7.1 课时1 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构 课件 （共25张ppt）2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修2

(共25张PPT)
①CO ②CH4 ③C2H5OH(乙醇) ④H2CO3
⑤CH3Cl ⑥C6H12O6(葡萄糖) ⑦KSCN ⑧NaHCO3 ⑨CO(NH2)2(尿素) ⑩C2H2
【判断】下列物质属于有机物的是_ ____________。
②③⑤⑥⑨⑩
【注意】并不是含有C的化合物就是有机物， 如CO2、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物 ( CaC2)等是无机物。
1.定义： 大多数含有碳元素的化合物
组成元素：(1)一定含有碳元素
（2）也可能含有H、N、P、S、O、卤素等元素
有机化合物
生活中的有机化合物
食品：糖类、油脂、蛋白质等
药品：阿司匹林、青蒿素等
有机化合物
能源：煤、石油、天然气等
材料：塑料、纤维、橡胶等
甲烷：CH4
有机化合物为何如此繁多，对此，你将从什么方向进行思考研究？
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物 课时1
1.知道有机化合物中碳原子的成键特点。
2.通过模型拼接知道碳原子成键的多样性。
3.掌握烷烃的简单命名。
4.知道同系物和同分异构体的概念。
知识点一：有机化合物中碳原子的成键特点
2.碳原子结构特点
1.碳元素在周期表中
第二周期 第ⅣA族
每个碳原子能与其他原子形成四个共价键
电子式
结构式
省略C-H单键
分子式
CH4
球棍模型
【探究甲烷的成键特点】
CH4
碳原子
氢原子
化学键
四个孔位
②碳与碳之间可以形成单、双、叁键。
③碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环。
①碳原子不仅能与其他原子形成共价键，多个碳原子之间也能形成多种共价键。
直链
支链
环状结构
【思考与讨论】
下图是表示4个碳原子相互结合的方式。黑球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有_____________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有________，含有碳碳三键的有______。
C、D、E、F
A、B、J
G、H
(2)碳骨架为链状的有_______________________，为环状的有_______，含有支链的有________。
(3)以小球表示碳原子，小棍表示化学键，试画出3个碳原子相互结合的所有碳骨架的示意图： 。
A、B、C、D、G、H、J
E、F
C、E、J
(6)写出它们的分子式：
A:C4H8、B:C4H8、C:C4H10、D:C4H10、E:C4H8、F:C4H8、G:C4H6、H:C4H6、J:C4H8
(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。
【有机物种类繁多的原因】
知识点二：烷烃和烷烃的结构
1.甲烷的结构
分子结构示意图 球棍模型 空间充填模型
【实验数据表明】
①甲烷分子中的5个原子不在同一平面上；②正四面体的空间结构；③碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点；④分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。
结构式
2.烷烃的结构
【思考与讨论】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。
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
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.只含有碳和氢两种元素
b.单键：碳原子之间都以_____结合。
c.饱和：碳原子剩余价键全部跟________结合。
d.结构：每个碳原子都与其他原子形成_______结构。
【结构特点】
单键
氢原子
四面体
只含有碳、氢两种元素的有机物。
+
=
烃
t
īng
q
火
àn
t īng
气
（1）烷烃的概念
分子中碳原子之间都以单键结合，碳原子剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到饱和的有机物，也称饱和烃。
甲烷 甲基
乙烷 乙基
或 —C2H5
烃基：烃失去一个或几个氢原子所剩余的原子团。
【烃基的特点】呈电中性的原子团，含有未成键的单电子，不能独立存在。
（2）烷烃的简单命名
CH4
1个碳
甲烷
C2H6
2个碳
乙烷
C3H8
3个碳
丙烷
碳原子数 (n) 及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n＞10 相应汉字数字＋烷
（3）烷烃的通式和结构简式
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
结构式
省略化学键
结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
相差一个CH2原子团
相差一个CH2原子团
烷烃分子式的通式
CnH2n+2
用结构式表示碳原子较多的复杂有机物时，可以省略有机物中的某些单键（双键、三键和支链单键保留）。
（4）同系物
定义：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。
①通式相同的同类物质；
②结构相似;
③分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。
构成同系物的特点
下列物质中属于同系物的是 。
②③④
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。
【思考与讨论】
CH3CH2CH2CH3
分子式相同，结构式不同---同分异构体
碳原子形成直链
碳原子带有支链
C4H10
（5）同分异构现象和同分异构体
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。
②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。
同分异构体 分子式相同 相对分子质量必相同
不一定属于同一类物质
结构不同 原子或原子团的连接顺序不同
原子的空间排列不同
根据上面对同分异构体的介绍，写一写戊烷的同分异构体。
【思考】具有同分异构现象的烷烃如何命名
当碳原子数相同，而结构不同时，可用正、异、新表示不同烷烃
如：丁烷的两种分子的命名：
无支链时，CH3CH2CH2CH3称为 ；
有支链时， 称为 。
正丁烷
异丁烷
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH-CH2-CH3
CH3
正戊烷
异戊烷
CH3-C-CH3
新戊烷
CH3
CH3
戊烷的三种分子的命名
1. 在丙烷(C3H8)、正丁烷(C4H10)分子中，碳链是直线形状吗？
2. 每个碳原子与周围最近原子共同构成什么结构？
1.不是，是锯齿状结构，丙烷碳原子间结构为 ，正丁烷碳原子间结构为 。
2.每个碳原子与周围最近原子构成四面体结构。
【思考与讨论】
练一练
1.目前，人们在自然界中发现的物质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，而且新的有机物仍在源源不断地被发现或被合成出来。下列有关碳元素形成的有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是（　　）
A．常温下碳原子的性质活泼，容易跟多种原子形成共价键
B．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
C．碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4根共价键
D．多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环
A
2.键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物， 这种键线式物质是（　　）
A．丁烷 B．异丁烷 C．异戊烷 D．新戊烷
3.主链含有五个碳原子的烷烃C7H16的结构共有（　　）
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
①(CH3)3CCH2CH2CH3 ②CH3CH2C(CH3)2CH2CH3
③CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3 ④(CH3)2CHCH2CH(CH3)2
⑤(CCH3)2CHCH(CH3)CH2CH3
C
B
4.下列物质中，互为同系物的有 ，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 。
①正戊烷；②白磷；③ ；④ ；
⑤；⑥红磷；⑦。
①③/③④
①④
②⑥
⑤⑦
有机化合物
碳原子的成键特点
烷烃的结构
每个碳原子能与其他原子形成四个共价键
碳与碳之间可以形成单、双、叁键
碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环
烷烃：分子中碳原子之间都以单键结合，碳原子剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到饱和的有机物
烃基：烃失去一个或几个氢原子所剩余的原子团
烷烃的简单命名
烷烃的通式：CnH2n+2
同系物
同分异构体和同分异构现象