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第七章 有机化合物
第一节
第1课时
有机化合物中碳原子成键特点
烷烃的结构
认识有机化合物
课堂导入
生活中的有机化合物
观察上述有机化合物，元素组成有什么特点？
C、H、O
一. 有机化合物的定义和通性
1．定义：有机化合物主要由碳、氢元素组成，是一定含碳的化合物。
含碳的化合物一定是有机物吗？
2．通性
①大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂；
②易燃烧，受热易分解；发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生。
有机方程式书写一般用“→”
不是所有含碳的化合物都是有机物
CO、CO2、碳酸（H2CO3）、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC、金属碳化物、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等，性质上更趋向于无机物的性质，算作无机化合物
二. 有机化合物中碳原子的成键特点
碳在地壳中的含量很低
有机化合物的种类繁多
组成有机化合物的元素种类很少

【讨论】书写碳原子结构示意图，小组讨论碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子，要通过共用4对电子达到稳定结构。
+6
2
4
(1) 键的个数：每个碳原子和其他原子形成4个共价键
二. 有机化合物中碳原子的成键特点
(2) 成键的类型：
(3) 碳骨架形式：
多个碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。
碳原子与碳原子之间能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。
二. 烃和烷烃
碳
tàn
氢
qīng
烃
tīng
①定义：仅含碳和氢两种元素的有机物
①CH4 ②CH3Cl ③CH3OH ④H2S ⑤C2H2
⑥C60 ⑦C2H5OH ⑧CO2 ⑨金刚石 ⑩CH3COOH
练习1、下列物质属于烃的是( )
①⑤
②分类：烷烃、烯烃、炔烃等。
1.烃
二. 烃和烷烃
(1)烷烃的结构(以甲烷为例)：写出甲烷的电子式和结构式
甲烷空间结构是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。
思考： 通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么这些原子有着怎样的空间位置关系呢？
甲烷分子中4个C-H键长度和强度相同，相互之间的夹角为109 o 28‘
能反应甲烷的真实存在状况
2、烷烃
二. 烃和烷烃
2、烷烃
(2)烷烃的分子式、结构式与结构简式，键线式
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
结构简式
结构式
分子式
CH3 - CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2CH2CH3
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
结构简式：省略C—H键并把同一C上的H合并；C—C键可省略，也可不省略
CH4
键线式：所有的氢、碳原子及碳-氢键均省略不画，得到键线式。线的交点和端点都是碳原子
CH3 (CH2)2 CH3
二. 烃和烷烃
(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，写出不含支链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。(P62思考讨论)
C2H6
C3H8
C4H10
通式：CnH2n＋2 (n为正整数)
二. 烃和烷烃
(3)烷烃的组成、结构特点
①烷烃定义：只含 和 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与 结合，使碳原子的化合价都达到“ ”，这样的一类有机化合物称为 ，也称为烷烃。
碳
氢
单键
氢原子
饱和
饱和烃
②注意：链状烷烃中碳碳结合成锯齿状，链状不是“直线状”。
原因：当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键。
2、烷烃
二. 烃和烷烃
(4)烷烃的命名-习惯命名法
2、烷烃
如:C11H24 称为十一烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷（不带支链）
异戊烷（一个支链）
新戊烷（两个支链）
①1-10个C原子的直链烷烃:
称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
②11个C原子及其以上的直链烷烃：
③当碳原子数相同:
用正、异、新表示
二. 烃和烷烃
2、烷烃
拓展：烃基
①概念：
烃分子中失去一个或几个氢原子，剩余的呈电中性的原子团称为烃基
例如：甲烷失去一个氢原子得到甲基（-CH3）
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
结构简式
结构式
分子式
CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 (CH2)2 CH3
