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第三章認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物第2課時(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2/1/2023有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2/1/2023碳原子的成鍵特點(diǎn)
碳原子最外層有4個(gè)電子,因此碳原子需要與其它原子結(jié)合形成4條共價(jià)鍵才能達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2/1/2023烴(ting)
僅由碳和氫兩種元素組成的有機(jī)化合物總稱為烴,又叫碳?xì)浠衔?。一、烷烴的概念
2/1/2023
CHHHH結(jié)構(gòu)式CH4結(jié)構(gòu)簡式甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),碳原子位于正四面體的中心,4個(gè)氫原子位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上。填充模型
用短線“—”表示原子所形成的共價(jià)鍵進(jìn)而表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的式子稱為結(jié)構(gòu)式。省略了部分短線“—”的結(jié)構(gòu)式稱為結(jié)構(gòu)簡式。知識(shí)支持甲烷的分子結(jié)構(gòu)2/1/2023結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式分子式名稱CH3CH3C2H6C3H8
HH
︱︱
H—C—C—H
︱︱HHHHH
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H—C—C—C—H
︱︱︱
HHHCH3CH2CH3乙烷丙烷討論:1、乙烷和丙烷的結(jié)構(gòu)有何共同點(diǎn)?2/1/2023烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):碳原子間以碳碳單鍵()相連形成碳鏈,碳原子的剩余價(jià)鍵與氫原子相連,即被氫原子所飽和。
︱︱
—C—C—
︱︱
2/1/2023名稱分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式CH3CH3C2H6C3H8
HH
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H—C—C—H
︱︱HHHHH
︱︱︱
H—C—C—C—H
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HHHCH3CH2CH3乙烷丙烷討論:1乙烷和丙烷的結(jié)構(gòu)有何共同點(diǎn)?2設(shè)一個(gè)烷烴分子中碳原子個(gè)數(shù)為n(n為正整數(shù),n≥1),那么氫原子的個(gè)數(shù)為多少?2/1/2023
HHHH
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H—C—C—C—C—H
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HHHHCH3CH2CH2CH3CH3CHCH3
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CH3
HHH
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H—C—C—C—H
︱︱HHH—C—H
︱H丁烷分子式
C4H10正丁烷異丁烷分組討論:正丁烷和異丁烷的組成、結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式2/1/2023正丁烷和異丁烷的性質(zhì)物質(zhì)正丁烷異丁烷熔點(diǎn)(℃)-138.4-159.6沸點(diǎn)(℃)-0.5-11.7液態(tài)密度(g·cm-3)0.57880.557二、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體
2/1/2023同分異構(gòu)現(xiàn)象
化合物具有相同分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象;具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體。2/1/2023CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3
︱CH3
CH3︱CH3
—
C—CH3
︱CH3正戊烷異戊烷新戊烷戊烷(C5H12)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)模型并寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式。2/1/2023同分異構(gòu)體的書寫例:寫出C5H12的同分異構(gòu)體。步驟:①寫出碳原子依次相連(最長碳鏈)的分子結(jié)構(gòu)簡式。②逐一縮短碳鏈(支鏈數(shù)依次增加)支鏈位置由里向外變化。CH3-CH-CH2-CH3CH3CH3CH3-C-CH3CH3書寫規(guī)則:主鏈由長到短,支鏈由簡到繁;支鏈位置由里向外。CH3-CH2-CH2-CH2-CH32/1/2023①定主鏈,稱“某烷”。
選定分子里最長的碳鏈為主鏈,并按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為“某烷”。CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3己烷556三、烷烴的名稱2/1/2023CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH3CH351234②編號(hào),定支鏈所在的位置。
把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點(diǎn),用1、2、3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號(hào)定位,以確定支鏈所在的位置。己烷612/1/2023③把支鏈作為取代基,把取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面,在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴主鏈上的位置,并在數(shù)字與取代基名稱之間用一短線“-”隔開。
己烷甲基123456CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH3CH322/1/2023④當(dāng)主鏈上有相同的取代基,則合并取代基,用二、三、四(中文數(shù)字)等數(shù)字表示,寫在取代基前面;表示取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字要用“,”隔開;如果主鏈上有幾個(gè)不同的取代基,就把簡單(碳原子少的)的寫在前,復(fù)雜(碳原子多的)的寫在后。CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3CH2—CH32/1/2023己烷甲基2,4CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3CH2—CH3123456己烷甲基2,4二CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3CH2—CH31234562/1/2023CH3—CH—CH—CH3
CH3CH31234丁烷二甲基2,3主鏈取代基名稱取代基數(shù)目(中文數(shù)字)取代基位置(阿拉伯?dāng)?shù)字)用系統(tǒng)命名法命名2/1/2023烷烴系統(tǒng)命名法命名步驟選主鏈,稱某烷;編號(hào)碼,定支鏈;取代基,寫在前,注位置,連短線;不同基,簡在前,相同基,要合并;2/1/20231.下列物質(zhì)中,屬于烷烴的是()2/1/20233.下列烷烴的沸點(diǎn)是:甲烷-164℃,乙烷-89℃,丁烷-1℃,戊烷+36℃,根據(jù)上述數(shù)據(jù)推斷,丙烷的沸點(diǎn)可能是()A.低于-89℃B.約為-42℃C.高于-1℃D.高于+36℃2/1/2023下列說法中不正確的是()A.相對(duì)分子質(zhì)量相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體B.分子式相同而分子結(jié)構(gòu)不相同的有機(jī)化合物是同分異構(gòu)體C.每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已“飽和”,碳原子之間只以單鍵相結(jié)合的鏈烴,一定是烷烴D.分子式相同,結(jié)構(gòu)又相同的有機(jī)化合物,一定是同一物質(zhì)2/1/2023②①③④④下列各物質(zhì):①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3H8CH3CH3④CH3CHCHCH3和CH3C
CH2CH3CH3CH3(1)互為同位素的是______,(2)互為同素異形體的是_______,(3)同屬于烷烴的是_______,(4)互為同分異構(gòu)體的是________。2/1/20232/1/2023同分異構(gòu)體的判斷進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后,只能生成三種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物的烷烴是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH32/1/2023取標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L某氣態(tài)烴置于密閉容器中,再通入足量的O2,用電火花引燃,燃燒產(chǎn)物的定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(圖中的箭頭表示氣體的流向)。試通過計(jì)算回答:(1)該烴的分子式。(2)寫出該烴的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。烷烴分子式的確定例題2/1/2023室溫時(shí),20mL某氣態(tài)烴與過量氧氣混合,完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃H2SO4,再恢復(fù)到室溫,氣體體積減小了50mL,剩余氣體再通過苛性鈉溶液,體積又減少40mL。求氣態(tài)烴的分子式。2/1/2023作
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