《71第一节-认识有机化合物》课件.pptx
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- 71第一节-认识有机化合物 71 第一节 认识 有机化合物 课件
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1、第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构一、有机化合物中碳原子的成键特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1甲烷甲烷是最简单的是最简单的有机化合物,甲烷有机化合物,甲烷的分子式为的分子式为_,电子式为电子式为_,结构式,结构式为为_。CH42有机物有机物中碳原子的结构及成键特点中碳原子的结构及成键特点3有机物有机物种类繁多的原因种类繁多的原因(1)碳)碳原子间成键方式多样原子间成键方式多样碳碳之间的结合方式有碳碳之间的结合方式有单键(单键(_)、)、双键双键(_)、三键()、三键(_)。)。CC多个碳原子可以相互结合成多个碳原子可以相互结合成_状,也状,也可以结合成可以结合成_状(且状(且
2、可带可带支链),如下支链),如下图所示。图所示。链链环环碳原子还可以和碳原子还可以和_等多种等多种非金属非金属原子形成共价键。原子形成共价键。(2)组成)组成有机物的碳原子数目灵活有机物的碳原子数目灵活有机物分子中可能只含有有机物分子中可能只含有1个或几个碳个或几个碳原子,也原子,也可以可以含含有有成千上万个碳原子。成千上万个碳原子。H、O、N、S、P、卤素、卤素二、烷烃的结构二、烷烃的结构1烷烃烷烃的结构的结构(1)甲烷)甲烷的结构的结构甲烷的空间构型是甲烷的空间构型是_结构,空间结构,空间示意图示意图是是 。甲烷的球棍模型为甲烷的球棍模型为 ,空间充填模型,空间充填模型为为 。正四面体正四
3、面体(2)烷烃)烷烃结构上的特点结构上的特点【微点拨微点拨】烷烃中碳碳结合成链烷烃中碳碳结合成链状,链状,链状不是状不是“直线直线状状”,而是,而是呈呈锯齿状,链锯齿状,链上还可分出上还可分出支链,如支链,如图所示。图所示。2烷烃烷烃的命名的命名(1)表示)表示碳原子碳原子数(数(n)及)及表示表示n1012345678910_n10相应汉字数字相应汉字数字甲甲乙乙丙丙丁丁戊戊己己庚庚辛辛壬壬癸癸(2)碳)碳原子数原子数n相同,结构相同,结构不不同时,用同时,用正、异、新表示。正、异、新表示。(3)举例:)举例:C6H14命名为命名为_,C18H38命名为命名为_;C4H10的的两种分子的两种
4、分子的命名:命名:无支链无支链时:时:CH3CH2CH2CH3命名为命名为_;有;有支链支链时:时:命名为命名为_。己烷己烷十八烷十八烷正丁烷正丁烷异异丁烷丁烷3同系物同系物(1)概念:)概念:_相似,在相似,在分子组成上相差一个或分子组成上相差一个或若干若干个个_的化合物。的化合物。(2)实例:)实例:CH4、C2H6、C3H8互为同系物。互为同系物。结构结构CH2原子团原子团【微思考微思考】如何判断有机物之间是否互为如何判断有机物之间是否互为同系物?同系物?提示:提示:同系物同系物间的分子结构间的分子结构相似,属于相似,属于同一类同一类物质;物质;同系物同系物间的组成上相差一个或若干个间的
5、组成上相差一个或若干个CH2原子团。原子团。4同分异构体同分异构体(1)概念)概念同分异构同分异构现象:化合物现象:化合物具有相同的具有相同的_,但,但具有具有不同不同_的现象。的现象。同分异构体:具有同分异构体:具有_的化合物。的化合物。分子式分子式结构结构同分异构现象同分异构现象(2)写出)写出C4H10的的同分异构体:同分异构体:_和和_。CH3CH2CH2CH3(3)戊)戊烷的同分异构体有烷的同分异构体有3种,己种,己烷的同分异构体有烷的同分异构体有_种种。5【巧判断巧判断】(1)同分异构体)同分异构体具有相同的组成元素具有相同的组成元素。(。()提示:提示:。同分异构体具有相同的。同
6、分异构体具有相同的分子式,所以分子式,所以组成元组成元素一定相同。素一定相同。(2)相对)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体分子质量相同的化合物互为同分异构体。()提示:提示:。同分异构体具有相同的。同分异构体具有相同的分子式,相对分子式,相对分子分子质量一定相同。但相对分子质量相同的化合物不一定质量一定相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体。是同分异构体。知识点一同系物的理解与判断知识点一同系物的理解与判断【重点释疑重点释疑】1同系物同系物判断的三个关键判断的三个关键点:点:(1)同系物)同系物一定具有不同的碳原子一定具有不同的碳原子数(或分子式)。数(或分子式)。(2)同系
