高一化學(xué) 甲烷知識點 課件人教版必修二

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1、 僅含碳和氫兩種元素的有機物稱僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。最簡單為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。最簡單的烴是的烴是甲烷甲烷。甲烷的特性 甲烷是池沼底部產(chǎn)生的甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣沼氣和煤礦的和煤礦的坑道所產(chǎn)生的坑道所產(chǎn)生的坑氣坑氣氣體的主要成分。這些氣體的主要成分。這些氣體中的甲烷都是在隔絕空氣的條件下，氣體中的甲烷都是在隔絕空氣的條件下，由植物殘體經(jīng)過某些微生物發(fā)酵的作用而由植物殘體經(jīng)過某些微生物發(fā)酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深處蘊生成的。此外，在有些地方的地下深處蘊藏著大量叫做藏著大量叫做天然氣天然氣的可燃性氣體，它的的可燃性氣體，它的主要成分也是甲烷（按體積

2、計，天然氣里主要成分也是甲烷（按體積計，天然氣里一般約含有甲烷一般約含有甲烷80%80%97%97%）。）。歸納整理歸納整理 一、甲烷的存在甲烷的存在天然氣天然氣沼氣沼氣坑氣坑氣油田氣油田氣有石油的地方肯定有天然氣有天然氣的地方不一定有石油二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)1 1、甲烷分子的分子式，電子式、結(jié)、甲烷分子的分子式，電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式和最簡式構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式和最簡式2 2、甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：、甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)： 以碳原子為中心，以碳原子為中心， 四個氫原子為四個氫原子為頂點的正四面體。鍵角：頂點的正四面體。鍵角：1091092828球棍模型球棍模型比例模型比例模型正四面體

3、正四面體三、甲烷的物理性質(zhì)三、甲烷的物理性質(zhì)甲烷是無色、無味的氣體，密度是甲烷是無色、無味的氣體，密度是0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極難溶于水。（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極難溶于水。密度求算公式：密度求算公式：M=22.4 （標(biāo)準(zhǔn)狀況）標(biāo)準(zhǔn)狀況）四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1、穩(wěn)定性：、穩(wěn)定性：2、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)3、取代反應(yīng)（特征反應(yīng)）、取代反應(yīng)（特征反應(yīng)）現(xiàn)象：現(xiàn)象：反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：特點：特點：4、分解反應(yīng)：、分解反應(yīng)：不與強酸、強堿、酸性不與強酸、強堿、酸性KMnO4溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)燃燒燃燒光照，與氣態(tài)純鹵素反應(yīng)光照，與氣態(tài)純鹵素反應(yīng) （與氯水、溴水不反應(yīng)）（與氯水、溴水不反應(yīng)）逐步

4、取代逐步取代(隨機隨機并行并行)，產(chǎn)物為，產(chǎn)物為混合物混合物隔絕空氣，隔絕空氣，1000以上以上最強烈爆炸 有機物分子有機物分子里的某些原子或原里的某些原子或原子團被其他原子或原子團子團被其他原子或原子團所代替所代替的的反應(yīng)反應(yīng) 取代反應(yīng)取代反應(yīng)取而代之逆逆烷烴二、通過烷烴之間相差二、通過烷烴之間相差“CH2”原子團，得出烷烴原子團，得出烷烴的通式的通式CnH2n+2 一、烷烴：在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳一、烷烴：在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，子相結(jié)合，使每個

5、碳原子的化合價都已充分利用，都達到都達到“飽和飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。烴。要點：要點：1、碳碳單鍵、碳碳單鍵2、鏈狀：不是直線，、鏈狀：不是直線，鋸齒狀鋸齒狀3、“飽和飽和” 每個碳原子都形成四個單鍵每個碳原子都形成四個單鍵三、結(jié)構(gòu)相似三、結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團原子團的物質(zhì)互相稱為同系物。如烷烴中的甲烷、乙烷、十七的物質(zhì)互相稱為同系物。如烷烴中的甲烷、乙烷、十七烷等，它們互為同系物。烷等，它們互為同系物。同系物的特點：同系物的特點： 結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干結(jié)構(gòu)相似、組成相差若干CH2、有相同的通式

6、、有相同的通式、不同的分子式、化學(xué)性質(zhì)相似。不同的分子式、化學(xué)性質(zhì)相似。 逐逐 漸漸 升升 高高 氣氣 液液 固固 逐逐 漸漸 增增 大大什么原什么原因因？ 結(jié)構(gòu)相結(jié)構(gòu)相似，相對似，相對分子質(zhì)量分子質(zhì)量逐漸增大，逐漸增大，分子間作分子間作用力逐漸用力逐漸增大增大 在常溫下，在常溫下，C14的烷烴為氣態(tài)，的烷烴為氣態(tài)， C516的烷烴的烷烴為液態(tài)，為液態(tài)， C17以上的烷烴為固態(tài)。以上的烷烴為固態(tài)。四、烷烴的物理性質(zhì)，四、烷烴的物理性質(zhì)，隨著碳原子數(shù)的增加隨著碳原子數(shù)的增加呈呈規(guī)律性遞變：規(guī)律性遞變：五、烷烴的五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 通常情況下，烷烴與高錳酸鉀等強氧化劑不發(fā)通常情況下，烷烴與

