7.1.2烷烃的组成与结构特点（共35张ppt）化学人教版（2019）必修第二册

(共35张PPT)
第一节 认识有机化合物
第二课时 烷烃的组成与结构特点
第七章 有机化合物
1.以CH4的空间结构为例，认识烷烃的组成和结构特点
2.以典型有机物的结构，理解同系物、同分异构体的概念且会判断。
学习目标
烷烃的结构
教师点拨 25min
[思考]通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么，这些原子有着怎样的空间位置关系呢？
甲烷分子结构
109°28′
分子结构示意图
球棍模型
空间充填模型
4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等(即键角为109°28′)，是_____________；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
正四面体结构
更接近分子的真实结构
下列事实能证明甲烷分子中是正四面体结构而非
平面正四边形结构的是（ ）
A CH3Cl只代表一种物质
B CH2Cl2只代表一种物质
C CHCl3只代表一种物质
D CCl4只代表一种物质
B
平面结构有两种物质
自学检测 3min
烷烃的结构
[思考]与甲烷结构相似的有机化合物还有乙烷、丙烷、丁烷，试写出丁烷的结构式并总结这类有机物的组成和分子结构特点？
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子数 2 3 4
结构式
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H结合，化合价达到饱和。
1、定义：烃分子中碳原子之间都以单键相结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。
C的4根键连接4个原子
[思考]通过乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烃还有哪些结构特点？
④ 碳碳单键可旋转；
⑤ 碳原子数大于2的直链烷烃呈锯齿状；
烷烃的结构
烷烃的结构
[思考]再写出乙烷、丙烷、丁烷的分子式，然后分析链状烷烃的分子式有什么书写规律？
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子数 2 3 4
结构式
分子式
规律：如果链状烷烃中C数目为n，H数就是2n+2
C2H6
C3H8
C4H10
链状烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)
链状烷烃的结构特点：单键、饱和
烷烃的结构
[思考]若是环状的烷烃，通式会有何变化？
H2C
CH2
CH2
H2C
CH2
CH2
H2C
CH2
CH2
CH2
H2C
H2C
链状烷烃的通式：CnH2n (n≥1)
[思考]有机物的研究情况相对复杂，因此我们有多种方法可以表示有机物的组成和结构，在之前的学习中，我们已经接触了哪些方法？
用短线来表示原子间的共用电子对
结构式
电子式
用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
结构简式
省略C H键，把同一碳原子上的H合并，通常C-C单键也可省略
结构式
把同一C上的H合并
省略C—H键
CH3-CH3
结构简式
省略横线上
C—C键
【注意】省略单键，但双键、三键不能省略
CH3CH3
结构简式
有机物的表示方法
写出下列有机物的结构简式：
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH3
或CH3(CH2)2CH3
或CH3CH(CH3)CH3
CH3CHCH3
CH3
或CH(CH3)3
实战演练
有机物的表示方法
分子式
用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目(先书写C、H)
如乙醇CH3CH2OH
分子式：C2H6O
表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
如C4H10 的最简式为
最简式(实验式)
C2H5
键线式
省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120°，每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来。
CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________
键线式可表示为__________________
有机物的表示方法
分子模型
空间填充模型
球棍模型
小球表示原子，小棍表示共价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)。
用不同体积的小球表示不同大小的原子，用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序，空间填充模型最能够反应真实结构。
烷烃的命名
[思考]我们如何给烷烃命名？
链状烷烃的命名——习惯命名法
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 CH3(CH2)9CH3
相应汉字数字＋烷，如C11H24，命名为十一烷
烷烃的命名
链状烷烃的命名——习惯命名法
当碳原子数n相同
结构不相同时，用正、异、新表示
CH3—CH2—CH2—CH3
正丁烷(无支链)
CH3—CH—CH3
CH3
异丁烷(带一支链)
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
正戊烷(无支链)
CH3—CH—CH2—CH3
CH3
异戊烷
(带一支链)
CH3—C—CH3
CH3
CH3
新戊烷
(带两支链)
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)甲烷的分子式为CH4，碳原子和氢原子在同一平面内。 (　　)
(2)正丁烷分子式为C4H10，4个碳原子在同一直线上。 (　　)
(3)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。 (　　)
×
√
×
实战演练
