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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
目前,在自然界中发现的和由人工合成的有机化合物已达上亿种,而且新的有机化合物仍在不断地被发现或合成出来。
1、定义:
2、组成元素:
绝大多数含有碳元素的化合物为有机物
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
(但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等看作无机物。)
主要元素
其他元素
烃:只含C和H两种元素的有机物
有机化合物(有机物):
3、性质: 大多数有机化合物都难溶于水,熔点低,受热容易分解,容易燃烧,不易导电等。
一、有机物化合物中碳原子的成键特点
1、碳原子的核外电子排布 ,碳原子最外层有4个电子,需要形成4对共用电子达到稳定结构,因此碳原子的总键数为4。
如甲烷的电子式和结构式可分别表示为:
2、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。
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
环状结构
直链
支链
四个碳原子相互结合的几种方式
多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,这是有机物种类繁多的原因。
二、烷烃
1、烷烃的结构
(1)甲烷的分子组成和结构
分子式:
CH4
电子式:
结构式:
(2)甲烷的立体构型
分子结构示意图
球棍模型
空间充填模型
以碳原子为中心, 四个氢原子为顶点的正四面体。键角:109。28,
有机化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
分子中碳原子数 1 2 3 4
结构式
结构简式
分子式
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
CH3CH2CH2 CH3
CH3 - CH-CH3
CH3
1、烷烃的结构
(3)烷烃的定义
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”。这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
饱和烃(烷烃)
链状烷烃
环状烷烃
直链
支链
要点:
以C为中心四面体构型
链状烃为非直线型(空间折线)
C-C(可旋转)
饱和烃
(4)烷烃的命名
一些习惯命名
①十个碳原子以下:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、壬、癸(gui)
②碳原子数在10以上用中文数字表示
如:CH3(CH2)9CH3 十一烷
如:甲烷、乙烷、丙烷、庚烷、辛烷等
无支链:
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
正戊烷
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
有支链
CH3—C—CH3
CH3
CH3
新戊烷
CH3—CH—CH3
CH3
异丁烷
异戊烷
CH3—CH—CH2—CH3
CH3
(5)烷烃的通式
链状烷烃通式:
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CnH2n+2 (n≥1)
CH4
(5)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。
实例:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。
特别提醒 (1)同系物具有相同的通式,但是通式相同的有机物不一定互为同系物,同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
(2)同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14n(n=1,2,3……)。
E、CH3CH2CH2CH3 和 CH3CHCH3
想一想:下列物质是否为同系物?
A、CH3CH3 和 CH2=CH2-CH3
C、CH3CH3和
D、CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl
B、CH2=CH2和
CH2
CH2
CH2
不是
不是
是
不是
不是
CH3
CH3CHCH3
CH3
结构简式
分子式
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3
CH3
C4H10
C4H10
发现
有机物有些分子间分子式相同但分子结构不同
(6)同分异构体和同分异构现象
①同分异构现象
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。
②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。
正丁烷
异丁烷
正戊烷
异戊烷
新戊烷
★烷烃同分异构体的书写
例1:写出C5H12的同分异构体
练习:写出C6H14的同分异构体
小结同分异构体的书写口诀:(减链法)
主链由长到短(不少于总数的1/2);
支链由整到散;
位置由心到边;
一边走,不到端,甲基不挂端点碳,乙基不挂倒数第二碳。
排布同邻间。
项目 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
对象 原子 单质 化合物 化合物
同 质子数 元素 结构相似 分子式
异 中子数 性质 组成差n个CH2 结构
实例
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较
金刚石、石墨
CH4、C3H8
CH3CH2CH2 CH3
CH3 - CH-CH3
CH3
12C、14C
练习:下列各物质:①O2和O3 ②12C和14C ③C2H6和C3H8
④ 和
(1)互为同位素的是__________。
(2)互为同素异形体的是__________。
(3)同属于烷烃的是__________。
(4)互为同分异构体的是__________。
(5)互为同系物的是__________。
②
①
③④
④
③
2.有下列结构的有机物
其中,属于同系物的是________;属于同分异构体的是________;属于同种物质的是________。
A.①② B.②③ C.③④⑤⑥⑦
D.①③ E.③④⑤⑦ F.④⑥
AF
E
BD
3.下列说法正确的是( )
A.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
B.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物
C.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体
D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体
D