【课件】认识有机化合物课件2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第一节 认识有机化合物青霉素维生素C木糖醇聚氯乙烯塑料C2H5OH酒CH3COOH醋蔗糖C12H22O111、定义：含有碳元素的化合物叫做有机化合物。2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素一、有机化合物特殊：CO、CO2、H2CO3、CO32、HCO3、金属碳化物(如CaC2)、CN、SCN等除外。【练习1】下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖 水 一氧化碳碳酸钙乙酸 A.B.C.D.3、有机物的性质特点 溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（汽油、酒精、苯等）相似相溶原理 可燃性：绝大多数有机物易燃烧 多数是非电解质、不能导电、熔沸点低共价键，共价化合物 成键数目：成键方式：连接方式：（P60）二、有机化合物中碳原子的成键特点4个共价键（碳原子与其他原子之间，碳原子与碳原子之间）单键、双键、叁键 链状、环状【点拨】H、Cl、F、Br 一 根键；O 二 根键；N 三 根键。P61思考与讨论：有机化合物为什么如此繁多？1、有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A.通过两个共价键 B.通过非极性键 C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键【练习2】ABDC2、下列是有机物中碳原子的连接方式，其中不可能的是()4、下列说法不正确的是（）A.有机物分子中一定含有一个或多个碳原子 B.有机物分子中的碳原子可以相互连接成链状或环状 C.有机物分子中的碳原子可以与其它元素的原子连接 D.分子中含有碳原子的化合物一定是有机物（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。+=烃tng q火气nt ng三、烷烃1.烃:表示方法含义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结构式能反映物质的结构表示分子中原子结合或排列顺序的式子，但不表 示空间构型结构简式省略了部分短线“”的结构式最简式/实验式表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子球棍模型小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例/填充模型用不同体积的小球表示不同大小的原子 甲烷是正四面体结构,最多3原子共面 碳原子为中心，4个氢原子为顶点 4 个 C-H 键的长度和强度相同，键角相等CH4【思考】是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？由于有机物的立体结构式书写起来比较耗时，为方便起见，一般采用平面的结构式。1、下列物质的主要成分不是甲烷的是 A天然气 B沼气 C瓦斯 D水煤气2、下列关于甲烷分子结构的叙述中，正确的是（）A.甲烷分子中碳、氢原子间是离子键 B.甲烷分子的空间结构是正方体 C.甲烷的结构式是CH4 D.甲烷分子中4个碳氢键完全相同【练习3】3、下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反应其真实存在状况的是球棍模型比例模型电子式结构示意图AB CD【思考与交流】(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。C2H6C3H8C4H10（P62）2.烷烃烷烃（1 1）定义）定义碳碳单键碳碳单键链状链状氢原子氢原子CnH2n2(n1)C【课堂练习课堂练习】（2）烷烃中中碳碳碳碳结合合成成链状状，链状状不不是是“直直线状状”，而而是呈是呈锯齿状，状，链上上还可分出支可分出支链，如，如图所示。所示。（1）烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，链状烷烃的含氢量最大。注意：注意：（2）烷烃的命名 （1）碳碳原子数原子数(n)及表示及表示n1012345678910_ _ _ _ _ _ _ _ _ _n10相相应汉应汉字数字字数字甲甲乙乙 丙丙 丁丁戊戊 己己 庚庚 辛辛 壬壬癸癸己烷己烷十八烷十八烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷【思考与交流】(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。（3）同系物 _相似，在分子组成上相差一个或若干个_的化合物。例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。判断方法：结构结构CH2原子团原子团2、下列关于同系物的说法中，错误的是 ()A同系物具有相同的最简式 B同系物能符合同一通式 C同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 D同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化课堂练习课堂练习A【课堂练习】3.下列物质中属于同系物的是_。CH2=CHCH3 CH4 CH3CH2CH3 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 （4）同分异构体 同分异构现象：化合物具有相同的_，但具有不同 _的现象。同分异构体：具有_的化合物。例：写出C4H10的同分异构体：_和_。分子式分子式结构结构同分异构现象同分异构现象CH3CH2CH2CH3 同分异构体种数 a.随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的种数也就_。b.甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种，戊烷有_种，己烷有_种。性质 互为同分异构体的物质的性质有差异，如正丁烷和异丁烷的熔沸点_。越多越多35不相同不相同名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质：支链越多，熔沸点 密度 化学性质：不一定相同 4判断下列说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)(1)同分异构体具有相同的组成元素。