7、物)同系物一定具有不同的相对分子一定具有不同的相对分子质量(相差质量(相差14 n)。)。2同系物同系物判断的几个判断的几个“一定一定”和和“不一定不一定”(1)同系物)同系物在分子组成上一定相差一个或若干个在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团;但原子团;但在分子组成上相差一个或若干个在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。原子团的有机物不一定是同系物。(2)同系物)同系物具有同一具有同一通式,但通式,但具有同一通式的有机物具有同一通式的有机物不一定是同系物。不一定是同系物。(3)同系物)同系物的化学性质一定的化学性质一定相似,但相似,但化学性质相似的化
8、学性质相似的物质不一定是同系物。物质不一定是同系物。(4)同系物)同系物的相对分子质量一定不相同。的相对分子质量一定不相同。【思考思考讨论讨论】(1)CH3CH2CH2CH3与与 是否属于是否属于同系同系物?为什么?物?为什么?提示:提示:不是不是。因为同系物在分子组成上必须相差。因为同系物在分子组成上必须相差1个个或若干或若干个个CH2原子团,一定原子团,一定具有不同的分子式具有不同的分子式。而。而CH3CH2CH2CH3与与 分子式分子式相同,属于相同,属于同分异构体同分异构体。(2)CH2CHCH3和和 的的组成组成相同,二者相同,二者中哪中哪一个一个与与CH2CH2互为互为同系物?由此
9、判断,分子同系物?由此判断,分子组成上组成上相差一相差一个或若干个个或若干个CH2原子团的有机物一定是原子团的有机物一定是同系物同系物吗?吗?提示:提示:与与CH2CH2互为同系物的是互为同系物的是CH2CHCH3,因,因为为CH2CH2和和CH2CHCH3分子中都含有分子中都含有 ,结,结构相似,且构相似,且分子组成上相差分子组成上相差1个个CH2原子团。原子团。分分子子中含中含碳碳单键而不含碳碳单键而不含双键,化学键双键,化学键类型类型不同,结构不同,结构不不相似相似。由此可知。由此可知分子组成上相差一个或若干个分子组成上相差一个或若干个CH2原子原子团的团的有机物有机物结构不一定结构不一
10、定相似,故相似,故不一定是同系物。不一定是同系物。【案例示范案例示范】【典例典例】如图是几种烷烃的球棍如图是几种烷烃的球棍模型,试模型,试回答下列回答下列问问题:题:(1)A、B、C三者的关系是三者的关系是_。(2)A的分子式为的分子式为_,C的名称的名称为为_。【思维建模思维建模】解答本类试题思维流程解答本类试题思维流程如下:如下:【解析解析】据球棍模型知结构简式分别为据球棍模型知结构简式分别为ACH3CH3,BCH3CH2CH3,CCH3CH2CH2CH3,名称分别为,名称分别为乙烷、丙烷、正丁烷,它们分子组成上依次相差一个乙烷、丙烷、正丁烷,它们分子组成上依次相差一个“CH2”原子团,互
11、为同系物。原子团,互为同系物。答案答案:(1)同系物()同系物(2)C2H6正丁烷正丁烷【迁移迁移应用应用】1下列下列关于同系物的说法关于同系物的说法中,错误中,错误的的是(是()A同系物同系物具有相同的最简式具有相同的最简式B同系物同系物能符合同一通式能符合同一通式C同系物中,相邻同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团原子团D同系物同系物的化学性质基本的化学性质基本相似,物理性质相似,物理性质随碳原子随碳原子数增加而呈规律性变化数增加而呈规律性变化【解析解析】选选A。结构。结构相似,必相似,必属同一类属同一类物质,因此物质,因此有同有同一一通式,但
12、通式,但不一定有相同的最简不一定有相同的最简式,式,A错误,错误,B正确;正确;相邻相邻同系物组成上相差一个同系物组成上相差一个CH2原子团,原子团,C正确;因正确;因结结构构相似,所以相似,所以化学性质基本化学性质基本相似,但相似,但组成上的差异使得组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,变化,D正确。正确。2下列下列各组物质互为同系物的各组物质互为同系物的是(是()AO2和和O3BCH4和和C3H8CCH3CH2CH2CH3和(和(CH3)3CHD 1211HH和【解析解析】选选B。O2和和O3互为互为同素异形体同素异形体;互互为为同同位素;位
