化學(xué)：《化石燃料與有機(jī)化合物》課件15（68張PPT）（蘇教版必修2）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 專題三有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用 有機(jī)化合物的概述 1 定義 含碳的化合物為有機(jī)化合物 除碳元素外 通常還含有氫 氧 氮 磷 硫等 注意 少數(shù)含碳物質(zhì)的組成和性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相似 屬于無(wú)機(jī)物 如 碳的氧化物 COCO2碳酸 碳酸鹽以及碳酸氫鹽 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3氰化物 硫氰化物 HCN KSCN金屬碳化物 CaC2 烴 僅由碳和氫兩種元素組成的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?又叫烴 有機(jī)化合物的概述 2 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 碳原子有四個(gè)價(jià)電子 可與其它原子形成四個(gè)共價(jià)鍵 如CCl4 CH4等 碳原子之間可形成不同方式的共價(jià)鍵 單鍵 雙鍵 鍵 結(jié)合形成長(zhǎng)的碳鏈和碳環(huán) 分子式相同 分子結(jié)構(gòu)也可能不同 即同分異構(gòu)現(xiàn)象 有機(jī)化合物的概述 3 有機(jī)物的性質(zhì) 絕大數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)絕大多數(shù)有機(jī)物難溶于水易溶于有機(jī)溶劑絕大多數(shù)有機(jī)物熔沸點(diǎn)較低絕大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)速度較慢且伴有副反應(yīng) 第一單元化石燃料與有機(jī)化合物 1 天然氣的主要成分是 2 石油的組成元素主要是 和 還含有少量的硫 氧 氮 石油的化學(xué)成分主要是 其中還溶有氣態(tài)和固態(tài)的碳?xì)浠衔?3 煤中含量最高的元素是 其次是 和 另外還含有少量的硫 磷 氮等 煤是由 和 所組成的復(fù)雜的 物 最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物 一 天然氣的利用 甲烷 交流與討論 1 已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的密度是0 717 L 含碳75 含氫25 利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定甲烷中碳 氫元素的質(zhì)量比 原子個(gè)數(shù)比和分子式 方法一 75 25 3 1 3 12 1 1 1 4 摩爾質(zhì)量 分子式 C和H的質(zhì)量比 C和H的原子個(gè)數(shù)比 22 4L molx0 717g L 16g mol CH4 方法二 22 4L molx0 717g L 16g mol 摩爾質(zhì)量 16gx75 12g mol 1mol 16gx25 1g mol 4mol 1mol該烴中C的物質(zhì)的量 1mol該烴中H的物質(zhì)的量 CH4 分子式 交流與討論 2 寫(xiě)出甲烷分子的電子式 說(shuō)明它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 你能預(yù)測(cè)甲烷有哪些結(jié)構(gòu) CH4 分子式電子式結(jié)構(gòu)式 3 科學(xué)研究證明 屬于同一個(gè)物質(zhì) 請(qǐng)思考哪種結(jié)構(gòu)是甲烷的結(jié)構(gòu) 一 甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu) 分子式 CH4 電子式 結(jié)構(gòu)式 空間結(jié)構(gòu) 球棍摸型 比例模型 1 以C為重心 以4個(gè)H為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu) 鍵角為109 28 2 4個(gè)C H鍵鍵能 鍵長(zhǎng)完全一樣 且強(qiáng)度大 二 物理性質(zhì) 甲烷是一種色味的體 溶于水 相同條件下密度比空氣 所以實(shí)驗(yàn)室可用法和法收集甲烷 無(wú) 無(wú) 小 難 氣 排水 向下排空氣 三 化學(xué)性質(zhì) 通常情況下比較穩(wěn)定 不與強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 強(qiáng)氧化劑 如酸性KMnO4 反應(yīng) 1 甲烷的氧化反應(yīng) 燃燒 三 化學(xué)性質(zhì) 現(xiàn)象 明亮的淡藍(lán)色火焰 放出大量的熱 無(wú)煙 利用此性質(zhì) 甲烷可作燃料 若1molCH4在通常情況下完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出889 6KJ熱量 請(qǐng)寫(xiě)出CH4在O2中完全燃燒的熱化學(xué)方程式 2 甲烷與氯氣的反應(yīng) 取代反應(yīng) 現(xiàn)象 說(shuō)明 黃綠色褪去 有白霧 水位不斷上升 內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成 光照條件下 甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng) 反應(yīng)機(jī)理 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng) 叫取代反應(yīng) 