可以是直链,也可带支链 b.含多个碳原子的烷烃分子中碳 链呈锯齿状,不是直线)化学性质:与甲烷相似 (1)氧化反应 燃烧通式 CnH2n+2+(3n+1)/2O2→nCO2+(n+1)H2O 通常情况均不与酸、碱、氧化 剂反应 (2)取代反应 与纯卤素在 光照下反应,产物复杂。 有机物结构和组成的表示方法 分子式 最简式(实 电子式 验式) 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型 C2H6 CH3 HH C2H6 HC CH HH 6、同系物: ① 结构相似(必须是同类物质) ② 分子组成差若干CH2(C原子数不同) 例如:CH4、C2H6、C3H8属于同系物 but CH2=CH2和环丙烷是不是呢? 7、同分异构现象和同分异构体 (1)同分异构现象 C4H10 丁烷 名 称 熔 点 沸 点 相对密度 正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788 异丁烷 -159.6 -11.7 0.557 (2)同分异构体 ? 分子式相同结构不同的化合物互称 为同分异构体。


热门推荐