13、素;CH3CH2CH2CH3和(和(CH3)3CH分子式分子式相同,相同,只有只有CH4和和C3H8满足同系物的概念。满足同系物的概念。1211HH和知识点二同分异构体的书写与判断知识点二同分异构体的书写与判断【重点释疑重点释疑】1烷烃烷烃同分异构体的书写规律同分异构体的书写规律(1)方法)方法速记速记口诀:主链口诀:主链由长到由长到短,支链短,支链由整到由整到散,散,位置位置由心到由心到边,排列边,排列对、邻到间。对、邻到间。(2)书写)书写原则与操作原则与操作思路:选择思路:选择最长的碳链为最长的碳链为主链;主链;找出找出中心对称中心对称线;碳线;碳原子必须满足四个原子必须满足四个键;主链
14、键;主链上的上的链端不能接链端不能接甲基,主链甲基,主链上的第二个碳原子或倒数第二上的第二个碳原子或倒数第二个碳原子不能接乙个碳原子不能接乙基,否则基,否则主链会主链会改变,而改变,而容易出现容易出现重复结构。重复结构。(3)实例:书写)实例:书写戊戊烷(烷(C5H12)同分异构体)同分异构体先写出碳链最长的直先写出碳链最长的直链烃:链烃:CH3CH2CH2CH2CH3。从主链上减少一个从主链上减少一个CH3作为作为取代基(支链),在取代基(支链),在所得主链所得主链上依次移动可能的上依次移动可能的位置,得位置,得 。再从主链上减少一个碳原子作为所得主链的再从主链上减少一个碳原子作为所得主链的
15、取代基,取代基,得得 。故故C5H10的同分异构体共有三的同分异构体共有三种,依次种,依次称为正戊烷称为正戊烷、异、异戊烷戊烷、新戊烷。、新戊烷。2“等效氢法等效氢法”判断一卤代烃的数目判断一卤代烃的数目要判断某烃的一卤取代物的同分异构体的要判断某烃的一卤取代物的同分异构体的数目,首先数目,首先要观察烃的结构是否具有对称性。要观察烃的结构是否具有对称性。(1)连)连在同一碳原子上的氢原子在同一碳原子上的氢原子等效,如等效,如甲烷中的甲烷中的4个氢原子等效。个氢原子等效。(2)同)同一个碳原子上所连接的一个碳原子上所连接的甲基(甲基(CH3)上)上的的氢氢原子等效原子等效。如新戊烷。如新戊烷 ,
16、其,其四个甲基四个甲基等效,等效,各甲基上各甲基上的氢原子完全的氢原子完全等效,也就是说等效,也就是说新戊烷分子中新戊烷分子中的的12个个氢原子氢原子是等效的。是等效的。(3)分子)分子中处于镜面对称中处于镜面对称位置(相当于位置(相当于平面镜成像平面镜成像时,时,物与物与像的像的关系)上关系)上的氢原子是等效的。如的氢原子是等效的。如 分子中的分子中的18个氢原子是等效的。个氢原子是等效的。烃分子中等效氢原子有烃分子中等效氢原子有几种,则几种,则该烃一卤取代物就有该烃一卤取代物就有几种几种同分异构体。同分异构体。【思考思考讨论讨论】(1)与与 是否为是否为同分异构体?说明同分异构体?说明理由
17、。理由。提示:提示:不是同分异构体,由于不是同分异构体,由于二者均为四面体二者均为四面体结构,结构,为为同一种物质。同一种物质。(2)CH3CHCH2与与 互互为同分异构体为同分异构体吗?吗?同分异构体同分异构体的化学性质一定相同的化学性质一定相同吗?吗?提示:提示:二者二者分子式分子式相同,碳相同,碳原子与碳原子间的原子与碳原子间的连接方连接方式不同,结构不同,是同分异构体;同分异构体式不同,结构不同,是同分异构体;同分异构体可能可能是不是不同类同类的的物质,如物质,如题干所述两种题干所述两种物质,它们物质,它们的化学的化学性质不同。性质不同。(3)丁烷)丁烷有几种有几种同分异构体?其一同分
18、异构体?其一氯代物有氯代物有几种?几种?提示:提示:丁烷丁烷有两种有两种同分异构体,它们同分异构体,它们分别是正丁烷和分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有异丁烷。其一氯代物共有4种,它们种,它们分别是分别是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(、(CH3)2CHCH2Cl、(、(CH3)2CClCH3。【案例示范案例示范】【典例典例】已知某烷烃分子中电子数为已知某烷烃分子中电子数为42。(1)该)该烷烃的分子式为烷烃的分子式为_。(2)写出)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式:式:_。【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两解答本题
19、需注意以下两点:点:(1)熟悉)熟悉烷烃的烷烃的通式,利用通式,利用通式求出通式求出分子式;分子式;(2)掌握)掌握烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写步骤,按照步骤,按照操作流程操作流程书写,避免书写,避免出现重复或遗漏。出现重复或遗漏。【解析解析】(1)烷烃)烷烃分子通式为分子通式为CnH2n+2,则,则其分子其分子中中电子数电子数为为6n+(2n+2)=42,n=5,烷烃,烷烃分子式为分子式为C5H12。(2)烷烃)烷烃C5H12有三种有三种同分异构体,其同分异构体,其结构简式分结构简式分别别为为CH3CH2CH2CH2CH3、答案答案:(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2
