必修二化学 最简单的有机物------甲烷.ppt

§3.1 最简单的有机化合物-----甲烷 第三章： 二、甲烷的分子组成和结构 1、甲烷的化学式(分子式)：CH4 2、电子式： 3、 结构式： 结构简式：CH4 知识拓展------共价键性质的参数 1、键长：成键的两个原子或离子的核间距离。 键长决定分子的稳定性，一般说来，键长越短，键越强，也越稳定。键长的大小与成键微粒的半径大小有关。如键长：H—Cl H—Br H—I，则稳定性：H—Cl H—Br H—I。 2、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。 键能决定分子的稳定性，键能越大，键越牢，分子越稳定。 3、键角：分子中相邻的两个键之间的夹角。 键角决定分子的空间构型，凡键角为180°的为直线型，如：CO2；凡键角为109°28′的为正四面体，如：CH4。 课外扩展： 拓展资料：甲烷分子结构的参数： 1、键角都是: 109028′ 2、键长 ：1．09×10－10m 3、键能 : 413 kJ/mol 三、甲烷的化性 ［知识拓展］可燃冰 ——未来的新能源 可燃冰简介：学名“天然气水合物”，也称气体水合物，是由天然气与水分子在高压（100大气压或10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”，由若干水分子组成一个笼子，每个笼子里“关”一个甲烷气体分子 H H 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所代替的反应叫取代反应。 取代反应是烷烃的特征反应，但反应物必须是纯卤素，条件也较特别。 四、烷烃的结构和性质 1、烷烃的定义： 碳原子之间只以单键相结合，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，像这样的烃叫做“饱和烃 ”，也称为烷烃。 乙烷 丙烷 丁烷 规律： (1) 随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大 (2) 分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体。 (3) 烷烃的相对密度都小于水的密度 [思考]造成烷烃熔沸点随碳原子数增多而升高的原因是什么呢？ 组成和结构相似，相对分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。 五、同系物 1、定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 2、特点： (1) 同系物属于同一类物质，且有相同的通式。 (2) 式量相差一定是14的倍数。 (3) 同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化 六、同分异构现象和同分异构体 1、定义： 具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 2、特点： (1) 分子式相同，即化学组成和相对分子质量相同 (2) 可以是同类物质，也可以是不同类物质 (3) 同分异构现象是产生有机物种类繁多的重要原因之一 (4) 产生同分异构的原因：碳链异构、官能团异构、空间异构 3、同分异构体间的物理性质的变化规律： 碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低 4、烃基： 烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R—”表示。 5、烷烃同分异构体的书写 【例】C7H16同分异构体的书写步骤 1、将分子中全部碳原子连成直链做母链 2、从母链的一端取下一个C原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个C原子上，即得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳原子的异构骨架： 3、再从母链上一端取下两个C原子，这两个C原子相连或分开，依次连在母链所余下的各个碳原子上，得到多个带乙基或带两个甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨架。 4、再从母链上取下3个碳原子 [思考]有机物种类繁多的原因? 1、碳原子最外层电子为4个，可形成4个共价键； 2、在有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键； 3、碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物； 4、相同组成的分子，结构可能多种多样。 课堂小思： 关于本节内容，你是否掌握了： 1、烷烃的分子组成，结构等特征。 2、重点掌握烷烃系列的性质变化规律。 3、掌握同系物、同分异构现象和同分异构体的概念；能判断两种或多种物质是不是同系物，是不是同分异构体；能写出C5以内的烷烃分子的所有同分异构体。 4、了解有机物种类繁多的原因。