()(2)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体。()(3)烷烃都是直线状的。()(4)烷烃都有同分异构体。()【课堂练习课堂练习】B【小小结】两种物两种物质是否是否为同分异构体同分异构体 一看一看分子式分子式(相同相同)，二看，二看结构式构式(不同不同)。同系物、同分异构体、同素异形体、同位素的区别同系物同分异构体 同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或若干个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同化合物单质化合物同一元素的不同原子(5)四同对比：B【课堂练习课堂练习】【课堂练习】7有下列结构的物质：CH3(CH2)3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，属于同系物的是_；属于同分异构体的是_；属于同种物质的是_。A BC D E FBDEAF(1)遵循的原则主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间。(2)书写的步骤先写出碳原子数最多的主链。写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(CH3)接在主链某碳原子上。写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(CH2CH3)或两个甲基(CH3)接在主链碳原子上，以此类推。烷烃同分异构体的书写规律减碳法【点拨】【点拨】甲基甲基不能不能连接在端部，且要考接在端部，且要考虑到到对称称结构，避免重复。构，避免重复。从主链的一端取下一个碳原子，依次连在主链，即得到从主链的一端取下一个碳原子，依次连在主链，即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。多个带有甲基的同分异构体碳骨架。将分子中全部碳原子连成一条直链将分子中全部碳原子连成一条直链。CCCCCC如如：由于连入由于连入乙基乙基后会改变主链碳原子数后会改变主链碳原子数，主链实际为，主链实际为5个碳原子，个碳原子，与上面的书写重复，要注意舍去；与上面的书写重复，要注意舍去；（乙基作烷烃支链不能接（乙基作烷烃支链不能接2号或倒数第号或倒数第2号位置）号位置）若若再再从从主主链链取取下下更更多多碳碳原原子子，其其连连接接方方式式均均与与上上述述重重复复。碳碳骨骨架架再再按按照照每每个个碳碳4个个价价键键，不不足足的的补补氢氢，即即可可得得到到C6H14的的5种种结构。结构。先写出碳链最长的直链烃：先写出碳链最长的直链烃：从主链上减少一个从主链上减少一个CH3作为取代基作为取代基(支链支链)，在所得主链上依，在所得主链上依次移动可能的位置，得次移动可能的位置，得CH3CH2CH2CH2CH3故故C5H10的的同同分分异异构构体体共共有有三三种种，依依次次称称为为正正戊戊烷烷、异异戊戊烷烷、新戊烷。新戊烷。【点拨】【点拨】(1)主主链上上的的链端端碳碳原原子子不不能能连接接取取代代基基，主主链上上的的第第二二个个碳碳原原子子不能不能连接乙基，以保接乙基，以保证不改不改变主主链，避免写出重复的，避免写出重复的结构构。(2)书写写时不不能能只只写写碳碳骨骨架架，应满足足碳碳原原子子的的四四个个价价键的的要要求求，添上相添上相应数目的数目的氢原子。原子。1.甲烷颜色状态气味密度水溶性 色 体无味比空气 ，溶于水无气小难向下排气法收集排水法收集M空气=29g/mol四、烷烃性质-以甲烷为例（1）物理性质（2）化学性质通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般 不发生化学反应。甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色CH4+2O2 CO2+2H2O点燃现象：火焰明亮且呈淡蓝色【注意】（1）点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。（2）有机反应方程式中用“”不用“”。甲烷的氧化反应 设计实验验证CH4燃烧的产物 在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠出现；把烧杯翻转注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成。【思考与交流】CH4【牢记】检验顺序：先检验H2O后检验CO21、甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明 A甲烷的分子式为CH4 B甲烷气体中含有碳元素和氢元素 C甲烷气体中只含有碳元素和氢元素 D甲烷的化学性质比较稳定2、为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过 浓硫酸；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是 A B C D【练习4】3、如下图所示，某气体X可能是H2、CO或CH4中的一种，将X气体燃烧后生成的气体通过A、B 两个洗气瓶。试回答下列问题：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是 。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X是 。4、将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和NaOH的玻璃管。结果盛NaOH的玻璃管质量增加了1.1g，则原来甲烷的物质的量为 A0.1mol B0.05mol C0.025mol D0.0125mol与Cl2取代反应光照下：试管内气体颜色逐渐逐渐变浅；试管内壁出现油状液滴，试管中有少量白雾，且试管内液面上升；水槽中有固体析出。Cl+HCl+Cl2光照HCHHHCHHH取代反应一氯甲烷简写：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光照有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。