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高中化学
微课堂
CHEMISTRY
第七章 有机化合物
7.1.1 认识有机化合物
化合物
无机化合物
有机化合物
酸
碱
盐
氧化物
HCl
NaOH
MgSO4
H2O2
化合物
有机化合物
格列宁
C6H12O6（葡萄糖）
OH[C10H8O4]n H（涤纶）
Q1：对比无机化合物和有机化合物各自的分子式，你发现了什么区别？
化合物
无机化合物
有机化合物
酸
碱
盐
氧化物
HCl
NaOH
MgSO4
H2O2
化合物
7.1.1 认识有机化合物
一、有机化合物中碳原子的成键特点
有机化合物
定义：
大多数含碳元素的化合物。
组成元素：
除C外，常有H、O，还含有N、S、卤素、P等。
有机化合物中碳原子的成键特点
练习：书写甲烷的电子式和结构式。
7.1.1 认识有机化合物
一、有机化合物中碳原子的成键特点
有机化合物
定义：
大多数含碳元素的化合物。
组成元素：
除C外，常有H、O，还含有N、S、卤素、P等。
1个C — 4个共价键
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}C原子≤2
C—其他原子
C—C原子
C原子＞2
链状结构
直链
支链
环状结构
有机化合物中碳原子的成键特点
请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
图7-3 4个碳原子相互结合的几种方式
A
H
F
E
C
G
B
D
I
资料卡片
组成和结构
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}分子式
电子式
结构式
分子结构示意图（正四面体结构）
分子模型
球棍模型
空间填充模型
CH4
C
H
H
H
H
·
··
·
·
··
·
C
—
—
H
H
H
H
—
—
Q2：观察甲烷的分子结构示意图，你认为甲烷分子中最多几个原子共平面？至少几个原子不共面？
甲烷
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}有机化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子中碳原子数
2
3
4
结构式
分子式
思考与讨论
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
H
—
—
（1）与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
—
—
C
—
H
H
H
—
—
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
—
—
C
—
H
H
—
C
—
—
H
H
H
—
—
（2）与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的可能原因。
C2H6
C3H8
C4H10
思考与讨论
（3）结合图7-6中的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。
乙烷
丁烷
丙烷
碳原子的排列不是直线形，而是锯齿状；与每个C相邻的4个原子都是四面体结构。
图7-6 乙烷、丙烷和丁烷的分子结构模型
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
1、结构
饱和：C原子剩余价键全部和H结合，每个C达到饱和，是“饱和烃”
单键：C原子之间以C—C单键结合成链状
（1）特点
（2）通式：
CnH2n+2（n≥1，n代表C原子数）
?
（3）命名
{E8B1032C-EA38-4F05-BA0D-38AFFFC7BED3}C原子数(n)及其表示
举例
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C9H20 壬烷
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n＞10
相应数字
C18H38 十八烷
（4）同系物
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。
eg：C个数不同的烷烃分子之间都是同系物。
定义：
同一类物质，化学键的连接方式相同
相对分子质量相差14的整数倍
同分异构体
图7-7 正丁烷和异丁烷的分子结构模型
正丁烷
（熔点-138.4℃，沸点-0.5℃）
异丁烷
（熔点-159.4℃，沸点-11.6℃）
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
（5）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。
造成有机物种类繁多的原因之一
②熔沸点：同分异构体的支链越多，熔沸点越低。
正戊烷：
CH3CH2CH2CH2CH3
异戊烷：
CH3CHCH2CH3
—
CH3
新戊烷：
CH3CHCH3
—
CH3
—
CH3
正丁烷：
CH3CH2CH2CH3
异丁烷：
CH3CHCH3
—
CH3
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
（5）同分异构体
③ 烷烃同分异构体的写法
a. 先写出碳原子数最多的主链；
b. 再写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基连在主链某碳原子上；
c. 再写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上，依次类推。
eg：C6H14
①将分子中全部碳原子连成一条直链；
C—C—C—C—C—C
②从主链的一端取下一个C原子。
③从主链上取下两个C原子，看成一个整体或分开，依次连接到剩余的含4个碳原子的主链，由于两个碳原子作为一个整体的连接方式会改变主链C原子数，如
×
支链对位
支链邻位
√
√
√
√
√
思考与讨论
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。请结合生活经验和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质。
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
2、性质
物理性质
颜色：无色
熔沸点/状态：
水溶性：难溶于水
物理性质
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}名称
结构简式
常温状态
熔点/℃
沸点/℃
相对密度
甲烷
CH4
气
-182.5
-161.5
乙烷
CH3CH3
气
-182.8
-88.6
丙烷
CH3CH2CH3
气
-188
-42.1
0.5005
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-138.4
-0.5
0.5788
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.0
0.5572
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
174.1
0.7298
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22.0
302.2
0.7767
烷 烃
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
2、性质
化学性质
物理性质
稳定性
颜色：无色
熔沸点/状态：随碳原子数的增多而升高，气（1~4）→液（5~16） →固
水溶性：难溶于水
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
点燃
性质
用途
含碳量↑
验纯
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
2、性质
化学性质
物理性质
稳定性
颜色：无色
熔沸点/状态：随碳原子数的增多而升高，气（1~4）→液（5~16）→固
水溶性：难溶于水
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
点燃
较高温度下会分解
性质
用途
煤矿：通风、严禁烟火
化工生产：获得燃料
取代反应
和卤素单质
验纯
甲 烷
甲烷和氯气的取代反应
取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套上，另1支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？
实验7-1
Cl2(HCl)：饱和食盐水
Cl2 + H2O ? HCl + HClO
?
铝箔
甲 烷
甲 烷
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}装置
现象
无明显现象
① 试管中的气体颜色逐渐变浅；
④ 试管内液面上升；
③ 试管中有白雾生成；
② 试管内壁有油状液滴出现；
⑤ 水槽中有白色固体生成。
铝箔
甲 烷
甲烷和氯气的取代反应
+
C
—
—
H
H
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
H
H
H
—
—
+
H Cl
—
+
C
—
—
Cl
H
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
H
H
—
—
+
H Cl
—
一氯甲烷
二氯甲烷
甲 烷
甲烷和氯气的取代反应
+
C
—
—
Cl
Cl
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
H
Cl
—
—
+
H Cl
—
+
C
—
—
Cl
Cl
H
Cl
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
Cl
Cl
—
—
+
H Cl
—
三氯甲烷
四氯化碳
7.1.1 认识有机化合物
二、烷烃
2、性质
化学性质
物理性质
稳定性
颜色：无色
熔沸点/状态：随碳原子数的增多而升高，气（1~4）→液（5~16）→固
水溶性：难溶于水
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
点燃
较高温度下会分解
性质
用途
煤矿：通风、严禁烟火
化工生产：获得燃料
取代反应
和卤素单质
a. CH4＋Cl2 → CH3Cl＋HCl；
光照
b. CH3Cl＋Cl2 → CH2Cl2＋HCl；
光照
c. CH2Cl2＋Cl2 → CHCl3＋HCl；
光照
d. CHCl3＋Cl2 → CCl4＋HCl。
光照
气
液，氯仿
液
液
这四种氯代产物都不溶于水。 CHCl3 和CCl4是工业上上重要的有机溶剂。
验纯
感谢聆听！
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