第一节 甲烷、烷烃.doc

1、1 甲烷甲烷 烷烃烷烃 一、一、有机物有机物 1、定义定义：绝大多数的含碳化合物。 （除 CO、CO2、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、氰化物、金 属碳化物等外） 2、有机物的特点有机物的特点 大多数难溶于水，易溶于酒精、汽油等有机溶剂。 大多数为非电解质，熔点低。 大多数受热易分解，且易燃烧。 有机反应较复杂，一般较慢，且伴有副反应。常常需要加热或使用催化剂。一般使用 “”符号。 3、有机物种类繁多的原因有机物种类繁多的原因 目前从自然界发现的和人工合成的有机物约有 3000 万种。 碳原子最外层 4 个电子，有机物中，碳原子既能和其他原子形成 4 个共价键，也能在 碳原子键成键，既能形成单键，也能

2、形成双键和叁键。 碳原子既能形成碳链，也能形成碳环。 有机物中既可能只含有一个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 具有相同分子式的有机物可能具有不同的结构。 4、有机物的分类有机物的分类 2 例例：下列关于有机物的说法中正确的是 （ ） A、所有有机物都可以从动植物的有机体中提取 B、易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质，一定是有机物 C、所有的有机物都易燃烧 D、大多数有机物聚集时形成分子晶体 例例：在人类已知的化合物中，品种最多的是 （ ） A、过渡元素的化合物 B、第A 族的化合物 C、第A 族的化合物 D、第A 族的化合物 例例：某有机物在氧气中充分燃烧，生成水蒸气和 CO2的物质的

3、量之比为 1：1，由此可得出 的结论是 （ ） A、该有机物分子中，三种元素的原子个数之比为 C：H：O1：2：3 B、分子中碳、氢原子个数比为 1：2 C、 该有机物中必定含氧元素 D、 D、无法判断该有机物中是否含氧元素 二、二、甲烷甲烷 1、甲烷的分子结构 电子式为 ，结构式为 ，其空间结构为_ _。 甲烷分子中有 个 键，有机化合物中碳原子成键的特征 。 2、甲烷的物理性质 甲烷是一种 色、 味的 ，密度比空气 ， 溶于水，是 天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占 80%97%） 3、甲烷的化学性质甲烷的化学性质 （1）可燃性（甲烷的氧化可燃性（甲烷的氧化

4、反应）反应） 实验：甲烷的燃烧 现象： 甲烷燃烧的化学方程式： 注意：点燃甲烷前，一定要 ，否则会 。 实验：甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，观察实验现象 现象：酸性高锰酸钾溶液 证明甲烷 （能/不能）使酸性 高锰酸钾溶液褪色。 结论：一般情况下，甲烷性质稳定，与 等不起反应 （2 2）取代反应：）取代反应： 实验 3：甲烷与氯气在光照条件下反应 现象： 【讨论】 CH4与 Cl2反应后，产物可能有几种？哪些是有机物？哪种产物最多？ 3 瓶壁上油状液体是什么？油状液体是纯净物还是混合物？ ( CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3 是难溶于水的液体) 已知：已知： CHCH3 3Cl CHCl CH

5、2 2ClCl2 2 CHClCHCl3 3 CClCCl4 4 沸点沸点/ / - -24 40 62 7724 40 62 77 思考： 试管内的液面为什么会上升？ CH4与 Cl2反应后量筒内的气体是什么？ CH4与 Cl2反应后量筒内溶液酸碱性如何？ 向 CH4与 Cl2反应后量筒内溶液中加入硝酸银溶液有什么现象？ 某同学认为可根据该现象判断该实验是否有 HCl 生成，你觉得合理吗？为什么？ 取代反应： 甲烷与氯气在光照下反应的产物有 书写 CH4与 Cl2发生取代反应的化学方程式 取代反应：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代替的反应。 卤代烃：卤代烃：烃分子

6、中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物叫做卤代烃。 受热分解受热分解 条件：_空气并加热至 1000 化学方程式： 用途： 4、甲烷的实验室制法甲烷的实验室制法 原理：原理：CHCH3 3COONaCOONaNaOHNaOHNaNa2 2COCO3 3CHCH4 4 药品：无水 醋酸钠、碱石灰 条件：加热 制取装置：固固加热；收集方法：_。 甲烷的制取、收集装置与_的相同。 4 课堂练习课堂练习 1、下列说法正确的是 （ ） A、有机物都不溶于水，易溶于有机溶剂 B、有机物只能从有机生命体中取得 C、组成中仅有 C、H 两种元素的有机物叫烃 D、有机物不具备无机物的性质，都是非电解质 2、由甲烷

