化学31化石燃料与有机化合物（苏教版必修2）ppt课件.pptx
专题3 有机化合物的获得与应用,第一单元 化石燃料与有机化合物,甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼气)，油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯)，天然气(一般含CH4 8097)，可燃冰等。,甲烷的存在：,一、甲烷的物理性质：,色 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。,无,气,无,小,难,向下排气法,排水法,收集,收集,0.717g/L(标准状况下),知识回顾,1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/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、原子数比和分子式。,2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。,3、甲烷完全燃烧的生成物是什么？写出甲烷燃烧的热化学方程式。,CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）； H=-889.6kJ/mol,分子式的确定：,分子中各原子的物质的量之比 （各组成原子个数的最简比）,摩尔质量 （相对分子质量),1.分子式：,CH4,电子式：,H,H,H,C,H,结构式：,二、甲烷的分子结构,2.甲烷分子呈正四面体结构,键角：,10928,与金刚石的结构相同,稳定结构,但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。,（立体）,拓展视野,三、甲烷的化学性质,1、可燃性,CH4爆炸极限：5%15.4%,因其含碳量低，其火焰为淡蓝色火焰。,注意: 1、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。 (思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?),2、有机反应方程式中用“ ”不用“”；,你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？,用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。,动动脑:,观察与思考：,饱和食盐水,甲烷、氯气,光,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,2、甲烷的取代反应,(一氯甲烷),一氯甲烷的形成,CH3Cl,气态（ g ）,(二氯甲烷),ClCl,+,光,+,二氯甲烷的形成,CH2Cl2,液态（ l ）,(三氯甲烷),ClCl,+,光,+,三氯甲烷的形成,CHCl3,液态（ l ）,氯仿,(四氯甲烷),ClCl,+,光,+,四氯甲烷的形成,CCl4,液态（ l ）,四氯化碳,甲烷取代反应机理,、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,学以致用,C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HCl,B、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2,、下列反应不属于取代反应的是（ ）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr,BC,产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。,甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；,3、甲烷的分解反应,甲烷的高温分解反应方程式：,甲烷的用途,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。,除了做气体燃料西气东输。,甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨和油漆等。,从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。,结构,性质,甲烷,氧化反应(O2),取代反应(X2),稳定,稳定性,热解反应,总结:,甲烷,千年的希望 “可燃冰”,可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源。,可燃冰的分布,乙烷,从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如：,丙烷,丁烷,戊烷,己烷,每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。,以上分子结构有什么特点？,四、烷烃,碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”的一系列化合物。,结构特点：,碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合,1.