第五章 简单有机化合物及其应用（课件）中职《化学 基础模块》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

第五章 简单有机化合物及其应用 化学 基础模块 第一节　有机化合物的特点和分类 01 第二节　烃 02 CONTENT 第三节　烃的衍生物 03 1 第一节　 PART ONE 有机化合物的特点和分类 一、有机化合物的结构和特点 碳原子位于元素周期表中的第二周期第ⅣA 族，其最外层有 4 个电子，因此可以与其他原子通过共用电子对的方式形成共价键，而且碳原子之间也能通过共价键相互结合形成碳碳单键、碳碳双键或碳碳三键。 一、有机化合物的结构和特点 有机化合物与无机化合物相比，主要有以下性质特点 性质特点 （1）数目庞大，种类繁多。 （3）绝大多数有机化合物的热稳定性较差，受热容易分解，且易燃烧。 （2）大多数有机化合物难溶于水，易溶于有机溶剂。 （4）多数有机化合物为非电解质，不易导电。 一、有机化合物的结构和特点 有机化合物与无机化合物相比，主要有以下性质特点 （5）多数有机化合物的熔点和沸点较低。 （6）有机化合物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应。 （7）有机反应方程式用符号“→”表示，而不用“=”表示。 1 2 3 一、有机化合物的结构和特点 有机化合物的结构复杂，一般可以用分子式、结构式、电子式或结构简式来表示。有机化合物分子中原子间的一对共用电子用一根短线表示，称为结构式。将结构式中的单键省略，连在同一个碳原子上的氢合并，称为结构简式。书写结构简式时，双键和三键不能省略，但是醛基、羧基的碳氧双键可以简写为—CHO、—COOH，同一个碳原子上的相同原子或原子团可以合并，直接相邻的且相同的原子团也可以合并。 二、有机化合物的分类 Lorem Ipsum Lorem Ipsum Lorem Ipsum Lorem Ipsum 1. 链状化合物 3. 芳香族化合物 2. 脂环族化合物 4. 杂环化合物 （一）按碳骨架分类 二、有机化合物的分类 （二）按官能团分类 二、有机化合物的分类 （二）按官能团分类 二、有机化合物的分类 （二）按官能团分类 课后习题 有机化合物与无机化合物相比，主要有哪些性质特点？ 2. 简述有机化合物的分类方式。 2 第二节　 PART TWO 烃 一、烷烃 烃按照碳原子之间的结合方式分为开链烃和环状烃。开链烃又称为脂肪烃，可分为烷烃、烯烃和炔烃，其中，烷烃是饱和烃，烯烃和炔烃是不饱和烃。分子中的碳原子仅以碳碳单键相连的烃叫作烷烃。 甲烷是最简单的烷烃，也是一种重要的烷烃，是一种典型的烷烃。 （一）甲烷 甲烷的分子结构 甲烷的分子式为 CH4，其分子里的 1 个碳原子和 4 个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了 1 个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而 4 个氢原子分别位于正四面体的 4 个顶点上，键角为 109°28′。甲烷的分子空间结构如图 5-1所示。 （一）甲烷 甲烷的电子式、结构式和结构简式分别如下： （一）甲烷 图 5-2 所示为甲烷的分子模型。 （一）甲烷 2. 甲烷的物理性质 在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。甲烷的密度比空气小，在标准状况下，其密度为 0.717 g/L，极难溶解于水。 甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气的主要成分。天然气中的甲烷经过低温和加压液化后可以用特殊船舶越洋运输。“西气东输”工程就是将新疆等地的天然气通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。 （一）甲烷 3. 甲烷的化学性质 1）氧化反应 纯净的甲烷能在空气中安静地燃烧，呈现淡蓝色的火焰，生成二氧化碳和水，并放出大量的热，反应的化学方程式为 （一）甲烷 学习提示 点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷前必须验纯。甲烷在空气中的爆炸极限为 5%~15.4%（体积分数），在氧气中的爆炸极限为 5.4%~59.2%（体积分数）。 （一）甲烷 2）取代反应 甲烷和氯气在光照或加热的条件下就可以发生取代反应，即甲烷中的氢原子被氯原子取代，生成氯化甲烷。甲烷的氯代反应很难停留在一氯甲烷阶段，而是会生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（常称氯仿）和四氯甲烷（常称四氯化碳）的混合物。 （一）甲烷 学习提示 在甲烷的氯代反应中，可以通过控制反应条件和原料配比使主要产物以其中一种氯代物为主。例如，控制甲烷∶氯气 =10∶1（物质的量之比），在 400~450 ℃时，CH3Cl 在混合物中的含量可高达 98%；而控制甲烷∶氯气 =1∶4（物质的量之比），在 400 ℃时，则是 CCl4。 （一）甲烷 3. 甲烷的化学性质 3）分解反应 在加热至 1 500 ℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气，反应方程式为 （一）甲烷 4. 甲烷的用途 以甲烷为主要成分的天然气用作优质气体燃料已有悠久的历史。现代化的勘探、采集及运输技术促进了天然气的大规模利用，使天然气成为继石油和煤炭