7、高錳酸鉀等強氧化劑不發(fā)生反應(yīng)，不能與強酸和強堿溶液反應(yīng)。生反應(yīng)，不能與強酸和強堿溶液反應(yīng)。烷烴完全燃燒的通式：烷烴完全燃燒的通式： CnH2n+2 +(3n+1)/2 O2 nCO2 +(n+1)H2O 1、烷烴與氧氣反應(yīng)、烷烴與氧氣反應(yīng)和和甲烷甲烷相似相似2 2、烷烴的取代反應(yīng)、烷烴的取代反應(yīng) 其它烷烴與甲烷一樣，一定條件下能發(fā)生取代反其它烷烴與甲烷一樣，一定條件下能發(fā)生取代反應(yīng)。因為可以被取代的氫原子多，所以發(fā)生取代應(yīng)。因為可以被取代的氫原子多，所以發(fā)生取代反應(yīng)，其它烷烴比甲烷復(fù)雜。反應(yīng)，其它烷烴比甲烷復(fù)雜。 3、烷烴的受熱分解、烷烴的受熱分解由于其它烷烴的碳原子多，所以其它烷烴分解比由于

8、其它烷烴的碳原子多，所以其它烷烴分解比甲烷復(fù)雜。甲烷復(fù)雜。一般一般甲烷高溫分解，長鏈烷烴高溫裂解、裂化。甲烷高溫分解，長鏈烷烴高溫裂解、裂化。六、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體六、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 化學(xué)式完全相同而物理性質(zhì)不同化學(xué)式完全相同而物理性質(zhì)不同同分異構(gòu)體物理性質(zhì)的遞變規(guī)律：同分異構(gòu)體物理性質(zhì)的遞變規(guī)律：支鏈越多，熔沸點越低，密度越小支鏈越多，熔沸點越低，密度越小 化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體。式的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體。對同分異構(gòu)體概念的理解：1、分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同2、直鏈非直線，鋸齒形3、C-C

9、、C-H單鍵可繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，但不影響排列順序，絕對位置可變4、熔點：正異新5、同一物質(zhì)：分子式相同，結(jié)構(gòu)相同6、異丁烷上的3個CH3上的9個H位置完全等同，性質(zhì)也完全一樣，與另一個H有別7、同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機物種類繁多的根本原因烷烴的同分異構(gòu)體書寫方法：烷烴的同分異構(gòu)體書寫方法：一般采取一般采取“減鏈法減鏈法”，可概括為，可概括為“兩注意、四句兩注意、四句話話”兩注意：兩注意：選擇最長的碳鏈為主鏈；選擇最長的碳鏈為主鏈；找出中心對稱線。找出中心對稱線。四句話：四句話：主鏈由長到短，主鏈由長到短，支鏈由整到散，支鏈由整到散，位置由心到邊，位置由心到邊，排布孿領(lǐng)到間。排布孿領(lǐng)到間。如：如：一、烴基一

10、、烴基烴分子失去烴分子失去1個或幾個氫原子后所剩余的部分叫做個或幾個氫原子后所剩余的部分叫做烴基。用烴基。用R表示，其中表示，其中“”表示半鍵，即一個表示半鍵，即一個不成對電子。不成對電子。烷烴失去烷烴失去1個氫原子后所剩余的原子團叫做烷基。個氫原子后所剩余的原子團叫做烷基。甲基（甲基（CH3） 乙基（乙基（CH2CH3）丙基丙基(CH2CH2CH3)異丙基（異丙基（CH3CHCH3)特點：特點：性質(zhì)活潑、不穩(wěn)定、不能獨立存在。性質(zhì)活潑、不穩(wěn)定、不能獨立存在。原因：原因：結(jié)構(gòu)中含有不成對電子。結(jié)構(gòu)中含有不成對電子。烷烴的命名一、習(xí)慣命名法一、習(xí)慣命名法1、C原子數(shù)在原子數(shù)在110之間的，依次用

11、天干：之間的，依次用天干： 甲、乙、丙、丁、戊、甲、乙、丙、丁、戊、 己、庚、辛、壬、癸表示。己、庚、辛、壬、癸表示。2、C原子數(shù)大于原子數(shù)大于10時，用十一、十二、十三時，用十一、十二、十三. .表示表示3、簡單同分異構(gòu)體可用、簡單同分異構(gòu)體可用“正正”、“異異”、“新新”表示表示二、系統(tǒng)命名法：二、系統(tǒng)命名法： 2. 2.把主鏈里把主鏈里離支鏈最近離支鏈最近的一端作為起點，的一端作為起點，用用1 1、2 2、3 3等阿拉伯?dāng)?shù)字等阿拉伯?dāng)?shù)字給主鏈給主鏈的各碳原子的各碳原子依次編號定位以確定支鏈的位置。依次編號定位以確定支鏈的位置。1. 1.選定分子中選定分子中最長最長的碳鏈做主鏈，并按的碳鏈

12、做主鏈，并按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為某主鏈上碳原子的數(shù)目稱為某“烷烷”。己烷己烷支鏈在支鏈在2 2號和號和4 4號位置號位置CH3-CH-CH2CH-CH2-CH3CH3CH34. 4.如果主鏈上有相同的取代基，可以將取代如果主鏈上有相同的取代基，可以將取代基合并起來，用二、三等數(shù)字表示，在用于基合并起來，用二、三等數(shù)字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字之間要用表示取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字之間要用“，”隔開；如果主鏈上有幾個不同的取代基，就隔開；如果主鏈上有幾個不同的取代基，就把簡單的寫在前面，復(fù)雜的寫在后面。把簡單的寫在前面，復(fù)雜的寫在后面。3.3.把支鏈作為取代基。把取代基的名稱把支鏈作為取代基。把取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面，在取代基的前面寫在烷烴名稱的前面，在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴直鏈上的位用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴直鏈上的位置，并在數(shù)字與取代基名稱之間用一短置，并在數(shù)字與取代基名稱之間用一短線隔開。線隔開。