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第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第2课时
以烷烃的代表物——甲烷的结构为模型，认识烷烃的组成及结构。
认识烷烃的通式和简单命名，理解同系物的概念。
认识有机化合物的同分异构现象，能够判断简单烷烃的同分异构体，建立同分异构体判断及书写模型。
重点
学习目标
难点
写出甲烷的分子式、电子式、结构式，搭建甲烷分子的球棍模型，说说甲烷分子结构的特点。
01
01
碳原子与4个氢原子间各形成1个共价键
甲烷分子的空间结构为正四面体
结构式
球棍模型
电子式
C
.
.
.
.
H
×
H
×
H
×
H
×
分子式
CH4
甲烷的结构
球棍模型能够表示分子的空间结构和分子内原子之间的成键类型。
空间填充模型可以表示分子的空间结构。
球棍模型
空间填充模型
分子结构示意图
4个共价键长度和强度相同，相互之间的夹角相等。
正四面体结构，碳原子位于中心，氢原子位于4个顶点。
思考讨论
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，并观察碳原子和氢原子的个数间有什么关系。
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
成果展示
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
C2H6
C3H8
C4H10
CnH2n+2
这些有机化合物的组成
和结构有什么特点？
碳、氢
单键
都只含有 元素
原子间以 相连接
碳原子个数为n时，氢原子个数=2n+2
烷烃
1.定义
烃：只含有碳、氢两种元素的有机物。(碳氢化合物)
+
=
烃
t àn
q īnɡ
t īnɡ
烷烃
1.定义
烷烃：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”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
烷烃
2.通式
链状烷烃的通式：CnH2n+2
(n≥1)
C5H12
C5H10
甲烷、乙烷中的“甲”“乙”代表什么含义？
烷烃
3.命名——习惯命名法
1~10个碳原子：
用“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”代表。
大于10个碳原子：
在所含的碳原子数后加“烷”，称“某烷”。
直链烷烃的命名，
用汉字数字代表，如“十一烷”。
乙烷
丙烷
CH3CH3
CH3CH2CH3
结构简式
思考讨论
观察以下烷烃的结构简式，你发现什么规律。
名称 分子式 结构简式
甲烷 CH4 CH4
乙烷 C2H6 CH3CH3
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3
丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3
戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3
癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3
结构相似，在分子组成上相差一个或几个—CH2
HCH2H
HCH2CH2H
同系物
1.定义
结构相似，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。
同类物质，有相同的通式
如：CH4、C2H6、C3H8等。
如： 与 均符合通式：CnH2n
但它们结构不同，不是同类物质，因而不是同系物。
注意：
具有相同通式的有机物不一定是同系物。
判断下列各组物质是否为同系物。
学以致用
A. CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3) CH3
B. CH3CH3与CH3CH(CH3) CH3
C. 与
分子式均为C4H10
通式为CnH2n+2，是同类物质(链状烷烃)
通式为CnH2n，不是同类物质，结构不相似
CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3) CH3是同一种物质吗？它们的分子式和结构有什么特点？
同分异构体
1.定义
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现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
CH3(CH2)2CH3
CH3CH(CH3) CH3
正丁烷
异丁烷
熔点：-138.4℃，沸点-0.5℃
熔点：-159.4℃，沸点-11.6℃
C4H10
思考讨论
判断下列各组物质是否为同分异构体。
A. 与
B. 与
同一种物质，不是同分异构体
分子式相同，结构不同，
是同分异构体
分子式：C3H6
同分异构体
2.特点
01
分子式相同，即化学组成和相对分子质量相同；
02
可以是同类物质也可以是不同类物质；
03
结构不同，性质不同。
请写出戊烷的同分异构体。
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
思考讨论
同分异构体
3.书写步骤
01
将分子中全部碳原子连成直链作为主链
02
从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上。
C C C C C
C C C C
① ② ③ ④
C
注 意
甲基不能连在①和④
位上，否则会使碳链变长；
②和③位等效，只能用一个，否则重复。
同分异构体
3.书写步骤
03
从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基) ，依次连在主链中心对称线一侧的碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一支链的位置。
C C C
① ② ③
C
C
注 意
②位上不能连乙基，否则会使主链上有4个碳原子，使主链变长；
D
1.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反应其真实存在状况的是 ( )
C
.
.
.
.
H
×
H
×
H
×
H
×
A.电子式
B.结构示意图
C.球棍模型
D.空间填充模型
C
符合分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
2．下列叙述不正确的是(　　)
A．烷烃分子中，所有的化学键都为单键
B．烷烃的同分异构体物理性质不同
C．符合分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃
D．随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目增加
B
3．下列各组物质互为同系物的是 ( )
O2和O3
CH4和C3H8
CH3CH2CH2CH3和(CH3)3CH
1H和1H
1
2
同系物：结构相似、分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质。
同分异构体：分子数相同、结构不同的化合物。
同素异形体：同一元素组成的不同单质。
同位素：质子数相同、中子数不同的原子(核素)。
同素异形体
同分异构体
同位素
4.下列有机物中互为同分异构体的是
①CH2 CHCH2CH3
②CH2 C(CH3)2
③CH3CH2CH3
④
⑥CH3CH2CH2CH3
⑤
①②⑤
①②⑤分子式均为C4H8 ，结构不同
甲烷分子结构的认识过程
甲烷是一种人们熟知的最简单的有机化合物。然而就是对于这样一种物质，人类为认识它的分子结构已花去上百年的时间。1808年，化学家道尔顿用图中式(1)表示了甲烷分子的结构。虽然这个图式和我们认识的甲烷有一定的差距，但在该式中体现了道尔顿原子论，可以说是化学科学中出现最早的一个结构式。继道尔顿之后，贝采利乌斯就把现在大部分仍在使用着的元素符号引入有机化学。凯库勒提出了碳原子是四价和碳原子本身可以互相连接的观点。布特列洛夫提出了化学结构理论。根据这些理论，人们又提出了表示甲烷分子结构的(2)(3)(4)式。
1874年，范托夫和勒贝尔在研究旋光异构体时，各自提出了碳原具有四面体结构的假说。根据该假说，甲烷的分子结构可以用图中的(5)式来表示。近代的X射线衍射等技术进一步证明了甲烷的正四面体结构。
(1) (2) (3) (4) (5)
H
H
H
H
C
认识有机化合物 第2课时
烷烃
甲烷的结构
同系物
烷烃的结构
CnH2n+2
结构相似，组成相差一个或几个CH2原子团
定义
同分异构体
通式
命名
分子式相同，结构不同

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