一氯甲烷 無(wú)色氣體 二氯甲烷 難溶于水的無(wú)色液體 三氯甲烷又叫氯仿 有機(jī)溶劑 四氯甲烷又叫四氯化碳 有機(jī)溶劑 滅火劑 練習(xí) ACH3Br Br2CH2Br2 HBr B2KBr Cl2 2KCl Br2 CCHCl3 HFCHFCl2 HCl DNaOH HCl NaCl H2O 1下列是取代反應(yīng)的是 光照 2在光照條件下 將1molCH4與1molCl2混合充分反應(yīng)后 得到的產(chǎn)物是 ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl 3 分解反應(yīng) 在隔絕空氣并加熱到1500 的條件下 甲烷能發(fā)生如上反應(yīng) 生成的炭黑是橡膠工業(yè)的原料 氫氣是合成氨和汽油的原料 所以甲烷是也是重要的工業(yè)原料 二 烷烴的概念和性質(zhì) 一 烷烴的概念 烴 只含碳 氫兩種元素的有機(jī)物 烷烴 又叫 飽和烴 碳原子之間以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀 其余的價(jià)鍵全部和氫原子相結(jié)合而達(dá)到 飽和 烷烴的通式 CnH2n 2 n 1 4 烴基 烴失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的原子團(tuán) 用 R 表示 三 烷烴的命名 A 普通命名法 習(xí)慣命名法 以碳原子數(shù)目來(lái)命名 n C 10 以中文漢字?jǐn)?shù)字表示 如 十一烷 二十烷等CH3 CH2 CH2 CH3丁烷CH3 CH2 CH2 CH2 CH3戊烷CH3 CH2 4CH3己烷CH3 CH2 9CH3十一烷CH3 CH2 18CH3二十烷 三 烷烴的命名 A 普通命名法 習(xí)慣命名法 用 正 異 新 等前綴區(qū)別不同的構(gòu)造異構(gòu)體 1 定主鏈 稱 某烷 選定分子里最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈 并按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為 某烷 碳原子數(shù)在1 10的用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸命名 CH3 CH CH2 CH CH3CH3CH2 CH3 己烷 B 系統(tǒng)命名法 把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點(diǎn) 用1 2 3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號(hào)定位 以確定支鏈所在的位置 2 3 4 5 2 編號(hào) 定支鏈所在的位置 1 2 編號(hào) 定支鏈所在的位置 把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點(diǎn) 用1 2 3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號(hào)定位 以確定支鏈所在的位置 5 6 1 2 3 4 2 編號(hào) 定支鏈所在的位置 把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點(diǎn) 用1 2 3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號(hào)定位 以確定支鏈所在的位置 1 2 3 4 5 6 2 編號(hào) 定支鏈所在的位置 把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點(diǎn) 用1 2 3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號(hào)定位 以確定支鏈所在的位置 己烷 3 把支鏈作為取代基 把取代基的名稱寫(xiě)在烷烴名稱的前面 在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴主鏈上的位置 并在號(hào)數(shù)后連一短線 中間用 隔開(kāi) 己烷 甲基 3 把支鏈作為取代基 把取代基的名稱寫(xiě)在烷烴名稱的前面 在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴主鏈上的位置 并在號(hào)數(shù)后連一短線 中間用 隔開(kāi) 己烷 甲基 2 4 5 6 1 2 3 4 2 4 4 當(dāng)有相同的取代基 則相加 然后用大寫(xiě)的二 三 四等數(shù)字表示寫(xiě)在取代基前面 但表示相同取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字要用 隔開(kāi) 如果幾個(gè)取代基不同 就把簡(jiǎn)單的寫(xiě)在前面 復(fù)雜的寫(xiě)在后面 2 4 二 4 當(dāng)有相同的取代基 則相加 然后用大寫(xiě)的二 三 四等數(shù)字表示寫(xiě)在取代基前面 但表示相同取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字要用 隔開(kāi) 如果幾個(gè)取代基不同 就把簡(jiǎn)單的寫(xiě)在前面 復(fù)雜的寫(xiě)在后面 1 2 3 4 5 戊烷 甲基 2 4 三 戊烷 甲基 三 2 2 4 1 2 3 4 5 又如 戊烷 甲基 2 4 三 戊烷 甲基 三 2 2 4 1 2 3 4 5 戊烷 2 4 4 最小原則 當(dāng)支鏈離兩端的距離相同時(shí) 以取代基所在位置的數(shù)值之和最小 又如 三 甲基 1 2 3 4 5 練習(xí) 2 2 二甲基 4 乙基己烷 2 5 二甲基 3 乙基己烷 1 命名步驟 1 找主鏈 最長(zhǎng)的主鏈 2 編號(hào) 靠近支鏈 小 