最简单的有机化合物----甲烷-课件ppt

[固本自测]
1. 甲烷和氯气以物质的量1∶1混合，在光照条件下，得到
的产物是 ( )
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4
A．只有①
B.①和②的混合物
C．只有②
D.①②③④的混合物
答案：D
解析：甲烷与Cl2的反应特点是几种产物共存，即使CH4和
Cl2按1∶1混合所得产物也是①②③④的混合物。
化合物的化学式为 C3H6O(设有机物中含氧原子数为 1、2、3、…， 讨论可求)，因含单官能团，所以其结构可能
[答案] B
两种气态烃组成的混合气体，完全燃
烧后得到CO2和H2O的物质的量随着混 合烃物质的量的变化，如图所示，则下
列对混合烃的判断正确的是( )
①可能有C2H4 ②一定有CH4 ③
[互动探究](1)环戊烷和二甲基丙烷的二氯取代物有几种同 分异构体？
(2)CH2===CH－CH3与Cl2反应可得到哪些产物？
2．[2012·课标全国卷]分子式为C5H12O且可与金属钠反应放 出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A．5种
B.6种
C．7种
D.8种
答案：D
解析：分子式为C5H12O且可与钠反应放出氢气的有机物是 醇，可表示为C5H11—OH，由于C5H11—有8种结构，故符合题 意的同分异构体有8种。
A. 金刚石、石墨、C60 B. 氕和氘
H. D2与T2
答案：(1)D (2)B (3)A (4)C、H (5)E、F 解析：了解同系物、同分异构体、同位素、同素异形体几
个概念，很容易得到正确答案。
因
CH4为正四面体结构，故两分子完全相同，为同一种物质。
记住甲烷的立体结构 正四面体。 牢记2个化学方程式 (1)CH4＋Cl2―光―照→CH3Cl＋HCl (2)CxHy＋(x＋4y)O2―点―燃→xCO2＋2yH2O 熟记2种烃的同分异构体的数目 丁烷——2种，戊烷——3种。
[互动探究]如原题题干中去掉“可与金属钠反应放出氢气” 这句话，同分异构体有几种？
提示：若没有这句话，还应包含醚的结构，即 CH3—O—C4H9(—C4H9 有 4 种)，
CH3CH2—O—CH2CH2CH3、 6 种，再加上 8 种醇，共 14 种。
，共
热点题型的解题技巧：有机物分子式的确定
在高考中有机化学的比重在增加，本部分内容是高考 中选择题的重要考查知识点，常结合同分异构体综合出 题，预计2015年该部分内容以稳为主，在复习中要完全突 破该知识点。
有机物分子式的确定 有机物分子式的确定有很多方法，现将几种常见方法及具有 特殊组成的物质的分子式的求法总结如下： 1．直接法
直接推算出 1 mol 该有机物中各元素原子的物质的量，从而 得到分子中的各原子个数，确定分子式，如给定某条件下的密度 (或相对密度)及各元素的质量比(或百分比)，求算分子式的途径 为：密度(或相对密度)―→摩尔质量―→1 mol 该有机物中各元素 原子的物质的量是多少―→分子式。
考点2 同分异构体
该考点在高考中主要考查同分异构体的概念、官能团 的种类、有机物分子共线共面、同分异构体数目的判断 等，特别是同分异构体数目的判断，在近几年的新课标全 国高考中均有考查。预计在2014年的高考试题中，重点仍 然是根据有机物的化学式，判断同分异构体的数目等。
1．同分异构体的特点 (1)分子式相同，相对分子质量相同。 (2)结构不同，即分子中各原子的连接方式不同。同分异构 体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。 2．同分异构体的类型 (1)碳链异构：由碳原子排列顺序不同造成，如正丁烷和异 丁烷。
知识点二 同系物和同分异构体 1. 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 的物质互称为同系物。 (2)同系物具有相同的通式 如烷烃的通式 CnH2n＋2 (n≥1)。 (3)性质 同系物的化学性质 相似 ，物理性质呈现一定递变规律。
2. 同分异构体 具有相同的 分子式 ，但具有不同的 结构 的化合物互称 为同分异构体。 写出丁烷和戊烷的同分异构体：CH3CH2CH2CH3 、
如
中—CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。
(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子 属于“等效”氢原子。
如
分子中有两种“等效”氢原子，即甲基
上的氢原子和苯环上的氢原子。
(3)同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢
原子。如
分子中有两种“等效”氢原
子。
4．同分异构体的书写
(1)书写规则：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到
