人教版（2019）高中化学必修第二册 《认识有机化合物_第1课时》名校课件(共19张PPT)

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第1课时　碳原子的成键特点　烷烃的结构
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
一、有机化合物中碳原子的成键特点
3、碳原子结构特点
碳原子原子结构示意图
碳原子电子式
2、碳元素在周期表中的的位置
第二周期ⅣA族
甲烷的分子式为CH4，写出其电子式：_________，结构式：__________，
4、甲烷的分子的结构
分子中碳原子以最外层的4个电子分别与4个氢原子电子形成了4个C—H。
1、有机化合物的概念
4价键原则
(1)碳原子间的成键方式多样
碳原子不仅能与其他原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成共价键。
可以形成单键( )、双键( )、三键( —C≡C— )。
5、有机化合物中碳原子的成键特点
(2)有机物碳骨架基本类型
多个碳原子之间可以结合成_____，也可以结合成_____，有机物碳骨架的链状又分为___链和___链两种。如下图：
碳链
碳环
直
支
直链
支链
环状结构
(3)组成有机物的碳原子数目灵活
有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。
(1)碳原子所成价键多：有机化合物中，碳原子最外层有4个单电子，可以形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。
(2)碳原子成键方式多样：含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键。
(3)碳骨架多样：碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，也可以成环，也可以带支链。
(4)成链原子及种类多而灵活：有机物分子中碳原子可以与一个或若干个碳原子成键，也可以和其他原子成键，数目不等。
为什么有机物种类繁多？
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。
〖思考与讨论〗
(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,试在各模型下面的横线上写出各物质的分子式。
(2)根据(1)中各物质的分子式,用序号填空。
分子式相同的物质有:①和②;③和④、⑤、⑧、⑨;⑥和⑦。
(1)甲烷的结构特点
甲烷分子中5个原子不在同一平面上，而是形成__________的空间结构，碳原子位于正四面体的_____，4个氢原子位于4个_____，分子中的4个C—H的长度和强度_____，相互之间的夹角_____，分子结构示意图：
，球棍模型为 ，空间充填模型为 。
二、烷烃
1、烷烃的结构
正四面体
中心
顶点
相同
相等
【微思考1】如果甲烷中的一个氢原子被氯原子替换,形成的有机化合物
CH3Cl分子还是正四面体结构吗
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
结构简式
⑵ 乙烷、丙烷、丁烷的分子组成与结构
C2H6　
C3H8　
C4H10 　
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
结构简式的书写：
【微思考2】结合上表信息，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点？
a.单键：碳原子之间都以_____结合。
b.饱和：碳原子剩余价键全部跟________结合。
c.结构：每个碳原子都与其他原子形成_______结构。
②结构特点:
(3)烷烃的组成和结构特点
单键
氢原子
四面体
①组成特点:
只有碳氢元素
仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
碳氢
烃
③烷烃概念：
分子中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。
问1：观察思考上图中哪些是饱和烃？
(烷烃)
饱和烃
饱和链烃
饱和环烃
环状烷烃
问2：观察思考上图中哪些是烷烃？
链状烷烃
④链状烷烃通式：_____________。
CnH2n＋2(n≥1)
注意：烷烃中碳原子间结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上也可以分出支链。
⑤链状烷烃的习惯命名法：
a.以烷烃分子中碳原子数命名,碳原子数(n)及表示如下:
b.碳原子数n相同、结构不同时,可用正、异、新命名区分。
如：十一烷、一百烷。
环状烷烃的通式呢？_____________。
CnH2n(n≥3)
三、同系物　同分异构体
乙烷
1、同系物
(1)概念：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。
如何判断是否属于同系物？
(2)规律：
①同系物随着碳原子数增加，分子间作用力增大，其熔沸点逐渐升高。
②同系物之间的化学性质相似。
③不同碳原子数的链状烷烃互为同系物。
问1：同系物的分子式通式相同吗？
问2：通式相同的属于同系物吗？
练习1、下列各组物质中，属于同系物的是( )
①
②
③
④
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2、下列说法错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物 ④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
B
A
写出戊烷的分子式、结构简式及命名：
分子式：C5H12
名称：正戊烷
名称：异戊烷
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2
H3C
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3(CH2)3CH3　
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
CH3
CH
CH3
CH3
名称：新戊烷
同分异构现象
同分异构体
2、同分异构体
(1)概念
①同分异构现象：化合物具有相同的_______，但具有不同_____的现象。
分子式
结构
②同分异构体：具有同分异构现象的化合物。
(2)同分异构体种数
①随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体的种数也就越多。
②甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种,戊烷有3种,己烷有5种。
(3)性质
同分异构体之间的性质有差异，如正丁烷和异丁烷的熔沸点不相同。
支链越多，熔沸点越低。
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
(4)烷烃同分异构体的书写
主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边。
方法：
步骤：
(以书写C5H12同分异构体为例)
①将分子中全部碳原子连成直链作为主链。C—C—C—C—C
②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(虚线)一侧的各个碳原子上。
③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上。
注意：
甲基不能连在第一个碳上，乙基不能连在第二个碳上。以此类推。
练习：书写己烷的同分异构体
(1)在有机物分子中,碳原子之间可以相互成键,也可以与其他元素的原子形成共价键。 (　　)
(2)烷烃分子结构中均为单键。(　　)
(3)甲烷的结构式为 ,空间构型为正方形。(　　)
(4)烷烃的所有原子一定不在同一平面上。(　　)
(5)分子组成符合通式CnH2n+2(n为正整数)的碳氢化合物不一定是烷烃。( 　)
(6)正丁烷与异丁烷互为同系物,性质完全相同。 (　　)
(7)CH2=CH2与 互为同系物。
(8)CH3CH2CH2CH2CH3与 互为同分异构体。
练习1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.三种物质所含的化学键都是极性键
C.三种物质的熔沸点最高的是四氯化碳
D.甲烷是含氢量最高的有机物
2.下图是CH4、CCl4和CH3Cl分子的球棍模型图，下列说法正确的是
3.下列有关同系物、同分异构体的说法正确的是( )
A．分子组成相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物
B．结构不同，相对分子质量相同的物质一定是同分异构体
C．同系物的化学性质相似，同分异构体的化学性质一定不相似
D．正丁烷与甲烷互为同系物
4.有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g/L，则关于此混合物组成的说法正确的是（　　）
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．可能是甲烷和戊烷的混合物 D．可能是乙烷和丙烷的混合物
5.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题：
(1)属于空间充填模型的是__________。
(2)表示同一种有机化合物的是__________。
(3)存在同分异构体的是_____，写出其同分异构体的结构简式：_________。
(4)含碳量最低的是_____，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是____。