多 的一端 3 寫(xiě)名稱 先簡(jiǎn)后繁 相同基請(qǐng)合并 2 名稱組成 取代基位置 取代基名稱 母體名稱3 數(shù)字意義 阿拉伯?dāng)?shù)字 取代基位置漢字?jǐn)?shù)字 相同取代基的個(gè)數(shù) 烷烴命名總結(jié) 4 烷烴系統(tǒng)命名法原則 長(zhǎng) 選最長(zhǎng)碳鏈為主鏈 多 遇等長(zhǎng)碳鏈時(shí) 支鏈最多為主鏈 近 離支鏈最近一端編號(hào) 小 支鏈編號(hào)之和最小 簡(jiǎn) 兩取代基距離主鏈兩端等距離時(shí) 從簡(jiǎn)單取代基開(kāi)始編號(hào) 甲基 乙基己烷 原因 未找對(duì)主鏈 二甲基庚烷 正確 二甲基庚烷 判斷改錯(cuò) 判斷改錯(cuò) CH3CHCH3CH2CH3 2 乙基丙烷 2 甲基丁烷 3 甲基丁烷 2 甲基 3 乙基戊烷 3 異丙基戊烷 正確 正確 靈活運(yùn)用你一定會(huì)越來(lái)越好 1 按系統(tǒng)命名法下列烴的命名一定正確的是 A 2 2 3 三甲基 4 乙基己烷B 2 甲基 3 乙基己烷C 2 甲基 3 丙基己烷D 1 1 二甲基 2 乙基庚烷 AB 練習(xí) 2 命名 練習(xí)題 3 下列有機(jī)物的命名錯(cuò)誤的是 A 2 甲基丁烷B 2 乙基戊烷C 2 3 5 三甲基 4 乙基庚烷D 2 2 二甲基戊烷 B 4 有機(jī)物的準(zhǔn)確命名是 A 3 3 二甲基 4 乙基戊烷B 3 3 4 三甲基己烷C 3 4 4 三甲基己烷D 2 3 3 三甲基己烷 B 2 3 4 三甲基 5 乙基辛烷 5 6 7 8 2 6 二甲基 乙基庚烷 2 6 二甲基 乙基庚烷 錯(cuò)誤 正確 分子式相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)嗎 討論 動(dòng)手并思考 制作C4H10可能的結(jié)構(gòu)模型 正丁烷異丁烷 問(wèn)題1 對(duì)比兩個(gè)模型 找找它們的聯(lián)系 共同點(diǎn) 不同點(diǎn) 分子式相同 結(jié)構(gòu)不同 五 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 但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象 叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象 具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體 問(wèn)題2 同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無(wú)差異 同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異 碳原子數(shù)相同時(shí) 支鏈越多 熔沸點(diǎn)越低 C2H6O 同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě) 1 寫(xiě)出最長(zhǎng)碳鏈2 去掉最長(zhǎng)碳鏈中一個(gè)碳原子作為支鏈 余下碳原子作為主鏈 依次找出支鏈在主鏈中的可能位置3 去掉最長(zhǎng)碳鏈中的兩個(gè)碳原子 作為兩個(gè)支鏈 兩個(gè)甲基 作為一個(gè)支鏈 乙基 4 用氫原子補(bǔ)足碳原子的四個(gè)價(jià)鍵 六 同系物 定義 結(jié)構(gòu)相似 在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)相似 組成不同 分子量相差14的倍數(shù) 同一類物質(zhì) 如 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷等烷烴是同系物 甲醇CH3OH 乙醇CH3CH2OH 丙醇CH3CH2CH2OH等也是同系物 同分異構(gòu)體同系物同素異形體同位素的比較 結(jié)構(gòu)相似 有機(jī)化合物 單質(zhì) 原子 同一種元素 質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)不同 相差n個(gè)CH2 CH4 C2H6 紅磷與白磷 不同單質(zhì) 12C和14C 有機(jī)化合物 分子式 結(jié)構(gòu)不同 正丁烷異丁烷 有下列各組物質(zhì) A 6C與6CB 金剛石與石墨C 乙醇與二甲醚D 1 互為同位素的是 2 互為同素異形體的是 3 互為同分異構(gòu)體的是 12 13 七 烷烴的物理性質(zhì) 1 都難溶于水 都為非電解質(zhì) 2 相對(duì)密度都小于1 隨碳原子數(shù)目的增加 相對(duì)分子質(zhì)量增大 密度增大 3 隨碳原子數(shù)目的增加 狀態(tài)由氣 液 固 熔沸點(diǎn)升高 4 16 4 碳原子數(shù)目相同 同分異構(gòu)體 支鏈越多 其熔沸點(diǎn)越低 八 烷烴的化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 不跟酸 堿及氧化劑反應(yīng) 不能使酸性KMnO4溶液褪色 1 燃燒 2 取代反應(yīng) 3 熱解反應(yīng) 一鹵代物的同分異構(gòu)的種數(shù)的確定和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě) 如 C2H5Cl 1種C3H7Cl 2種C4H9Cl 2種 課堂練習(xí) 下列化學(xué)式能代表一種純凈物的是C3H7ClB C4H10C C5H12D CH2Br22 正己烷的碳鏈?zhǔn)茿 直線形B 正四面體形C 鋸齒形D 有支鏈的直線形 3 已知丙烷的二氯代物有四種 則其六氯代物有 A 2種B 3種C 4種D 5種 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全