7.1.1认识有机物2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册 35页

(共35张PPT)
7.1.1 认识有机化合物
网友眼中的有机化学
1.定义：
一、有机化合物
大多数含碳元素的化合物，简称有机物。
注意：CO2、CO、碳酸及其盐、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)等属于无机物。
2.组成：
除C外，还含有H、O、N、S、X(卤素)等
【思考】人类目前发现和合成的物质已经超过1亿种，其中绝大多数都是有机物，为什么有机物的种类会如此繁多？
【复习旧知】
① 共价键：
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
非极性共价键
极性共价键
碳氧双键
② 结构式：
用一根“-”表示一对共用电子的的表示方法
H-H
H-Cl
O=C=O
N≡N
H2 HCl CO2
【练习】分别写出甲烷和四氯化碳的电子式及结构式：
甲烷
CH4
四氯化碳
CCl4
最外层有4个电子，既不易得电子也不易失电子，通常与H、O、S、N等非金属原子通过共用电子对的方式形成共价键。
二、有机物中碳原子的成键特点
+6
2 4
C
1.C的成键数目
每个C原子形成____个共价键
4
C
这4个共价键可以如何组合呢？
原子成键数目
C H Cl O ……
4 1 1 2 ……
碳原子成键数目
三氯甲烷
H C Cl
Cl
Cl
甲醇
H C O H
H
H
H C H
H
H
甲烷
乙醇
H C C O H
H
H
H
H
+17
2
8
7
+8
2
6
观察以上物质的结构式思考碳原子的成键方式？
甲醇
H C O H
H
H
C
甲醛
H
O
H
“碳四价”原则：
每个碳原子可以形成4个共价键，不是4个单键，可以有双键或其他成键方式。
H C H
H
H
甲烷
C C
H
H
H
H
乙烯
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。思考三个碳原子能否形成两种基本碳骨架类型？
碳骨架基本类型
C C C
C C
C
分析下图显示的4个碳原子相互结合方式的不同
支链：多个端点
直链：两个端点
思考与讨论
请结合下图显示的 4 个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
C 原子成键特点
成键类型
碳骨架形式
单键、双键、三键
链状 (直链、支链)、环状
成键个数
4 个
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
课堂练习
三、烷烃
1.甲烷的分子结构
CH4
分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间充填模型
5个原子不共面，以 C 为中心，4个H为顶点
4 个 C－H 键的长度、强度、夹角都相同。
甲烷是最简单的有机物
方便观察空间构型
表示真实情况
正四面体结构
键角
109°28′
【思考与讨论】与甲烷结构相似的有机物还有乙烷、丙烷、丁烷等。
写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，总结这类有机物的结构特点？分子式有什么规律？
①元素组成：
②碳原子之间成键种类：
③碳原子的剩余价键：
只含C、H两种元素
C-C单键
C与4个原子相连接
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子数 2 3 4
结构式
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
均与H结合，化合价达到“饱和”。
这样一类的有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
3、链状烷烃的通式：CnH2n+2
2、烷烃定义：
① 元素组成上只含碳、氢两种元素
② 分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合
③ 碳原子的剩余价键均与氢原子结合，化合价达到“饱和”
如果链状烷烃中碳原子数目为 n，氢原子数就是 2n+2
规律：
烷烃的判断标准
每个碳原子的四键都已充分利用，都达到“饱和”。
再思考：
① 多碳原子的碳链是直线型结构吗？
② 每个碳原子为中心与其周围相连的4个原子构成什么结构？
锯齿状结构
四面体结构
①分子式：
③结构式：
4、烷烃的表示方法
用元素符号和数字的组合表示物质分子组成的式子。
用短线来表示原子间的共用电子对
H C C H
H H
H H
如CH4、C2H6、C3H8、C4H10 ……
②电子式：
用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况。
例： H H H H H
| | | | |
H— C — C — C — C— C—H
| | | | |
H H—C—H H H H
|
H
省略C—H键
把同一C上的H合并
省略横线上C—C键
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
或者：
CH3CH(CH3)(CH2)2CH3
CH3 —CH—CH2—CH2—CH3
CH3
⑤结构简式
书写原则：省略C-H键， C-C 键可省可不省
为了书写方便，有机物通常用结构简式表示
乙烷： H H 　 丙烷： 　　 H H H
| | | | |
　　 H－C－C－H 　　　　　　 H－C－C－C－H
| | | | |
H H H H H
丁烷： H H H H 异丁烷： 　 H
| | | | 　 |
H－C－C－C－C－H H--C--H
| | | | 　 H H
H H H H | |
H－C——C——C－H
| | |
H H H