特征：一下一上，取而代之(一氯甲烷，气态)（二氯甲烷，液态）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）CH4 +Cl2 CH3Cl +HCl光照CHCl3+Cl2 CCl4 +HCl光照光照CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl（三氯甲烷，液态，又叫氯仿,曾用作麻醉剂）CHCl3 +HCl光照CH2Cl2+Cl2 甲烷与氯气的反应 a.连锁反应，甲烷的氢原子逐步被氯原子取代 b.数量关系：每取代1molH，消耗1molCl2，生成1molHCl c.CH4与Cl2发生取代反应，生成 5 种产物，得到产物的物质的量最多的是HCl d.能证明CH4分子是正四面体结构的事实是二氯甲烷只有一种结构。特别注意a.光照（不能强光直射）；b.只能用纯净的卤素，如氯气或溴蒸气（液溴），不能用氯水和溴水。1、取代反应的条件：2、特点：【巩固】写出CH4与Br2反应的反应式 写出CH3CH3与Cl2反应的反应式【练习4】1、在光照条件下，下列物质中能与甲烷反应的是 A盐酸 BCl2 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液 2、(双选)下列物质能和甲烷发生取代反应的是()ACl2BCCl4 C氯水 D溴蒸气3、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物 A5种 B2种 C3种 D4种4、在光照的条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是 ACH2Cl2 BCHCl3 CCCl4 DHCl5、将1molCH4和4molCl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗Cl2为 A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol6、下列反应属于取代反应的是()解析：无机反应中的置换反应不属于取代反应。取代反应“有上有下”的特点7、下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型图，下列说法正确的是A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.CH4、CCl4都是正四面体结构C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时：(1)如果这4个原子相同，则构成正四面体。(2)如果这4个原子不相同，则构成四面体，但不是正四面体。(3)无论这4个原子是否相同，最多有3个原子共面。思维启迪在隔绝空气并加热至1000的高温下，甲烷分解CH4 C +2H2高温氢气是合成氨、汽油的原料炭黑是橡胶工业的原料甲烷的受热分解（3）甲烷的应用甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，用它们可以合成甲醇 气体燃料 化工原料：制氯仿和氟利昂甲烷化学性质 总体：一定条件下能燃烧易取代高温分解性质较稳定【归纳总结】不与强酸、强碱反应不与强氧化剂（如高锰酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）反应在光照时与氯气或溴蒸气等反应观察烷烃结构简式和物理性质，有哪些规律？逐 渐 升 高 气 液 固逐 渐 增 大2.烷烃的性质（1）物理性质烷烃都是不溶于水，可溶于有机溶剂（汽油，苯等）的无色物质，随着碳原子增多，其熔点、沸点和密度而增大，都小于水的密度，室温时C1-C4气态，C5-C17液态，C18以上固态。甲烷属于烷烃，前面我们已经学习了甲烷的性质，你能类比甲烷的性质写出烷烃的化学性质吗？3.取代反应分解反应分解反应不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应一般的，大部分有机物均可燃（即与氧气反应）与纯卤素气态单质光照下发生反应以丙烷为例，写出可燃性和取代反应对应化学方程式稳定性稳定性可燃性可燃性取代反应取代反应（2）化学性质链状烷烃燃烧通式：思考：1.上述反应产物一氯代物中哪两种是同种物质，哪两种又互为同分异构体？2.通过上述烷烃与氯气反应生成一氯代物你有什么启示？可燃性可燃性取代反应取代反应同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢判断“等效氢”的三条原则是：补充：烃的一氯取代产物同分异构体数目的判断-等效氢法-C-HHHH-C-CH3CH3CH3CH3 C-C-HHHHHH下面烷烃一氯代物有_种同分异构体.CH3CHCHCHCH3 l l l CH3 CH3 CH34CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH3CH3 C CH2-CH3 CH3 下面烷烃一氯代物有多少种？练一练(2)在通常条件下，烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应，和酸性KMnO4溶液也不反应()(3)在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯()(1)常温常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C6H14呈液态()提示:常温常压下，分子中碳原子数n4的烷烃为气态，故C4H10为气态。提提示示：等等体体积积的的CHCH4 4和和C C4 4H H1010，C C4 4H H1010用用的的氧氧气气更更多多，如如不不减减小小进进气气量量(或或增增大大进进风风量量)，则，则C C4 4H H1010燃烧不充分，会产生燃烧不充分，会产生COCO等有毒气体。等有毒气体。(4)使用天然气(主要成分为CH4)的燃气灶，改用液化石油气(主要成分为C4H10)，应减小进气量或增大进风量()练习小结：烷烃的性质归纳链状烷烃通式：链状烷烃通式：C Cn nH H2n+2 2n+2 （n n为整数）为整数）烷烃的性质（与甲烷类似）烷烃的性质（与甲烷类似）1物理性质：熔点低，难溶于水，易溶于有机溶剂，熔沸点随C原子数增多而升高2化学性质：a.稳定性，不与强酸、强碱、高锰酸钾溶液反应 b.可燃性 c.取代反应 d.分解反应