内容正文:
第九章 常见有机化合物
第一讲 重要的烃 化石燃料
1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。3.掌握常见有机反应类型。4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
授课提示:对应学生用书第276页
有机化合物和烃
(1)有机化合物:含有碳元素的化合物。
(2)烃
①定义:仅含有碳、氢两种元素的有机化合物。
②代表物:甲烷、乙烯、苯分别是烷烃、烯烃和芳香烃的代表物。
有机物中碳原子的成键特征
甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
苯(C6H6)
结构式
空间构型
正四面体
平面形
平面正六边形
结构简式
CH4
CH2===CH2
结构
特点
碳原子间以单键结合成链状,剩余价键被氢原子饱和
分子结构中含有碳碳双键
苯环含有介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
物理
性质
无色气体,难溶于水
有特殊气味的无色透明液体,不溶于水,密度比水小
甲烷、乙烯和苯的化学性质
(1)氧化反应
甲烷、乙烯、苯都能燃烧,燃烧反应的化学方程式分别为:
①甲烷:CH4+2O2CO2+2H2O (淡蓝色火焰)。
②乙烯:CH2===CH2+3O22CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。
③苯: (火焰明亮,伴有浓烟)。
甲烷、苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色(发生氧化反应)。
(2)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替代的反应。乙烯一般不发生取代反应。
①甲烷与Cl2发生取代反应的化学方程式:
②苯的取代反应的化学方程式:
(3)加成反应
①定义:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。甲烷中碳的价键已饱和,不能发生加成反应。
②乙烯与溴水、H2、HCl、H2O反应的化学方程式如下:
③苯和H2发生加成反应的化学方程式:
。
(4)加聚反应:合成聚乙烯塑料的化学方程式为
nCH2===CH2CH2—CH2。
同系物
(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物的互称。
(2)烷烃同系物:分子式都符合通式CnH2n+2(n≥1),如甲烷、乙烷、正丁烷(或异丁烷)互为同系物。
(3)烷烃同系物的物理性质具有规律性,化学性质因结构相似具有相似性。
烷烃的
命名
当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示为某烷;当n>10时,用汉字数字表示某烷
物理
性质
①碳原子数小于等于4的烷烃常温下呈气态
②
结构
特点
①一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;②链状分子中碳原子呈锯齿状排列;③碳原子间以单键相连,其余价键均与氢原子结合
化学
性质
与甲烷相似,通常较稳定。光照下与氯气发生取代反应;在空气中能燃烧,烷烃燃烧的通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
同分异构体
(1)概念
分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。
(2)常见烷烃的同分异构体:
①丁烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH3、。
②戊烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH3、。
(3)烯烃及其他有官能团的有机物的同分异构体除了碳链异构体,还有官能团异构体及位置异构体。如丁烯CH2===CHCH2CH3的碳链异构体有CH2===C(CH3)2,位置不同产生的异构体有CH3CH===CHCH3,官能团异构体有。
煤的综合利用
(1)煤的组成
(2)煤的加工
石油加工
(1)石油的成分:多种碳氢化合物组成的混合物,所含元素以C、H为主。
(2)石油加工
天然气的综合利用
(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2:
原理:CH4+H2O(g)CO+3H2。
高分子材料的合成及应用
(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。
(2)合成反应(以乙烯的加聚反应为例):
(3)应用:包装材料、食品周转箱、农用薄膜、衣料等。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)乙烯可作水果的催熟剂。(√)
(2)二氯甲烷只有一种结构说明甲烷是正四面体结构。(√)
(3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯中不含碳碳双键。(√)
(4)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上,丙烯的所有原子在同一平面内。(×)
(5)煤的气化和液化均属化学变化。(√)
(6)常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点。(√)
(7)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品均可用于食品包装。(×)
(8)同分异构体不一定是同类物质。(√)
(9)最