例：写出下列结构式对应的结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
CH(CH3 ) 3
思维启迪
对比丙烷、正丁烷，正戊烷的结构简式
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
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团
5、同系物
新课展示
概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团
的化合物互称为同系物。
属于同一类物质，具有相同的通式
分子式不同
例如
CH4 与 CH3(CH2)8CH3
×
CH3CH2CH2CH2CH3 与
CH3CHCH2CH3
CH3
CH2=CH2 与
CH2
CH2 CH2
CH2
×
同系物的判断标准
③主碳链（或碳环）结构相似
①同系物所含元素种类一定相同，且除C、H外其他元素原子数必须相同。
②同系物一定具有不同的C、H原子数和分子式，但具有相同的通式。
【思考】符合通式CnH2n＋2的含不同碳原子的有机物一定互为同系物吗？
符合通式CnH2n＋2的的有机物一定互为同系物
判断下列物质是否属于同系物
1.CH3CH3和CH3COOH
2.CH3-CH3和
CH2
H2C
CH2
3.CH3CH3和CH4
4.CH3CH2CH3和CH3-CH2-CH-CH3
CH3
5.CH3CH2CH2CH3和CH3-CH-CH3
CH3
是
否
否
否
是
再思考：
丁烷（C4H10）的C、H原子间只有 这一种组
合方式吗？
丁烷
C4H10
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。
6.同分异构体
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
CH3—CH—CH3
CH3
异丁烷
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。
熔点-138.4 ℃，沸点-0.5 ℃
熔点-159.4 ℃，沸点-11.6 ℃
思考1.戊烷有三种同分异构体，分别是正戊烷，异戊烷和新戊烷。请参考下图，写出他们的结构简式。
新戊烷
CH3—C—CH3
CH3
CH3
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
正戊烷
异戊烷
CH3—CH—CH2—CH3
CH3
碳数越多，烷烃的同分异构体数目也越多。
烷烃碳原子数目 1 2 3 4 5 6 8 11 16 20
同分异构体数目 1 1 1 2 3 5 18 159 10359 366319
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/℃ 沸点/℃ 相对密度
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 -159.6 -11.7 0.557
【练习】 下列哪些物质是属于同一物质？
C
C
C
C
－
－
－
A、
∣
C
C
C
C
－
∣
H、
∣
C
C
C
C
－
－
G、
∣
C
C
C
C
－
－
F、
∣
C
C
C
C
－
∣
E、
∣
C
C
C
C
－
－
D、
C
∣
C
C
C
－
∣
C、
∣
C
C
C
C
－
－
B、
A和D、E、G、H
B和C、F
课堂练习
练一练：下列属于同分异构体的是（ ）
A、
CH2=CH2 与
CH2
CH2 CH2
CH2
B、
C、
D、
CH3CH2CH2CH3 与
CH3CHCH3
CH3
与 CH3CHCH2CH3
CH3
CH3CH2CHCH3
CH3
CH3(CH2)3CH3 与 CH3CH2CH3
B
下列物质中属于同系物的是_________。
① CH2=CH-CH3 ②CH4 ③CH3CH2CH3 ④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 ⑤
CH2—CH2
CH2—CH2
②③④
碳原子数(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
____ _____ _____ ____ _____ 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n＞10
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
7、链状烷烃的命名法：
(1)习惯命名法
相应汉字数字＋烷
如：丁烷C4H10的两种分子的命名：
无支链时，CH3CH2CH2CH3称为 ；有支链时， 称为 。
正丁烷
异丁烷
链状烷烃的命名法：
(1)习惯命名法
(2)当碳原子数相同，结构不同时（同分异构体之间），用正、异、新前缀区分。
戊烷（C5H12）
正戊烷
异戊烷
新戊烷
下列物质中：①液氯 ②
③白磷 ④氯气 ⑤　　 ⑥
⑦ ⑧红磷
互为同分异构体的有_______。
互为同素异形体的有_______。
属于同位素的有______。
属于同一种物质的有_______。
②⑥
③⑧
⑤⑦
①④
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
质子数等，中子数
不等，原子之间
原子
H、D、T，16O和18O
同一元素形成的不同单质
单质
金刚石与石墨，O2与O3
结构相似，组成上差一个或n个CH2
有机物
甲烷与乙烷
分子式相同，结构不同的化合物
有机物
正丁烷与异丁烷
“四同”概念比较
下列各对物质的相互关系
A. 12C 和 13C B.O2和O3 C.乙烷和已烷
D.
E.
同一物质
同分异构体
下列烷烃的分子式表示的不是纯净物的是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C5H12 D.C7H16
CD