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第七章 有机化合物
　第一节　认识有机化合物
　第一课时 有机化合物中碳原子成键特点 烷烃的结构
1、了解碳原子的成键特点、成键类型及方式；
2、认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构；
3、理解同系物、同分异构体的概念。
通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？
都含有C元素
一、有机化合物
绝大多数_______的化合物
CO﹑CO2、H2CO3 碳酸盐 碳酸氢盐、 SiC、CaC2、
氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐为无机物。
如：CH4、C6H12O6、C2H5OH等
1、定义：
注意：以下除外：
含碳
含碳的化合物一定是有机物吗？
2、组成元素：
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。有机化合物为什么如此繁多？它们的结构和性质具有哪些一般特点？
不易失去电子，也不易得电子，只有通过共用4对电子来达到稳定结构。
故碳原子周围共有4条共价键
碳“四价”理论
1．碳原子的结构
2、有机化合物中碳原子的成键特点
（1）每个碳以四个共价键与H、O、C、Cl、N、P等相连
碳原子的总键数为4
氢原子的总键数为1
氧原子的总键数为2
氯原子的总键数为1
氮原子的总键数为3
C
价键规律
2
两个碳原子之间有哪些结合方式？
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
（3）多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架
链状--直链
链状--支链
环状结构
【思考与讨论p61】
(1)根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型的下面写出各物质的分子式。
C4H10
C4H10
C4H8
C4H8
C4H8
C4H6
C4H6
C4H8
C4H8
1、碳原子的成键特点:
二、有机化合物中碳原子的成键特点
【资料卡片】
使用模型研究物质结构
将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。
【课堂练习】
1.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.通过两个共价键 B.通过非极性键
C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键
C
2.碳原子的结合方式使有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是( )
C
3.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( )
A.CH3 B.C2H6 C. D
B
碳 + 氢 =
烃
你知道为什么我们把这个化合物称为烃吗？
仅含碳氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
tàn qīng
tīng
最简单的烃——甲烷
请画出甲烷可能的空间构型
你认为哪一种模型最合理？为什么？
各原子间形成的共价键时，彼此离的越远，则斥力越小，结构越稳定。
甲烷的空间构型
正四面体结构示意图
4个C-H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等
电子式
结构式
空间充填模型
历史上科学家认为CH2Cl2有两种。
制备了几年，发生其实只有一种。
甲烷空间构型的确定
表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。
三、有机化合物组成和结构的表示方法
1、分子式：
2、最简式(实验式)：
C2H6、 C3H8、 C4H10 ……
如 C4H10 的最简式为
C2H5
4、结构式：
用短线来表示原子间的共用电子对
用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
3、电子式：
用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目
5、结构简式：
省略C H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C C键
【注意】省略单键，但双键、三键不能省略
省略横线
上C—C键
CH3-CH3
CH3CH3
结构式
结构简式
省略C—H键
把同一C上的H合并
结构简式
练习1.写出下列有机物的结构简式：
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH3
CH3
CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3 )CH3
6、键线式：
省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120°,每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来。
如：CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________
键线式可表示为__________________
CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________
①空间充填模型
②球棍模型
7、分子模型
最能反映真实结构
【思考与交流】
(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。
C2H6
C3H8
C4H10
【思考与交流】
(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。
(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。
只含碳和氢两种元素，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”。
H
三、烷烃
碳原子之间都以碳碳单键结合，剩余的价键均用于与H结合，使每个碳原子的化合价达到“饱和”的 烃称为饱和烃，也称为烷烃。
“饱和” 碳原子的四个共价键分别连接4个原子。
思考 如果链状烷烃中碳原子数目为 n，氢原子数是多少？
1.概念
2n+2
CnH2n+2
( n≥1 )
2 通式：
二、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
(2) 11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
（无支链）
异戊烷
（带一支链）
新戊烷
（带两支链）
(3) 带支链的烷烃:用正、异、新表示
（4）若C—C连成环状，称为环烷烃
环丁烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
【观察】它们在结构和分子组成上有何特点？
相差 1 个 CH2
相差 1 个 CH2
相差
2个CH2
4、请给下列有机物命名
通式相同、结构相似、相差一个或若干个CH2原子团
二、烷烃
同系物
(1)定义：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
(2) 同系物的特点：
通式相同、同类物质结构相似、化学性质相似，分子式不同(相对分子质量相差14n)
下列物质中属于同系物的是_________。
① CH2=CH－CH3 ② CH4 ③CH3CH2CH3
④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 ⑤ ⑥ H2
CH2—CH2
CH2—CH2
②③④
物理性质不同，同种类型，碳个数越多，熔沸点越高
1.是否属于同类物质？
2.通式相同吗？
3.碳原子数目相同吗？
4.相对分子质量相差多少？
5.性质相同吗？
结论：
属于同类物质
通式相同
碳原子数目不同
相对分子质量相差14n
物性不同，化性相似
同系物间的关系:
【练习2】
2.CH2＝CHCH3和 的组成相同，二者中哪一个与CH2＝CH2互为同系物 由此判断， CH2＝CH2和 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗
【思考与交流】
正、异、新戊烷的分子式、分子结构是否相同？它们是否为同一种物质？
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
它们的分子式相同（C5H12），但分子结构不同，属于不同的分子。
具有相同的分子式，不同的结构的化合物之间互称为同分异构体。
(1) 同分异构体现象
化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
理解
三同
分子式相同、分子组成相同、分子量相同
两不同
结构不同、性质不同
4.同分异构现象和同分异构体
(2) 同分异构体
名称 熔点/0C 沸点/0C 相对密度
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 -159.6 -11.7 0.557
正丁烷和异丁烷的某些物理性质
(3) 同分异构体性质
物理性质：
支链越多，熔沸点 密度
化学性质：
不一定相同
4.同分异构现象和同分异构体
概念 内　涵 比较对象 实例
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
质子数相等，中子数不相等，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
(1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　)
(2)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　)
(3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　)
(4)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　)
(5)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　)
1.判断正误
×
√
×
√
√
课堂训练
2、下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是（ ）
A.CH3N B.CH4Si
C.CH2OS D.CH4S
B
C
N
H
H
H
C
Si
H
H
H
H
C
O
S
H
H
H
H
H
C
S
H

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