【課件】第1課時烷烴的結(jié)構(gòu) 2023-2024學(xué)年高一化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第7章有機(jī)化學(xué)

第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第1課時烷烴的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入一碳元素在地殼中的含量很低,但是含有碳元素的有機(jī)化合物卻分布極廣。有機(jī)化合物不僅構(gòu)成了生機(jī)勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和藥物的主要來源。一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)[問題思考]目前,人們在自然界發(fā)現(xiàn)和人工合成的物質(zhì)已超過1億種,其中絕大多數(shù)都是有機(jī)化合物,而且新的有機(jī)化合物仍在源源不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來。有機(jī)化合物為什么如此繁多?它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)一般具有哪些特點(diǎn)?一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)。甲烷(CH4)是最簡單的有機(jī)化合物,其分子中的碳原子以最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成4個C—H共價鍵。甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式分別表示為:一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)。1.鍵的個數(shù):每個碳原子形成4個共價鍵。2.成鍵的類型:碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵,可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)。3.碳骨架形式:多個碳原子之間結(jié)合成碳鏈,也可以結(jié)合成碳環(huán),構(gòu)成有機(jī)物鏈狀或環(huán)狀的碳骨架。一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)結(jié)合下圖顯示的4個碳原子相互結(jié)合的幾種方式,分析以碳為骨架的有機(jī)物種類繁多的原因。碳原子最外層含有4個電子,可以和碳原子及其他原子形成4個共價鍵,碳原子之間可以以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合,也可以形成碳鏈或碳環(huán)等碳骨架。二、烷烴的概念及結(jié)構(gòu)甲烷的分子結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,甲烷分子中的5個原子不在同一平面上,而是形成了正四面體的空間結(jié)構(gòu)。碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子分別位于4個頂點(diǎn)。分子中的4個C—H的長度和強(qiáng)度相同,相互之間的夾角相等。二、烷烴的概念及結(jié)構(gòu)1.與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)化合物還有很多,隨著分子中碳原子數(shù)的增加,還有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有機(jī)化合物。請根據(jù)碳原子的成鍵規(guī)律和下表提供的信息,寫出丁烷的結(jié)構(gòu)式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式,并由此歸納這類有機(jī)化合物分子式的通式。二、烷烴的概念及結(jié)構(gòu)2.比較大家寫出的丁烷的結(jié)構(gòu)式是否相同,思考產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因。3.結(jié)合下圖中的分子結(jié)構(gòu)模型,總結(jié)這類有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。二、烷烴的概念及結(jié)構(gòu)1.烷烴:有機(jī)化合物只含碳和氫兩種元素,分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”。這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴,也稱為烷烴。2.鏈狀烷烴的通式:CnH2n+2(n≥1,且n為整數(shù))。3.鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)單鍵:碳原子之間以碳碳單鍵相結(jié)合。(2)飽和:碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結(jié)合。烷烴是飽和烴,相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子里,鏈狀烷烴的含氫量最大。三、同系物[問題思考]根據(jù)烷烴的通式,相鄰?fù)闊N分子的組成上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)呢?它們之間有何特殊稱謂?1.同系物:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。2.同系物的特點(diǎn):通式相同、結(jié)構(gòu)相似、化學(xué)性質(zhì)相似,分子式不同、組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)。三、同系物②③④小試牛刀下列物質(zhì)中屬于同系物的是___________(填序號)。①CH2

CH—CH3

②CH4

③CH3CH2CH3

④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3

三、同系物【拓展延伸】同系物的判斷標(biāo)準(zhǔn):1.同系物所含元素種類一定相同,除C、H外其他種類元素原子數(shù)必須相同。2.同系物一定具有不同的碳、氫原子數(shù)和分子式。3.同系物一定具有不同的相對分子質(zhì)量(相差14n)。四、烷烴的命名———習(xí)慣命名法1.1~10個碳原子的直鏈烷烴:稱為甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷。2.11個碳原子以上的直鏈烷烴:以漢字?jǐn)?shù)字代表,如C11H24稱為十一烷。四、烷烴的命名———習(xí)慣命名法3.帶支鏈的烷烴:用正、異、新表示。五、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體[問題思考]正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式、分子結(jié)構(gòu)是否相同呢?它們是否為同一種物質(zhì)?正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式相同(C5H12),但分子結(jié)構(gòu)不同,屬于不同的物質(zhì)。五、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體。1.同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。2.同分異構(gòu)體:具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如:正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構(gòu)體。五、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體。3.同分異構(gòu)體的性質(zhì):(1)物理性質(zhì):支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,密度越小。(2)化學(xué)性質(zhì):不一定相同。五、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體【拓展延伸】1.同分異構(gòu)體兩不同:結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同同分異構(gòu)體三同:分子式相同、分子組成相同、分子量相同五、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體2.四同概念的比較概念同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體對象原子單質(zhì)有機(jī)物有機(jī)物、無機(jī)物判斷依據(jù)原子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子之間互稱為同位素同一種元素組成的不同單質(zhì)之間互稱為同素異形體結(jié)構(gòu)相似、在分子組成上相差一個或若干個CH2

原子團(tuán)的化合物互稱為同系物分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,不一定是同一類物質(zhì)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)有差異化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)差別較大化學(xué)性質(zhì)相似,熔、沸點(diǎn)和相對密度呈規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)可能相似也可能不同,物理性質(zhì)不同實(shí)例氕、氘、氚紅磷與白磷甲烷與乙烷正丁烷與異丁烷總結(jié)一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)總結(jié)二、烷烴的結(jié)構(gòu)1.甲烷的分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)示意圖球棍模型空間填充模型總結(jié)二、烷烴的結(jié)構(gòu)2.烷烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烷烴的通式CnH2n+2(n≥1,且n為整數(shù))分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”鏈狀只含有C、H兩種元素總結(jié)二、烷烴的結(jié)構(gòu)3.烷烴的習(xí)慣命名法(1)表示總結(jié)二、烷烴的結(jié)構(gòu)3.烷烴的習(xí)慣命名法(2)碳原子數(shù)n相同,結(jié)構(gòu)不同時,用正、異、新表示。如C4H10的兩種分子的命名:無支鏈時,CH3CH2CH2CH3命名為正丁烷;有支鏈時,CH3CH(CH3)CH3命名為異丁烷。4.同系物結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物,如CH4和CH3CH3互為同系物。

總結(jié)二、烷烴的結(jié)構(gòu)5.同分異構(gòu)體化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象,具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如CH3CH2CH2CH2CH3(正戊烷)、(異戊烷)、(新戊烷)互為同分異構(gòu)體。課堂練習(xí)1.目前人類已發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物大約有三千萬種,下列有關(guān)其種類繁多的原因的說法錯誤的是()A.碳原子間能以單鍵、雙鍵或三鍵等多種方式結(jié)合B.多個碳原子可以形成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以含有支鏈C.每個碳原子都能與氫原子形成四個共價鍵D.多個碳原子間可以形成碳鏈、碳環(huán),碳鏈或碳環(huán)也能相互結(jié)合C課堂練習(xí)D2.下列有關(guān)鏈狀烷烴的敘述錯誤的是()A.原子間所成的鍵都是單鍵B.碳原子最外層均滿足8e?穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.分子組成上滿足通式CnH2n+2(n≥1)D.相鄰兩個鏈狀烷烴分子組成上相差一個甲基課堂練習(xí)B3.下列說法不正確的是()A.烷烴