烷烃的概念,(1)结构式：,2、烷烃的结构,(2)结构简式：,例： H H H H H | | | | | H C C C C CH | | | | | H HC H H H H | H,它们对应的结构简式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,碳原子数相邻的烷烃之间相差“CH2”原子团,比较甲烷与乙烷，乙烷与丙烷，丙烷与丁烷，在分子组成上的差异。,3、烷烃的通式:,CnH2n+2,4、烷烃的名称,5、同系物：,结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。,碳原子均饱和。 链状碳原子数不同。,练习 写出下列烷烃的分子式：（1）含有18个碳原子的烷烃的分子式 （2）含有18个氢原子的烷烃的分子式 （3）相对分子量为128的烷烃的分子式,练习 下列各对物质的相互关系是A 和 BO2和O3 C.乙烷和已烷 D E.,结构,C2H4,分子式：,电子式：,结构式：,结构简式：,正：CH2CH2 H2CCH2,误：CH2CH2,空间构型：,石油炼制乙烯,6个原子共平面，平面型分子，键角120,C2H6,C2H4,CH3-CH3,1.碳原子与碳原子之间以 相连,2. 各原子位置关系：,1、碳原子与碳原子之间以 相连,2、各原子处于 ，键角为 。,结构比较,碳碳单键,碳碳双键,不在同一平面上,同一平面上,120,化学性质,乙烯,活泼, 氧化反应,燃烧,火焰明亮，少量黒烟,将乙烯通入酸性KMnO4溶液中：,现象：,紫红色褪去,被KMnO4氧化, 加成反应,乙烯,现象：将乙烯通入,溴水颜色褪去._检验乙烯,CH2 = CH2 + Br 2CH2Br CH2Br (结构简式),有机物分子中双键或叁键两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应 。,试写出乙烯分别与H2、Cl2、HCl、H2O在一定条件下发生加成反应的化学方程式,CH2=CH2 + H2 CH3CH3,CH2=CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl,CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl,CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH,乙烷,一定条件,一定条件,氯乙烷,1, 2二氯乙烷,一定条件,一定条件,乙醇,煤的综合利用苯,煤的综合利用,化学变化,隔绝空气加强热,CO、H2、CH4,如果将煤燃烧产生的价值定为1则：制成煤焦油的价值为10制成合成染料的价值为375制成药品的价值为750制成合成纤维的价值为1500,河北省高碑店市白沟镇农民工因苯中毒死亡事件2007-9-7 11:04:59 来源:中国职业病网 经医院诊断、刑事侦察和工作组委派专家核实，截至4月1日，确认苯中毒死亡4人，患病11人（正在治疗中）。此外，还有1名死亡人员、2名患病人员的病亡原因正在鉴定中据调查、检测、取证的结果分析，由于使用苯原料的生产场所缺少必要的通风设备，特别在秋冬季节，室内窗户关闭，空气不流通，含苯粘合剂在生产过程中挥发的有毒有害气体难以排除室外，农民工长时间生活和工作在高浓度的苯类气体场所，是导致中毒致病和死亡的直接原因。专家组在涉案的3户业主的生产场所作了浓度模拟测试。,实验1：向试管中加入3-5滴苯，加水至满，在试管口点燃,问题组：1、苯是什么颜色的？ 2、为什么有燃烧现象产生？3、归纳总结苯的物理性质,4、苯只含有碳、氢两种元素，含碳量与乙炔相同，分子量为乙炔的3倍，请写出苯的分子式？5、苯是饱和烃吗？试写出苯的结构简式，并推测可能具有的性质,(1) .无色，有特殊芳香气味的液体（2）.密度小于水（不溶于水） (3) . 难溶于水，,二、 苯,使用注意问题：1、做好防护2、保持良好的通风条件,易溶于有机溶剂 （4）.熔沸点低易挥发（密封保存） （5）.苯蒸气有毒,苯的凯库勒结构,结构式 结构简式,溶液分层，上层无色，下层紫色。,溶液分层，上层溶液变橙黄色，下层无色。,苯没有双键.,实验2,比一比，它们是同一种物质吗？,C6H6中六个碳碳键是介于C-C和C=C之间的一种特殊的键。,C-C键键长：1.5410-10m,C=C键键长：1.3310-10m,C6H6中六个碳碳键键长相等为1.4010-10m,和双键之间的独特的键。 苯环上的碳碳键是介于单键,结构简式,（2）苯环上的碳碳键是 的 独特的键(平均化的碳碳键即六个键完全相同),苯分子的结构：,（1）苯分子中所有原子在同一平面, 为 结构,这种特殊结构称苯环结构,（一） 分子式,(二） 结构式,（三）结构特点,苯分子结构简式：,凯库勒式,平面正六边形,介于单键和双键之间,C6H6,2、苯的取代反应与甲烷的取代反应相似请写出：1)苯与氯气反应生成一氯取代产物的方程式2)苯与硝酸反应的方程式,1、写出苯燃烧的方程式,3、写出苯与氢气加成的方程式,4、总结苯的化学性质,总结：,苯的特殊结构,苯的特殊性质,饱和烃,不饱和烃,取代反应,加成反应（与H2加成但不与Br2加成不能使酸性高锰酸钾溶液褪色）,易取代、难加成、难氧化,2、判断下列说明是否正确：（1）苯的结构是，它有单键，能发生取代反应；它还有双键，所以可以起加成反应。 （2）乙烯和苯都能使溴水褪色。 ,练习,1下列变化属于化学变化的是（ ）A分馏B干馏C蒸馏D萃取,C,3能通过化学反应使溴水褪色，又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是 （ ）A苯 B乙烷C乙烯 D二氧化硫,CD,