7、的结构式不能获得的信息是 （ ） A、一个甲烷的分子由一个碳原子和四个氢原子构成 B、甲烷的摩尔质量为 16g/mol C、甲烷分子中一个碳原子和一个氢原子之间共用一个电子对 D、甲烷分子的空间构型为正四面体型 3、 甲烷分子是以 C 原子为中心的正四面体结构， 而不是正方形的平面结构， 理由是 （ ） A、CH3Cl 只有一种结构 B、CH2Cl2只有一种结构 C、CHCl3只有一种结构 D、CH4中四个价键的键角和键长都相等 4、氯仿可作麻醉剂，但常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒光气（COCl2） ： 2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2。为了防止事故发生，在使用前须检验氯仿是否变

8、质，应选用的试 剂是 （ ） A、NaOH 溶液 B、AgNO3溶液 C、盐酸 D、水 5、下列物质中，一定条件下可与甲烷发生反应的是 （ ） A、氯气 B、溴水 C、氧气 D、酸性高锰酸钾溶液 6、甲烷在高温条件下可发生裂解：2CH4 C2H2(g)+3H2，现使甲烷裂解得到的混合物的气 体对氦的相对密度为 2.5，且其中含有上面化学方程式中的物质，则甲烷的分解率是 （ ） A、2.5% B、7.5% C、9.5% D、10% 7. 如图所示，U 型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为 1：4）的混和气体， 假定氯气在水中溶解度可以忽略。 将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放 置在有

9、光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。 （1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式。 。 （2）经过几个小时的反应后，U 型管右端的玻璃管中水柱变化是 。 A升高 B降低 C不变 D无法确定 （3）U 型管左端的气柱变化是 。 A体积增大 B体积减小 C消失 D不变 （4）试解释 U 型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。_ 5 三、三、烷烃烷烃 1、定义定义 分子里碳原子间都以_键结合成_状，碳原子其余的价键全部跟_ 相结合的烃，叫做饱和烃，又叫烷烃。 2、烷烃的结构特点烷烃的结构特点 3、表示表示方法方法 分子式 结构式 结构简式 4、烷烷烃的性质烃的性质 物理性质

10、物理性质 （1）状态的变化 （2）溶沸点的变化 （3）密度的变化 （4）溶解性的特点 （5）含碳量的变化 化学性质化学性质 与甲烷相似。通常状况下，很稳定，跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化 合。但在特定条件下，也能发生燃烧、取代、分解等反应。 氧化反应：烷烃在空气中都能点燃，完全燃烧生成 CO2和 H2O。 CnH(2n2)(3n1)/2O2 nCO2(n1)H2O 取代：烷烃在光照条件下，都能与氯气发生取代反应。 二、同系物同系物与与同分异构同分异构 1 1、同系物同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质互称同系物。 同系物的特点： 具有相同的通式。例：

11、烷烃的通式为_。 分子量相差 14 的整数倍。 2、同分异构现象同分异构现象：化合物具有相同的分子式，却具有不同的结构式的现象。 同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。 例例：下列说法中正确的是 （ ） A、式量相同的物质一定是同种物质 B、分子量相同的不同有机物一定是同分异构体 6 C、同分异构体一定具有相同的分子量 D、满足通式 CnH2n+2(n1)的有机物一定是烷烃 例例：有下列物质：A、O2和 O3 B、6C 和6C C、CH3CH2CH2CH3和 CH3CH(CH3)2 Br H D、甲烷和庚烷 E、BrCH BrCBr H H 其中互为同位素的是_， 互为同素异形体

12、的是_， 互为同系物的是_， 互为同分异构体的是_，属于同一种物质的是_。 2、同分异构体书写同分异构体书写 小结：烷烃的同分异构都是碳链异构。 书写方法：主链由长到短，支链由整到散，支链位置由心到边，支链排布由邻到间。 3、同分异构体的性质同分异构体的性质 物理性质：不同。一般结构中支链越多，熔沸点越低，密度越小。 化学性质：相似又有区别。 相似：都是烷烃，都能燃烧、光照卤代等。 区别：卤代产物种类不同。 例例：C5H12的 3 种同分异构体的一氯取代产物各有多少种？ 4 4、烃基烃基 烃分子失去一个 H 原子后剩余的原子团叫做烃基。一般用“R”表示。 烷烃失去 H 原子后形成的烃基叫烷烃基

13、，简称烷基。 例： “CH3”叫做甲基； “CH2CH3(C2H5)”叫做乙基； “CH2CH2CH3”叫做丙基等。 在带有支链的烷烃中，其支链可以看成是由烷基取代了烃分子中的氢原子而形成的。 当 C 原子数大于等于 3 时，烃基存在异构现象。例：C3H7有CH2CH2CH3和CH(CH3)2两种 结构。 三、三、烷烃的命名烷烃的命名 系统命名法：系统命名法： 定主链：选定分子中最长的碳链为主链，并按照主链碳原子数命名为“某烷” 。若有等 长的碳链可供选择时，选取主链最多的碳链为主链。 主链碳原子数在十个以内的，按主链碳原子数依次用天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、 辛、壬、癸表示。主链碳原子

