化学人教版（2019）必修第二册7.1.1有机化合物碳原子成键特点（共33张ppt）

(共33张PPT)
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
7.1.1 碳原子成键特点
食品：糖类、油脂、蛋白质……
药物：阿司匹林、布洛芬……
材料：塑料、橡胶、纤维……
能源：煤、石油、天然气……
C9H8O4
CH4
C6H12O6
通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？
都含有C元素
认识有机化合物
1.碳酸及其盐类：H2CO3、Na2CO3、KHCO3等
2.碳的氧化物：CO、CO2
3.金属碳化物：CaC2等
4.氰化物和硫氰化物：HCN、KCN、KSCN等
5.SiC等物质
有机化合物：绝大多数含有C元素的化合物
注意：含碳的化合物不一定是有机物，以下五类属于无机物。
学习目标
了解有机化合物是有空间结构的，以甲烷为例认识有机物中碳原子的成键特点。掌握同系物、同分异构体的概念，能根据结构式或结构简式判断它们是否为同分异构体或同系物。
能从原子、分子水平分析烷烃的微观特征，能运用化学符号说明同系物、同分异构现象。能从物质的微观角度说明烷烃的结构特征，能够构建不同有机物的模型，通过构建的模型进一步探究有机物的结构和性质。
不易失电子，也不易得电子
容易形成4个共价键
一、有机化合物中碳原子的成键特点
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。
【思考与交流】
(1) 键的个数
每个碳原子形成4个共价键，
可以和H、Cl形成共价键，也可以和O、S、N等形成共价键
(2) 成键的类型
碳原子与碳原子之间形成共价键，可以形成
碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键
一、有机化合物中碳原子的成键特点
(3) 碳骨架形式
碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.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
2.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( )
A.CH3 B.C2H6 C. D.
B
使用模型研究物质结构
将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。
【资料卡片】
烃:
（碳氢化合物）
只含有碳、氢两种元素的有机物。
+
=
烃
t
īng
q
火
气
àn
t īng
二、烷烃
1.甲烷的分子结构
甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 个电子与 个氢原子的电子形成
个 共价键，电子式为 ，结构式为 。
4
4
4
C—H
二、烷烃
(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
【思考与交流】
链状烷烃通式：CnH2n＋2(n≥1)
(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。
只含碳和氢两种元素，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”。
不同，它们的分子式相同，结构不同
【思考与交流】
2.烷烃的结构特点
二、烷烃
①单键：碳原子之间都以______结合。
②饱和：碳原子剩余价键全部跟________结合。
③空间结构：
a.每个碳原子都与其他原子形成________结构。
b.链状烷烃中碳原子结合成链状，链状不是直线状，而是呈锯齿状。
单键
氢原子
四面体
链状烷烃通式：CnH2n＋2(n≥1)
2.烷烃的一般命名
二、烷烃
（1）系统命名:
碳原子数(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸
n>10 用相应汉字数字，如C11H24命名为________ 十一烷
（2）习惯命名：碳原子数n相同，结构不同时，用正、异、新表示。
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
无支链
异戊烷
带一支链
新戊烷
带两支链
CH3CHCH2CH3
CH3
三、同系物
(1)概念：
结构相似（官能团的种类和数目相同），在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。
(2)判断方法
①“同”——官能团的种类和数目相同
②“系”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)
同类不同碳
课本P81
1.CH3CH2CH2CH3与 是否属于同系物？
提示　不是。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团，一定具有不同的分子式。
2.CH2=CH2(乙烯)和 (环丙烷)相差一个CH2，二者为同系物吗？
提示　二者不互为同系物，二者虽然通式相同，但二者不是同一类物质，结构不相似。
想一想
1.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
课堂小练
四、同分异构体
(1)概念：
化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，称为同分异构体现象。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
(2)判断方法
①“同分”——分子式相同（不是相对分子质量相同）
②“异构”——结构不同（碳链、官能团位置、官能团种类不同）
同分不同构
戊烷的同分异构体
物质名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷
球棍模型
分子式 C5H12 相同点 不同点 沸点
36.07℃
27.9℃
9.5℃
分子组成相同，链状结构
结构不同，出现带有支链结构
同分异构体：化学性质相似，物理性质不同；支链越多，沸点越低
四、同分异构体写法—减碳法
C—C—C—C—C—C
C—C—C—C—C
C
C—C—C—C—C
C
C—C—C—C
C
C
C—C—C—C
C
C
(1)排主链，主链由长到短
(2)减一个碳变支链
支链位置由心到边，但不到端。
(3)减两个碳变支链
对称碳不重排
(4)补氢——看每个碳周围(满足4个键)差几个键就补几个氢
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
CH3—CH2—CH—CH2—CH3
CH3
CH3—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
CH3—C—CH2—CH3
CH3
CH3
CH3—CH—CH—CH3
CH3
CH3
己烷有五种同分异构体
注意：减下的碳要少于剩余的碳。
写出C6H14所有
有机物的结构简式：
四原则：
①主链由长到短；②支链由整到散；
③位置由心到边；④排布同邻间。
注意：
①选择最长的碳链为主链；
②找出中心对称线。
③ 甲基从主链的第2个碳原子出现
④烷烃中乙基从第3个碳上出现
减碳法
四、同分异构体写法—减碳法
C-C-C-C-C-C-C
写出C7H16 的同分异构体：
C
∣
C-C-C-C-C-C
C-C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①成直链，一条线
②摘一碳，挂中间
③向边移，不到端
④摘两碳，成乙基
⑥甲基位，同邻间
⑤摘两碳，二甲基
⑦摘三碳
同
邻
同
间
共有9种
书写C7H16 、C6H14、C5H12、C4H10 的同分异构体
碳原子数 4 5 6 7 8 11 16
同分异 构体数 2 3 5 9 18 159 10359
课堂小结
(1)同系物一定具有不同的碳原子数(　 )
(2)只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定为同系物(　　)
(3)同系物的化学性质一定相似，一定具有相同的通式(　　)
(4)同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体(　　)
(5)互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体(　　)
(6)互为同分异构体的化合物，化学性质一定相似(　　)
√　
×
√
×
√
×
课堂小练
1.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是( )
D
课堂小练
2．以下结构表示的物质中是烷烃的是(　　)
A．CH3OH
B．CH2===CH2
C
课堂小练
2. 下列各组内的物质不互为同系物的是(　　)
C
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
课堂小练
3.根据下列物质的组成、结构特点及有关概念，完成下列问题。
(1)互为同系物的是________________。
(2)互为同分异构体的是________________。
(3)互为同位素的是________________。
(4)属于同种物质的是________________。
答案　(1)②④(或⑥)⑦⑩　 (2)④⑥ (3)⑧⑨　(4)①③
课堂小练