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人教版高中化学必修二
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物 第一课时
新知探究
目前,人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过1亿种，其中绝大多数是有机物。
为什么有机物如此繁多？
1.定义：
有机化合物：
大多数含碳的化合物，简称有机物。
注意：CO2、CO、碳酸及其盐、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)、碳的金属化合物等属于无机物。
2.组成：
除C外，还含有H、O、N、S、P、X(卤素)等
温故而知新:
新知探究
一、有机化合物中碳原子的成键特点
分子式：
CH4
电子式：
H
H
H
C
H
结构式：
C
H
H
H
H
+1
-4
（平面）
思考：上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？
1、甲烷的分子结构
甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。4个C－H键的长度和强度相同夹角相等（均为109 28'或109.5 ）
球棍模型
空间充填模型
2.有机化合物中碳原子的成键特点
思考：有机化合物中的每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键，那么碳原子与碳原子之间能成键吗？成键时有什么特点呢？
特点①碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。
直链
支链
链状结构
特点②多个碳原子可结合形成碳链，也可形成碳环，也可带支链。
特点③一定数目的碳原子可能构成不同的碳骨架（同分异构体）
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。
C 原子成键特点
成键类型
碳骨架形式
单键、双键、三键
链状 (直链、支链)、环状
成键个数
4 个
【思考与讨论】
【思考与讨论】与甲烷结构相似的有机物还有乙烷、丙烷、丁烷等。
写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，总结这类有机物的结构特点？分子式有什么规律？
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子数 2 3 4
结构式
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
烃(通式：CxHy)
碳
tàn
氢
qīng
烃
tīng
1、定义：只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样一类有机化合物叫做饱和烃，又叫烷烃。
2、链状烷烃通式：CnH2n+2 （n≥1，n∈N）
二、烷烃：
注：①分子里碳原子均以单键结合成锯齿形链状
②碳原子成四根共价键
③只有C-C和C-H键,C－H单键和C－C单键都可以旋转。
④ 键角109°28’
3、结构特点：
①烷烃分子中每个碳原子与4个原子相连，对于烷烃的任意一个碳原子来说，它周围的4个原子以它为中心构成四面体，否则就不是正四面体。
②链状烷烃为开链式结构，可以是直链，也可带支链。碳原子数≥3的链状烷烃分子中的碳链均非直线型，为锯齿形。
③烷烃中C－H单键和C－C单键都可以旋转。
①分子式：
④结构式：
4、烷烃的表示方法
用元素符号和数字的组合表示物质分子组成的式子。
用短线来表示原子间的共用电子对
②最简式：
组成物质的各元素原子最简整数比。
如CH4、C2H6、C3H8、C4H10 ……
如CH4、CH3、C3H8、C2H5 ……
③电子式：
用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况。
⑤结构简式
书写原则：省略C-H键和直链上的 C-C 键；不能省略支链上的 C-C 键。
为了书写方便，有机物通常用结构简式表示
名称 甲烷 乙烷 丙烷 新戊烷
分子式 CH4 C2H6 C3H8 C5H12
结构式
结构 简式
CH4
CH3-CH3
CH3CH3
CH3-CH2-CH3
CH3CH2CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
思考：根据下列有机分子的碳骨架，写出对应的结构简式。
注意：碳碳双键、三键不能省
CH3-C≡C-CH2-CH3
CH3
CH3-CH-CH2-CH3
CH3
CH3-CH-CH-CH3
CH3
CH3-C = C-CH3
CH3 CH3
5、烷烃的命名——习惯命名法
① 1-10 个 C 原子的直链烷烃:
称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
CH3
CH3 C CH3
CH3
无支链
带一支链
带二支链
② 11 个 C 原子及以上的直链烷烃：如: C11H24 称为 十一烷
③带支链的烷烃：用正、异、新表示
6、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的化合物互称为同系物。
属于同一类物质，具有相同的通式
分子式不同
思考：判断下列物质是否属于同系物
CH4 与 CH3(CH2)8CH3
CH2=CH2 与
CH2
CH2 CH2
CH2
CH3CH2CH2CH2CH3 与
CH3CHCH2CH3
CH3
是
是
否
否
注意：具有相同的通式不一定是同系物
CH3CH2CH3 与 CH3-CH2-CH-CH3
CH3
7、同分异构体:化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现
象称为同分异构体现象
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体
如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体
不一定是同类物质
分子组成相同、分子量相同
分子式相同 C4H10 ，但结构不同，所以性质上存在差异。
规律：支链越多，熔沸点 、密度越低
正戊烷>异戊烷>新戊烷
CH2=CH2 与
CH2
CH2 CH2
CH2
CH3CH2CH2CH3 与
CH3CHCH3
CH3
与 CH3CHCH2CH3
CH3
CH3CH2CHCH3
CH3
CH3(CH2)3CH3 与 CH3CH2CH3
思考：判断下列物质是否属于同分异构体:
H2SO4与H3PO4
否
否
是
否
是
注意：分子量相同不一定是同分异构体
化学“四同”的比较
内容 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
定义 质子数相同、中子数不同的原子（核素） 由一种元素组成的不同单质 结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质 分子式相、
结构不同的化合物
对象 原子 单质 化合物 化合物
性质 化学性质几乎一样，物理性质有差异 化学性质相似，物理性质差别较大 化学性质相似，熔、沸点，密度呈规律性变化 化学性质可能相似也可能不同，物理性质不同。
实例 H、D、T 金刚石与石墨 甲烷与丙烷 正戊烷与新戊烷
思考：写出己烷C6H14所有同分异构体的结构简式
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
烷烃同分异构体的书写原则：
主链由长到短，支链由整到散；
位置由心到边，排列由邻到间。
思考：给出一种物质，你能书写它所有的同分异构体吗？
降碳对称法
练习：写出C7H16所有的同分异构体
C-C-C-C-C-C-C
C
∣
C-C-C-C-C-C
C-C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①定义：
烃分子失去一个氢原子的剩余基团
② 烷基： 烷烃失去一个氢原子剩余基团
常用-R表示
③烷基的通式：
CnH2n+1
乙烷
丙烷
甲烷
思考：那么乙基、丙基都有几种结构？写出其结构简式
④常见烷基的结构简式：
甲 基
-CH3
H3C-
乙 基
-C2H5
-CH2CH3
丙 基
分子式 -C3H7
-CHCH3
CH3
-CH2CH2CH3
正丙基
异丙基
补充：烃基
①同一个碳原子上的氢是等效氢
②同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的是等效的;
同一碳原子上所连的乙基上对称位置上的氢原子的是
等效的
③处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢
判断“等效氢”的三条原则是：
补充：烃的一元取代产物同分异构体数目的判断---等效氢法
-C-
H
H
H
H
-C-
CH3
CH3
CH3
CH3
C
-C-
H
H
H
H
H
H
CH3—CH—CH—CH—CH3
l l l
CH3 CH3 CH3
4
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3
CH3 –C – CH2- CH3
CH3
练习：下面烷烃的等效H有多少种？
3
3
CH3— C —CH3
CH3
CH3
CH3 — C — C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
1
课堂小结
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1、甲烷的分子结构
2.有机化合物中碳原子的成键特点
1、定义：
二、烷烃：
2、链状烷烃通式：CnH2n+2 （n≥1，n∈N）
3、结构特点：
4、烷烃的表示方法
5、烷烃的命名——习惯命名法
6、同系物：
7、同分异构体:
补充：烃基、等效氢

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