1、第三章第三章 有机化合物有机化合物 世界上绝大多数的含碳化合物，都是世界上绝大多数的含碳化合物，都是 有机化合物（简称有机物）。有机化合物（简称有机物）。例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品作为吃、穿、用方面的必需品;合成树脂、合成橡胶、合成纤维、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、药物、染料、功能材料，等等药物、染料、功能材料，等等 目前，从自然界发现的和人工合成的目前，从自然界发现的和人工合成的 有机物约有两千多万种，而且新的有机有机物约有两千多万种，而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来。物仍在不断地被发现或合成出来。有机物的概念有机物
2、的概念含碳元素的化合物称有机化合物，简称有机物。含碳元素的化合物称有机化合物，简称有机物。有机物的元素组成有机物的元素组成碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。说明：说明：CO、CO2、H2CO3、CO32、HCO3等少数等少数物质，虽然含碳，但它们的组成和性质跟无机物相物质，虽然含碳，但它们的组成和性质跟无机物相似，一般把它们作为无机物。似，一般把它们作为无机物。烃烃仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称为烃。又称为烃。有机物的特点有机物的特点1、每个碳原子形成、每个碳原子形成4个共价键，这些键可以是碳原子个共价键，
3、这些键可以是碳原子与其他原子之间形成，也可以是碳原子之间形成，可与其他原子之间形成，也可以是碳原子之间形成，可以是单键、双键或叁键。以是单键、双键或叁键。2、多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可、多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环，还可能带有支链。以形成碳环，还可能带有支链。3、有机物分子多为弱极性或非极性分子，属分子晶、有机物分子多为弱极性或非极性分子，属分子晶体。体。有机物和无机物的主要区别有机物和无机物的主要区别有机物有机物无机物无机物溶解性溶解性 多数不溶于水，易溶于多数不溶于水，易溶于有机溶剂有机溶剂有些溶于水，而不溶有些溶于水，而不溶于有机溶剂于有机溶剂可燃
4、性可燃性 多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧电离性电离性 多数是非电解质多数是非电解质多数是电解质多数是电解质熔沸点熔沸点 多数熔沸点较低，多数熔沸点较低，不耐热不耐热多数熔沸点较高，多数熔沸点较高，耐热耐热化学反化学反应特点应特点一般比较复杂，副反应一般比较复杂，副反应多，反应速率慢多，反应速率慢一般比较简单，副反一般比较简单，副反应少，反应速率快应少，反应速率快自我评价v下列物质属于下列物质属于烃烃的是：的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、.金刚石、金刚石、CH3COOH、CO2 C2H4 .C2H2.CH4C2H4（2）（）（5）（）（10）甲甲
5、 烷烷 一、甲烷的结构一、甲烷的结构探究练习探究练习1碳原子和氢原子的结构已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数分数C%=75%，H%=25%。试推断其化学式。试推断其化学式。探究练习探究练习2解：M（C）=12g/mol M（H）=1g/mol设取甲烷100g，则m（C）=100g75%=75g；m（H）=100g 25%=25g。所以：n（C）n（H）=14则甲烷的化学式：CH4写出甲烷的电子式；写出甲烷的电子式；经实验测定它是非极性分子，讨论分子经实验测定它是非极性分子，讨论分子里各原子在空间的分布情况。里各原子在空间的分布情况。探究练习探究
6、练习3经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构结构,碳原子位于正四面体的中心碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子个氢原子分别位于正四面体的分别位于正四面体的4个顶点个顶点,键角是键角是10928。二、甲烷的分子组成和结构1 1、甲烷分子的分子式、电子式和结、甲烷分子的分子式、电子式和结构式构式分子式：分子式：CH42 2、甲烷分子的立体结构：、甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心，以碳原子为中心，四个氢原子为顶四个氢原子为顶点的正四面体。键角：点的正四面体。键角：109109度度2828分分球棍模型球棍模型比例模型比例模型正四面体正四面体例题例题1：某
7、气体碳的质量分数为：某气体碳的质量分数为82.7%，氢，氢的质量分数为的质量分数为17.3%，在标准状况下，它的，在标准状况下，它的密度是密度是2.59g/L。求这种气体的分子式。求这种气体的分子式。解：气体的摩尔质量解：气体的摩尔质量=2.59g/L 22.4L/mol=58g/mol1mol气体中含气体中含C的物质的量的物质的量=1mol气体中含气体中含H的物质的量的物质的量=所以所以,该气体的分子式是该气体的分子式是C4H10例题例题2：甲烷和丙烷组成的混合气体，其混合气体：甲烷和丙烷组成的混合气体，其混合气体对氢气的相对密度为对氢气的相对密度为15，则混合气体中甲烷和丙烷，则混合气体中
8、甲烷和丙烷的物质的量比是多少？的物质的量比是多少？解法一：解法一：设甲烷的物质的量为设甲烷的物质的量为n，丙烷的物质的，丙烷的物质的量为量为m混合气体的相对质量为混合气体的相对质量为152=30，即混合气，即混合气体的平均摩尔质量为体的平均摩尔质量为30g/mol16n+44m/n+m=30 解得解得n m=1 1解法二：解法二：十字交叉法十字交叉法巩固练习：巩固练习：平均相对分子质量为平均相对分子质量为27.2甲烷和乙烯（甲烷和乙烯（C2H4）的）的混合气体，它们的物质的量之比为（混合气体，它们的物质的量之比为（）A、1 14 B、14 1 C、1 2 D、8 15答案：A甲烷的物理性质及其