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
结构简式：省略C—H键并把同一C上的H合并；C—C键可省略，也可不省略
思考：从甲烷到丁烷，碳原子和氢原子个数差有什么特点？
相差1个或若干个CH2原子团
CH4
甲烷到丁烷，结构相似（链状烷烃结构），都是同类物质（烷烃），满足同一通式（CnH2n＋2 n为正整数）
三.同系物和同分异构体
①定义：
结构相似（同类物质），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。
同系物具有相同通式，具有相同通式的不一定是同系物
同系物相对分子质量差一定是14（CH2）的倍数
③性质：
具有相似的化学性质
物理性质具有递变性（烷烃碳原子数增加，熔沸点、密度增加）
1.同系物
相同通式
乙烯和环丙烷
②理解：
思考、写出戊烷的分子式、结构简式及命名：
分子式：C5H12
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
CH3
C
CH3
CH3
同分异构现象
同分异构体
正戊烷
异戊烷
新戊烷
同分异构现象的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因之一
三.同系物和同分异构体
同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象
同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体
①定义：
②性质：
化学性质不一定相似（同类物质化学性质相似，不同类物质化学性质不同）
物理性质具有差异（碳数目相同，支链越多熔、沸点越低）
正丁烷和异丁烷
丙烯和环丙烷
2.同分异构体
相同的分子质量
CO和C2H4
三.同系物和同分异构体
2.同分异构体
(1)书写的步骤
①先写出碳原子数最多的主链。
②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为单支链(—CH3)接在主链某碳原子上。
③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为单支链(—CH2CH3)或双支链(2个—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。
③烷烃同分异构体书写（减碳法）：
(2)遵循的原则
主链由长到短；支链由整到散，单支链位置由心到边，双支链排列同、邻、间
三.同系物和同分异构体
2.同分异构体
③烷烃同分异构体书写（减碳法）：
(3)书写方法示例（C6H14的同分异构体书写为例）
、
③从主链上取下两个C原子，看成一个整体或分开（支链整到散），把双支链按同、邻、间依次连接到剩余的含4个碳原子的主链。
、
①将分子中所有碳原子连成一条直链。(为了简便起见，只写碳骨架，下同)即C—C—C—C—C—C。
②从主链的一端取下一个C原子，把单支链按由心到边依次连在5个碳的主链，即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。
思考：可以从C6H14中取下三个碳做支链吗？
不可以，主链碳数目必须大于支链碳数目
概念 内　涵 研究对象 实例
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
质子数等，中子数不等，原子之间
原子
氕、氚
同一元素形成的不同单质
单质
O2、O3
结构相似，组成上差一个或n个CH2
有机物
C2H6、C4H10
相同分子式，不同结构的化合物
有机物
CH3(CH2)3CH3、
C(CH3)4
概念辨析
四.烷烃的取代产物种类
-C-
H
H
H
H
同一个碳原子上的氢是等效氢
- C-
CH3
CH3
CH3
CH3
同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢
C
-C-
H
H
H
H
H
H
处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢
1.烷烃的一元取代物数目的判断--等效氢法
等效氢法（有几种等效氢就有几种一元取代物）
甲烷只有一种等效氢
新戊烷只有一种等效氢
乙烷只有一种等效氢
一种一元取代物
一种一元取代物
一种一元取代物
CH3
CH3 – C – CH2- CH3
CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
对称轴
③ ③
③`
①
②
①
①
思考、判断下列化合物一元取代物种类
①
② ②
四.烷烃的取代产物种类
2.烷烃的二元取代产物数目的判断（定一移一）
步骤：①写烷烃一元取代物，即定一；②在一元取代物上移动另一个取代原子，即移一
例如： C3H8有多少种二氯取代物/C3H6Cl2 有多少种结构？
C—C —C
C—C —C
Cl
C—C —C
Cl
①
②
③
C—C —C
Cl
C—C —C
Cl
×
④
×
共4种
四.烷烃的取代产物种类
3.替代法
若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体，则其(y－m)元取代物也有n种同分异构体
C3H8二氯取代物有4种，C3H8 有4种
六氯取代物
有机物
碳原子成键特点
烷烃结构
烷烃的习惯命名法
同系物
同分异构
分子式相同，结构不同
甲烷正四面体
课堂小结

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