5.2烃（课件）-中职《化学（通用类）》同步教学（山东科学技术出版社）

主题五 简单有机化合物及其应用 主题五：简单有机化合物及其应用 有机化合物简称有机物，是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸及碳酸盐等少数简单含碳化合物以外的其他含碳化合物。有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关F还是生命活动的基础。 本主题在认识有机化合物的特点和分 类的基础上，介绍简单有机化合物一一足 和短的衍生物的有关知识F进一步讨论有 机化合物结构与性质的关系F认识它们在 生产、生活中的应用。 学习目标 1.理解甲烷、乙烯、乙炔、苯的主要性质及其在生产、生活中的重要应用。 2.知道氧化、加成、取代三种有机反应类型。 3.知道有机化合物存在同分异构现象，了解烷烃的系统命名方法。 烃是最简单、最基础的一类有机化合物。根据碳原子结构的不同，经可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等类型，其代表物甲烷、乙烯、乙炔和苯的结构和性质是认识各类烃结构和性质的基础。 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 甲烷是最简单的烷烃。它是一种无色、无味的气体，难溶于水。由于具有稳定的正四面体形分子结构，通常情况下甲烷的性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂（如高锰酸钾）等均不发生反应。在特定条件下，甲烷能与某些物质发生反应。 甲烷可以在空气中完全燃烷，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，将装有混合气体的两支试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中（图5-9）。其中一支试管用铝结套上，另一支试管放在光亮处（注意不要放在日光直射的地方）。静置一段时间后，观察比较两支试管内的现象。 第2节：烃 观察实验 一、烷烃 （一）甲烷 在光照条件下，甲烷与氯气会发生一系列反应。首先，甲烷与氯气反应生成一氯甲烷。 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 反应到此并没有停止，一氯甲烷继续与氯气反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷（也称氯仿）和四氯甲烷（也称四氯化碳） 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 上述反应中，甲烷分子中的4个氢原子被氯原子逐一取代，生成了四种取代产物。像这样有机化合物分子中的某个或某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫作取代反应。甲烷的四种氯的取代产物都不易溶于水，其中三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。将甲烷隔绝空气加热至1000℃以上，甲烷可以分解生成炭黑（C）和氢气。炭黑可以用于制造活性炭，也可用于制造石墨、石墨烯等材料；氢气则是合成氨工业的重要原料。 第2节：烃 一、烷烃 （一）甲烷 安全使用天然气 家用天然气中加入了少量具有特殊气味的含硫或磷元素的物质，若天然气发生泄漏，人们就会闻到这种特殊气味，从而起到预警作用。当空气中甲烷的体积分数为5%-15%时，所形成的混合气体遇到火花就会发生爆炸。因此，若天然气发生泄漏，不能采取开启金属门窗、开关电器设备、拨打电话等可能产生火花的做法，而应在避免产生火花的情况下，采取关气、通风、救人等措施。 第2节：烃 化学与社会 一、烷烃 （二）烷烃同系物 在有机化合物里，有一系列结构和性质与甲烷很相似的烃，如乙烷(C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等。它们的结构式分别为： 第2节：烃 一、烷烃 （二）烷烃同系物 在这些烃的分子里，碳原子之间都以单键结合，其余价键均与氢原子结合，使碳原子的价键达到“饱和”，这样的短称为烷烃。烷烃属于饱和烃。 第2节：烃 一、烷烃 （二）烷烃同系物 为了书写方便，有机化合物除用结构式表示外，还可以用结构简式表示，如乙烷、丙烷、丁烷的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3。 仔细观察上述三种烷烃的结构式和结构简式，你发现各有什么特点？ 第2节：烃 观察思考 一、烷烃 （二）烷烃同系物 从三种烷烃的结构式或结构简式可以看出，它们的结构相似，相邻的烷烃分子组成相差一个CH2原子团。像这样结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，它们互为烷烃的同系物。烷烃的分子组成可用通式CnH2n+2时表示（n为分子中碳原子的个数）。 同系物的化学性质相似，如烷烃都可以在空气中燃，在光照条件下都能与氯气发生取代反应等。烷烃随着分子中碳原子数的增加，其沸点会逐渐升高、密度会逐渐增大，在常温下的存在状态由气态、液态逐步变为固态（当碳原子数≥17时烷烃为固态）。 第2节：烃 一、烷烃 （三）有机化合物的同分异构现象 尝试搭建丁烷（C4H10）的球棍模型，看看能得到几种不同的结构。思考一下，丁烷分子中的碳链是直线式的吗？ 第2节：烃 观察思考 一、烷烃 （三）有机化合物的同分异构现象 当我们用结构式表示丁烷（C4H10）时，可以写出两种不同的结构：一种是四个碳原子