1．下列关于甲烷分子的说法错误的是(　　)A．甲烷分子中的化学键都是极性键B．甲烷分子中4个C—H完全相同C．甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心D．甲烷分子中碳元素的化合价为＋4
D
甲烷分子中4个C—H的长度、强度完全相同
-4
实战演练
2.以下物质中不是烷烃的是(　　)
C
实战演练
C7H12
3.如图表示的是一种C、H化合物的键线式，写出该化合物的分子式________。
CH2
CH2
CH2
CH
CH
H2C
H2C
实战演练
4．下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出)，其中符合通式CnH2n＋2的是(　　)
A．②③　　　　 B．①⑤
C．②③④ D．①⑤⑥
B
5.下列关于链状烷烃的说法正确的有( )
①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键　
②分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1)　
③分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是链状烷烃　
④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上　
⑤链状烷烃中所有原子可能共平面　
⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
A
实战演练
同系物
[思考]观察以上几种烷烃的结构简式，这些烷烃分子有什么特点，在组成上有什么差异呢？
结构上：同类物质结构相似
分子组成：相差一个或若干个CH2原子团
(相对分子质量相差14n)
同系物
同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同
1.定义：结构相似(同一类物质)，在分子组成上相差n个CH2原子团(n为正整数)的化合物互称为同系物。
所有碳原子数不同的链状烷烃互为同系物
2.同系物性质：
化学性质相似，物理性质有递变规律。
同一类物质
相对分子质量不一样
3.同系物的分子式一定不同，相对分子质量差14n
[判一判]分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。( )
×
CH2＝CH2
结构相似
下列物质是否为同系物.是的打√，不是打×
甲烷、乙烷、丙烷
( )
√
CH2=CH—CH3
( )
√
( )
√
( )
×
CH2＝CH2
实战演练
有机化合物中仅由碳和氢构成的化合物超过了几百万种！即使原子种类相同，每种原子数目也相同时，其原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。
这是什么现象呢？
同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但结构不同的现象
同分异构体：分子式相同但结构不同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
物理性质有所不同，如同分异构体的支链越多，熔沸点越低，相对密度也不同。
比如：
正丁烷(无支链)
异丁烷(1个支链)
熔点：-128.4°C
沸点：-0.5°
熔点：-159.4°C
沸点：-11.6°C
同分异构体
同类物质化学性质相似，不同类物质化学性质不同。
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3

CH3
同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
定义
举例
质子数相同、中子数不同的原子(核素)
分子式相同，结构不同的化合物
同种元素形成的不同单质
结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的化合物
O2、O3
甲烷、乙烷
所有链状烷烃互为同系物(碳原子数不同)
正丁烷、
异丁烷
H、D、T
四同
有下列几组物质：
①H与D　②金刚石与石墨　③O2与O3　
④正丁烷与异丁烷　⑤C2H6与C3H8互为同位素的是________，互为同素异形体的是___________，互为同系物的是________，互为同分异构体是________。
①　
②③　
⑤　
④
[思考]
是同分异构体吗？为什么？
不是，二者的分子式相同，结构相同，为同一物质。
实战演练
下列物质互为同系物的是( )
A. 与
B.CH3CH3与
C.CH3CH2Cl与
D.CH3CH2CH3与CH3CH2Cl
B
二者的分子式相同，结构相同，为同一物质。
实战演练
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)甲烷的分子式为CH4，碳原子和氢原子在同一平面内。 (　　)
(2)正丁烷分子式为C4H10，4个碳原子在同一直线上。 (　　)
(3)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。 (　　)
×
√
×
实战演练
D
C、H原子的位置及所占比例
实战演练
1.下列说法正确的是(　　)A．碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃B．分子组成符合CnH2n＋2(n为正整数)的有机物一定是烷烃C．丙烷分子中所有碳原子均在同一条直线上D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃有2种
B
环状烷烃
碳、氢原子个数比为1∶3的烃只有乙烷，乙烷没有同分异构体
锯齿状
实战演练
2．下列说法正确的是(　　)A．C5H12表示的有机物一定是纯净物B．分子组成上相差若干个CH2原子团的化合物互称同系物C．分子式相同而结构不同的有机物互称同分异构体D．烷烃分子中碳原子与其他原子的结合方式均是非极性共价键
4．下列互为同分异构体的是(　　)A．CH4和CH3CH3B．CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3C．H2O和D2OD．金刚石和石墨
C
B
同一种物质
实战演练
C
实战演练
4．判断下列各组中的两种物质是否互为同分异构体，并说明判断的原因。(1)CH2=CH—CH2—CH3与
互为同分异构体；原因是二者的分子式相同，但分子结构不同
不互为同分异构体；原因是二者的分子式不同，二者属于同系物