14、数在十个以上的，就用数字表示。 主链编号：把主链中离支链最近的一端为起点，对主链碳原子编号，以确定支链位置。 若距离相等，则以较小取代基最近为准。 若分子内含有多个支链，则使各支链位置编号之和最小。 书写命名：把支链作取代基，把取代基的名称写在烷烃名称前面，并在前面用阿拉伯数 字注明它在主链上的位置，数字和取代基之间用“”格开。若含多个相同取代基，可将 它们合并，在前面分别标出各自位置，并用“， ”在数字间格开，再用二、三等数字表示 同种取代基数目。若含有不同取代基，则简单的在前，复杂的在后。 7 例例：用系统命名法对下列有机物命名： （1）CH3CH2CHCH2CH2CH3 （2）CH3CH

15、CHCH2CHCH3 CH3CHCH3 CH3 CH2CH3 CH3 （3）CH3CHCH2CHCHCH3 （4）CH3CH2 CH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH3CCHCH3 CH3CH2CH2 例例：根据名称写出相应的结构简式 （1 1）2甲基丁烷 （2 2）3,3二甲基戊烷 （3 3）2,5二甲基3乙基庚烷 （4 4）2,2,3,3四甲基戊烷 （5 5）2,4,6三甲基5乙基辛烷 课堂练习课堂练习 1、光照对下列反应几乎没有影响的是 （ ） A氯气和氢气反应 B氯气跟甲烷反应 C甲烷跟氧气反应 D次氯酸分解 2、同分异构体具有 （ ） 相同的分子量 相同的分子式 相同的最简式 相

16、同的物理性质 相同的化学性质 A B C D 3、2,2二甲基丙烷的一溴代烷有 （ ） A 1 种 B 2 种 C 3 种 D 4 种 4、下列化学式能代表一种纯净物的是 （ ） AC3H7Cl BC4H10 CC5H12 DCH2Br2 5、烷烃 C4H10中的 CC 键和 CH 键数目（ ） A、4 个，10 个子 B、3 个，10 个 C、4 个 8 个 D、3 个，8 个 6、两种气态烃组成的混合气体 0.1mol，完全燃烧后生成 0.16molCO2和 3.6 g 水，则混合 气体是 （ ） A一定有甲烷 B一定是甲烷和 C2H4 C一定没有乙烷 D一定有 C2H2 7、进行一氯取代

17、后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是 （ ） 8 A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3)3CCH2CH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)2CHCH3 8、已知丙烷的二氯代物有四种，则其六氯代物有 （ ） A、2 种 B、3 种 C、4 种 D、5 种 9、若甲、乙两物质互为同系物则下列说法不正确是是 （ ） A、甲、乙的结构必然相同 B、甲、乙的组成元素必然相同 C、甲、乙的化学性质相似 D、甲、乙的相对分子质量必然相差 14n（n 为正整数） 10、下列说法不正确的是 （ ） A分子为 C3H8与 C6H14的两种有机物一定互为同系物 B具有相同通式的有

18、机物不一定互为同系物 C两个相邻同系物的分子量数值一定相差 14 D分子组成相差一个或几个 CH2原子团的化合物必定互为同系物 11、篮烷的结构如右图所示：下列说法不正确的是 （ ） A篮烷的分子式为 C12H14 B篮烷分子中存在 3 个六元环 C篮烷分子中存在 3 个五元环 D篮烷的一氯代物共有 4 种同分异构体 12、等质量的下列烃完全燃烧，生成 CO2和2O，耗氧量最多 （ ） 、C2H6 、C3H8 、C4H10 、C5H12 13、现有 CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6五种有机物，等质量的上述物质中，相同状况下体积 最大的是_； 等质量的上述物质完全燃烧时， 消耗氧气

19、的量最多的是_； 同状况、同体积的以上五种物质中，完全燃烧时耗去氧气最多的是_；同质量的上 述物质完全燃烧时，生成 CO2最多的是_；生成水最多的是_。 14、有下列物质：A. O2和 O3；B. ；C. CH3CH2CH2CH3和 CH3CHCH3 H H CH3 D. BrCBr 和 HCBr ；E. 甲烷和庚烷 H Br 上述各组物质中，互为同位素的是_（填序号，下面同） ；互为同素异形体的是 _；互为同系物的是_；互为同分异构体的是_；属于同一种物 质的是_。 15、在 C7H16的同分异构体中，主链是五个碳原子的已写出 2，3-二甲基戊烷外，其它主链 是五个碳原子的同分异构体的结构简式和名称分别为为 。