5．用商余法直接求得分子式 假设某烃的相对分子质量为 M，则： (1)1M2得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为最 小的氢原子数。 (2)1M2的余数为 0，或碳原子数≥6 时，将碳原子数依次减少， 每减少一个碳即增加 12 个氢原子，直到分子式符合要求。
[典例] [2013·大纲全国卷]某单官能团有机化合物，只含碳、
(4)同分异构体具有相同的相对分子质量，但相对分子质量 相同的不一定互为同分异构体，如C4H8和C3H4O式量均为56， 但化学式不同，不互为同分异构体。
[固本自测] 2. 下列各组物质属于 (1)同系物的是________。 (2)同位素的是________。 (3)同素异形体的是________。 (4)同一物质的是________。 (5)同分异构体的是________。
、 CH3CH2CH2CH2CH3 、
[特别提醒] (1)同系物具有相同的通式，但通式相同的不
一定是同系物，如：CH2===CH2和
。
(2)同系物相对分子质量相差14的整数倍，相对分子质量相
差14的整数倍的不一定是同系物，如环丙烷和丁烯相对分子质
量相差14，但不是同系物。
(3)同分异构体一定符合同一通式和最简式，符合同一通式 或最简式的不一定互为同分异构体。
考点1 有机物的组成和结构的表示方法
高考中此知识点即使不会单独命题，但在试卷中肯定用 到，可以说，学不好该内容就学不好有机化学。
种类
化学 式(分子式)
实例 C2H6
含义
应用范 围
用元素符号表示物质 分子组成的式子，可反映出 一个分子中原子的种类和数
目
多用于 研究物质组成
最简 式(实验式)
乙烷的最 简式为CH3
2．方程式法 可根据题目所给条件依据下列通式燃烧所得 CO2 和 H2O 的 量求解 x、y。
CxHy＋(x＋4y)O2―点―燃→xCO2＋2yH2O； CxHyOz＋(x＋4y－2z)O2―点―燃→xCO2＋2yH2O。 3．实验式法 根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比)，求出有 机物的实验式，再根据有机物的相对分子质量确定分子式。
1. [2013·海南高考]下列烃在光照下与氯气反应，只生成一
种一氯代物的有( )
A．2-甲基丙烷
B.环戊烷
C．2,2-二甲基丁烷
D.2,2-二甲基丙烷
答案：BD
解析：本题考查同分异构体。2-甲基丙烷有两种一氯代 物、2,2-二甲基丁烷，有3种一氯代物；环戊烷和2,2-二甲基丙烷 均只有1种同分异构体。
有机化合物
最简单的有机化合物——甲烷
高考地位：3年7考 预测指数：★★
考什么 1．了解甲烷及烷烃的结构和性质。 2．了解取代反应。 3．了解有机物的同分异构现象和同系物的概念。
怎么考 本节中的考点主要有：一是以碳四价和饱和碳原子为切入点考 查碳的成键特征，烷烃的物理性质和主要化学性质；二是同系 物、同分异构体的概念及简单的判断。同系物和同分异构体的 概念，是有机化学中的基本概念，在高考中常考不衰。
知识点一 甲烷 1.烃 仅含有 碳 、 氢 两种元素的有机物称为烃。 2．分子组成及结构
名 称
分子式
电子式
结构式
结构 简式
空间 构型
甲烷
CH4
CH4
正四面体
3.化学性质
通常情况较稳定
(1)氧化反应
甲烷的燃烧热为890 kJ/mol，甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol 。
(2)最简式(实验式)在考查有机物燃烧时经常用到。
[2013·大连模拟节选]
以上各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真 实的存在状况？________。
答案：D 解析：分子比例模型表示原子的相对大小及连接方式，更 接近于分子的真实结构。
[互动探究](1)球棍模型的规则有哪些？ 提示：“球”的颜色和大小表示不同原子的相对大小， “棍”表示原子之间的共价键的类型。 (2)电子式和结构式的关系如何？ 提示：电子式和结构式都可以表示有机物分子的组成的结 构，将电子式中的共用电子对换成“－”，再删掉各原子的未 参与成键的孤电子对，就是结构式。
氢、氧三种元素，相对分子质量为 58，完全燃烧时产生等物质
的量的 CO2 和 H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)( )
A．4 种
B.5 种 C．6 种 D.7 种
[解析] 由生成等物质的量的 CO2 与 H2O 知该化合物中 C 原子与 H 原子的个数比为 1∶2，再根据相对分子质量为 58 得该
4．具有特殊组成的物质的分子式 (1)某些组成特殊的实验式，在不知有机物相对分子质量时， 也可根据组成特点确定其分子式。例如实验式为 CH3 的有机物， 其分子式可表示为(CH3)n，当 n＝2 时氢原子数已达饱和，故其 分子式为 C2H6。同理，实验式为 CH3O 的有机物，当 n＝2 时， 氢原子达饱和，其分子式为 C2H6O2。 (2)部分有机物的实验式中，氢原子已达到饱和，则该有机物 的实验式即为分子式。例如：CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3 等，其实验式即为分子式。