9、在自然界的存在2、自然界里的存在形式、自然界里的存在形式（1）沼气）沼气（2）坑气）坑气（3）天然气）天然气1、物理性质、物理性质（1）无色无味的气体；）无色无味的气体；（2）密度比空气小；）密度比空气小；（3）难溶于水；）难溶于水；四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质1 1、稳定性稳定性：甲烷与酸性高锰酸钾溶液甲烷与酸性高锰酸钾溶液等等强氧化剂不反应。强氧化剂不反应。通常情况下，甲烷比较稳定，通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂（三强）不发与强酸、强碱、强氧化剂（三强）不发生化学反应。生化学反应。不褪色不褪色探究实验探究实验 2.氧化反应：氧化反应：气体的检验气体的检验有机反应不
10、用有机反应不用有机反应不用有机反应不用“=”，而用，而用，而用，而用“”“”强调：甲烷与空气或氧气的强调：甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸。混合气体点燃时，发生爆炸。因此，在点燃甲烷气体时，因此，在点燃甲烷气体时，必须先进行纯度检验。必须先进行纯度检验。现象：现象：思考思考1、如何鉴别、如何鉴别CH4、H2、CO三种气体三种气体?气体气体火焰火焰颜色颜色干燥的烧杯罩干燥的烧杯罩在火焰上方在火焰上方用澄清的石灰水湿润用澄清的石灰水湿润烧杯后罩在火焰上方烧杯后罩在火焰上方CH4H2CO蓝色蓝色有水珠出现有水珠出现烧杯内壁出现混浊烧杯内壁出现混浊淡蓝色淡蓝色有水珠出现有水珠出现烧杯内壁不出
11、现混浊烧杯内壁不出现混浊蓝色蓝色没有水珠出现没有水珠出现烧杯内壁出现混浊烧杯内壁出现混浊3、取代反应取代反应量筒内量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失量筒内壁出现油状液滴量筒内壁出现油状液滴量筒内水面上升量筒内水面上升注意：装置要放在注意：装置要放在光亮光亮的地方的地方.实验现象：实验现象：H C H HH+Cl Cl光照光照H C Cl HH+HCl一氯甲烷（气）一氯甲烷（气）请你尝试请你尝试 你能仿照上述化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式吗?H C H HCl+Cl Cl光照光照H C Cl HCl+HCl二氯甲烷（液）二氯甲烷（液）Cl C H HCl+Cl
12、 Cl光照光照Cl C Cl HCl+HCl三氯甲烷（液）三氯甲烷（液）氯仿（有机溶剂）氯仿（有机溶剂）Cl C H ClCl+Cl Cl光照光照Cl C Cl ClCl+HCl四氯甲烷四氯甲烷 （液）有（液）有机溶剂、灭火剂机溶剂、灭火剂 *甲甲烷与与氯气的反气的反应，共得到五种，共得到五种产物，其中物，其中一一氯甲甲烷和和氯化化氢为气气态，其余，其余为液液态。氯化化氢易溶于水，其余易溶于水，其余难溶于水。溶于水。有机物分子有机物分子里的某些原子或原里的某些原子或原子团被其他原子或原子团子团被其他原子或原子团所代替所代替的的反应反应 取代反应取代反应取代反应和置换反应的比较取代反应和置换反应
13、的比较 取代反应 置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定都有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响很大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序逐步取代，很多反应是可逆的反应一般单方向进行1摩尔甲烷在光照的情况下最多可以与摩尔甲烷在光照的情况下最多可以与几摩尔氯气发生取代反应？几摩尔氯气发生取代反应？4mol返回返回若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4种卤代产物，种卤代产物，需氯气多少摩尔？需氯气多少摩尔？2.5mol在光照条件下，将等体积的甲烷和氯在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多气混合，得到的产物中物质的量
14、最多的是的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4D、HClD返回返回向下列物质的水溶液中滴加硝酸银向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（溶液，能产生白色沉淀的是（）A、CH3ClB、NaClC、KClO3D、CCl4E、HClBE返回返回写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr返回返回课堂练习课堂练习1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，甲烷分子是以碳原子
15、为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是而不是正方形的平面结构，理由是（）A.CH3Cl只存在一种结构只存在一种结构B.CH2Cl2只存在一种结构只存在一种结构C.CHCl3只存在一种结构只存在一种结构D.CCl4中四个价键的键角和键长都相等中四个价键的键角和键长都相等B3。受热分解。受热分解CH4 C+2H2 高温高温炭黑炭黑橡胶工业的重要原料，也可用于制造橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、油漆颜料、油墨、油漆等。等。【小结】甲烷的化学性质【小结】甲烷的化学性质1、稳定性：、稳定性：2、氧化反应、氧化反应3、取代反应（烷烃的特征反应）、取代反应（烷烃的特征反应）现象：现象：反应条件：反应条件：特点：特点：不与强酸、强碱、酸性不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应溶液反应燃烧燃烧光照，与气态纯卤素反应光照，与气态纯卤素反应（与氯水、溴水不反应）（与氯水、溴水不反应）有去有回有去有回,逐步取代逐步取代(随机随机并行并行)，产物为混合物，产物为混合物
