化学人教版（2019）必修第二册7.1认识有机化合物（共25张ppt）

(共25张PPT)
重难点
第七章
第一节 认识有机化合物
学习目标
1.了解有机物中碳原子的成键特点。
2.认识烷烃的组成和结构特点，认识甲烷的物理性质和化学性质。
3.理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体。
重难点
重点：碳原子的成键特点、甲烷的化学性质难点：同系物、同分异构体的判断
碳原子的成键特点
一、碳原子的结构
碳原子原子结构示意图
碳原子电子式
二、碳原子的成键特点
(1)有机物中，碳原子可以形成4个共价键。
(2)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-
有机物中，碳原子形成几个共价键？
(3)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
(4)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.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.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是( )
C
针对训练
烷烃的结构
甲烷的结构(1)甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为 ，电子式为 ，结构式 ，结构简式为 。(2)甲烷的空间结构是 结构， 原子位于正四面体的中心，4个 原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度 ，相互之间的夹角 ，为109°28′。空间示意图是
甲烷的球棍模型为
，空间填充模型为
CH4
..
H
H
H
..
H
C
..
..
C
H
H
H
H
▏
－
－
▏
CH4
正四面体
碳
氢
相同
相同
思考与讨论：(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
烷烃的结构
(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。
烷烃：只含 和 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与 结合，使碳原子的化合价都达到“ ”，这样的一类有机化合物称为 ，也称为烷烃。
链状烷烃的通式：________(n≥1)。
碳
氢
单键
氢原子
饱和
饱和烃
CnH2n＋2
烷烃的结构
当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键，因此，烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状。
链状烷烃： 分子中的碳原子结合成链状结构的烷烃
烷烃的结构
链状烷烃的习惯命名
碳原子数(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
n>10 相应汉字数字 甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
1.表示
2.碳原子数n相同，结构不同时，用正、异、新表示。如C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3命名为 ；有支链时，
命名为 。
正丁烷
异丁烷
判断正误
(1)正丁烷分子式为C4H10,4个碳原子在同一直线上。(　　)
(2)烷烃分子中碳原子和碳原子之间以单键相结合，剩余的价键都和氢原子相结合。(　　)
(3)相同碳原子数的有机物中，烷烃的含氢量最大。(　　)
(4)分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是链状烷烃。(　　)
(5)烷烃分子中所有的原子有可能共面。(　　)
×
√
√
√
×
同系物
思考：CH4 、C2H6 、 C3H8 、 C4H10 等等，它们在组成上有什么差别？
同系物： 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
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
CH2—CH2
CH2—CH2
②③④
同分异构体
同分异构现象
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。
同分异构体
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
【思考】正戊烷、异戊烷、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？
同分异构体性质
物理性质：
支链越多，熔沸点越低，密度越低。
化学性质：
不一定相同
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
补：化学中的“四同”比较
同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
研究范围
限制条件
举例
原子
单质
有机物
化合物
同一种元素
结构不同
质子数相同
中子数不同
结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团
分子式相同、结构不同
石墨与金刚石、红磷与白磷、
O2与O3
CH4与C2H6
正丁烷与
异丁烷
H、D、T
1.有下列结构的物质：
①CH3(CH2)3CH3 ②CH3CH2CH2CH2CH3　③CH3CH2CH2CH2CH2CH3
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
B D
E
A F
针对训练
2.下列物质互为同分异构体的是 ，互为同系物的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，属于同一物质的是 。
① C60与金刚石 ② H与D
③
④
⑤
⑤
⑤
④
②
①
⑥③
烷烃的性质
链状烷烃-物理性质
1．物理性质(随分子中碳原子数增加)
(1)熔点、沸点：逐渐________。
(2)状态：在常温下由气态→液态→固态，其中常温、常压下碳原子数≤4的烷烃呈气态。
(3)密度：逐渐________且均比水的密度_____。
(4)难溶于水。
升高
增大　
小
链状烷烃-化学性质
2．化学性质
(1)稳定性：通常情况下，烷烃与________、________或高锰酸钾等______________都不发生反应。
(2)可燃性：烷烃都能燃烧。
CH4燃烧表达式：_________________________。
强酸　
强碱　
强氧化剂
烷烃的性质
链状烷烃-化学性质
(2)可燃性：烷烃都能燃烧
烷烃燃烧通式：_____________________________________
CH4爆炸极限：
5%~15.4%
甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸。因此，在点燃甲烷气体时，必须先进行纯度检验。
烷烃的性质
链状烷烃-化学性质
(3)取代反应-以甲烷与氯气的反应为例
实验现象：
混合气体无光照时，不发生反应；光照时，Cl2的黄绿色变浅，试管壁上出现油状液滴，试管中有少量白雾产生，试管内的液面上升。
实验结论：
1、试管中Cl2的黄绿色变浅说明Cl2在光照的条件下发生了化学反应。
2、试管壁上出现液滴和白雾，说明反应中生成了新的不溶与水的油状物质和HCl。
3、试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。
烷烃的性质
链状烷烃-化学性质
(3)取代反应-以甲烷与氯气的反应为例
H C H
H
H
+ Cl Cl
光照
H C Cl
H
H
+ HCl
取代反应
(甲烷的特征反应)
②逐步取代，连锁反应，不可控制，生成物为混合物。其中一氯甲烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难溶于水。
③1molCl2取代1molH
①反应条件为光照，与气态纯卤素单质反应，不能与氯水、溴水等反应
烷烃的性质
链状烷烃-化学性质
(3)取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应,叫取代反应。
定义：
取而代之，有上有下
特点：
下列化学反应中不属于取代反应的是 (　　)
A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HCl CH3Cl+H2O
C.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
D.CH3—CH2—Br+H2O CH3—CH2—OH+HBr
C
(1)乙烷、丁烷等烷烃和氯水也可以发生取代反应。(　　)
(2)CH4和Cl2按体积比1∶1混合，发生取代反应生成的产物只有两种。(　)
(3)CH4和Cl2发生取代反应时，每生成1 mol HCl，则有1 mol Cl2参加反应。
(　　)
(4)CH4分子为正四面体结构，因此其生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4都为正四面体结构。(　　)
×
×
√
×
判断正误
小 结
1．链状烷烃的特征反应为取代反应，反应条件为光照，反应物为气态卤素单质。2．链状烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
当堂检测
下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是(　　)①CH3(CH2)2CH3　②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH　④(CH3)2CHCH2CH3A．②④①③　　 B．④②①③C．④③②①　　 D．②④③①
A
当堂检测
下列有关链状烷烃的叙述正确的是(　　)①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键②链状烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是链状烷烃④链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色⑥链状烷烃都可以在空气中燃烧A．①②③⑥　　 B．①④⑥C．②③④　　 D．①②③④
B
当堂检测
某烃在标准状况下的密度为3.215 g·L－1，现取3.6 g 该烃完全燃烧，将全部产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重11 g，则：(1)该烃分子的摩尔质量约为____________。(2)该烃的分子式为____________。(3)已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式：____________。
(1)72 g·mol－1　(2)C5H12 (3)
当堂检测
谢 谢！