20、CH3、【误区警示误区警示】(1)碳)碳碳单键可以碳单键可以旋转,因此烷烃(主链旋转,因此烷烃(主链的碳原子数的碳原子数4)的)的碳链形状可以改变。在判断是否为同碳链形状可以改变。在判断是否为同分异构体分异构体时,要时,要特别注意与同一物质相区分。特别注意与同一物质相区分。(2)烷烃)烷烃分子组成越分子组成越复杂,同分异构体复杂,同分异构体越越多,如多,如CH4、C2H6、C3H8无无同分异构体,同分异构体,C4H10有有2种种同分异构体,同分异构体,C5H12有有3种同分异构体。种同分异构体。【迁移迁移应用应用】1下列下列化合物中有三种不同氢原子的化合物中有三种不同氢原子的是(是()A(CH
21、3)3CC(CH3)3B(CH3)2CH(CH2)2CH(CH3)2C(CH3)2CHCH2CH3DCH3C(CH3)3【解析解析】2有有下列结构的下列结构的物质:物质:CH3(CH2)3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中,属于其中,属于同系物的是同系物的是_;属于;属于同分异构体的同分异构体的是是_;属于同种物质的是属于同种物质的是_。ABCDEF【解析解析】7种物质均为种物质均为烷烃,若烷烃,若碳原子数碳原子数不同,则不同,则互互为为同系物;若同系物;若碳原子数碳原子数相同,而相同,而结构结构不同,则不同,则互为互为同同分异构体;若分异构体;若碳原
22、子数碳原子数相同,且相同,且结构也结构也相同,则相同,则为同为同一种物质。一种物质。7种物质的分子式分别为种物质的分子式分别为C5H12C5H12C6H14C6H14C6H14C6H14C6H14。所以中任一物质与中任一。所以中任一物质与中任一物质均属于物质均属于同系物;同系物;结构结构相同,属于相同,属于同种同种物质,物质,结构结构相同,属于相同,属于同种同种物质;物质;或或互为同分异构体。互为同分异构体。答案:答案:BDEAF【补偿训练补偿训练】下列下列说法中正确的说法中正确的是(是()AC3H7Cl有有3种同分异构体种同分异构体B相对相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为分子质量相同
23、、结构不同的两种化合物互为同分异构体同分异构体C同分异构体同分异构体之间的转化是化学变化之间的转化是化学变化【解析解析】选选C。C3H7Cl有有2种种同分异构体,即同分异构体,即 和和 ;相对;相对分子质量分子质量相同,但相同,但分子式不一定相分子式不一定相同,故同,故相对分子质量相对分子质量相同,结构相同,结构不同的两种化合物不不同的两种化合物不一定一定是同分异构体;同分异构体是同分异构体;同分异构体为不同的为不同的物质,故物质,故它它们之间们之间的转化的转化是是化学变化;化学变化;为同一为同一物质,不是物质,不是同分异构体。同分异构体。【素养提升素养提升】“手性手性”指一个物体不能与其镜像
24、相重合指一个物体不能与其镜像相重合。如我们。如我们的的双手,左手双手,左手与互成镜像的右手不重合。一个手性与互成镜像的右手不重合。一个手性分子与其镜像不分子与其镜像不重合,分子重合,分子的手性通常是由不对称的手性通常是由不对称碳引起碳引起的,即的,即一个碳上的四个基团互不相同。一个碳上的四个基团互不相同。通常通常用(用(RS)、()、(DL)对)对其进行识别。其进行识别。例如:例如:(1)互)互为手性分子的物质是同一种物质为手性分子的物质是同一种物质吗?吗?二者具二者具有什么有什么关系?关系?提示:提示:不是不是同一种同一种物质,二者物质,二者互为同分异构体。互为同分异构体。(2)互)互为手性
25、分子的物质化学性质几乎完全为手性分子的物质化学性质几乎完全相同,分相同,分析析其原因。其原因。提示:提示:物质物质结构决定性质。互为手性分子的物质组成、结构决定性质。互为手性分子的物质组成、结构几乎完全结构几乎完全相同,所以相同,所以其化学性质几乎完全相同其化学性质几乎完全相同。【课堂回眸课堂回眸】第2课时烷烃的性质一、烷烃的性质一、烷烃的性质1物理性质(随物理性质(随分子中碳原子数分子中碳原子数增加)增加)(1)熔)熔、沸点:逐渐沸点:逐渐_;(2)状态:由)状态:由气态气态液态液态固态,其中固态,其中常温、常压常温、常压下下碳原子碳原子数小于或等于数小于或等于4的烷烃为的烷烃为气态;气态;
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