【化学】认识有机化合物 课件 2023-2024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有机化合物有机化合物最早人们发现的有机化合物都是从有生命体内分离出来无机化合物多数是从矿石等无生命体物质中得到油脂、淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等【归纳】有机物在组成上有什么相同之处？C、H、O一、有机化合物1、定义：主要由碳元素组成，一般还有H，可能含有O、N、P、S等元素注意：CO2、CO、H2CO3及其盐、HCN及其盐、HSCN及其盐、碳化物(如：SiC、CaC2)等属于无机物。思考：含碳的化合物一定是有机物吗？一、有机化合物2通性大多数有机物熔点较低，易燃，难溶于水，易溶于有机溶剂大多数有机物是非电解质，不导电，大多数有机物为共价化合物发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生有机方程式书写一般用“”碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。有机化合物为什么如此繁多？它们的结构和性质具有哪些一般特点？思考：请书写碳原子的原子结构示意图、碳原子的电子式思考：碳原子具有怎样的结构和成键特点？2 4+6碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子，而易通过共价键与碳原子或其它非金属原子相结合。二、有机化合物中碳原子的成键特点碳原子电子式碳原子电子式思考讨论（书61页）请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析碳原子成键特点。成键类型碳骨架类型成键个数C原子成键特点1、成键数目：每个碳原子形成4个。2、成键种类：2个碳原子之间可形成键、键或键。共价键单双三二、有机化合物中碳原子的成键特点碳除了与C成键，还可以与H、O、N、S、P等成键。3、碳骨架种类：多个碳原子之间可形成碳或碳。链环存在：是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。存在：是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。用用途途：是是一一种种高高效效、低低耗耗、污污染染小小的的清清洁洁能能源源，还还是是一一种种重重要要的化工原料。的化工原料。最简单的有机物甲烷CH4中国成为世界上第4个成功钻获”可燃冰“的国家天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。分子式：CH4电子式：结构式：CHHHHHHHCH【思考】甲烷的真实的空间结构是怎样的?球棍模型空间填充模型正四面体结构4个C-H是等同的键长均为109.3 pm键角均为10928键能均为413.4 kJ/mol 最简单的有机物甲烷结构简式：CH4实验数据表明，甲烷分子中的5个原子不在同一平面上球棍模型空间填充模型反映各原子的相对大小、空间位置、化学键反映原子相对大小和空间相对位置，更接近分子的真实结构，反映分子的实际状态碳碳tntn氢氢q qngng 烃烃 t tngng1、定义：仅含碳和氢两种元素的有机物CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 C60 C2H5OH CO2 金刚石 CH3COOH练习、下列物质属于烃的是()2、分类：烷烃、烯烃、炔烃等三、烃思考与甲烷结构相似的有机化合物还有乙烷、丙烷、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？分子结构特点？有机化合物乙烷丙烷丁烷碳原子数234结构式元素组成上只含碳、氢两种元素；分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合；碳原子的剩余价键均与H结合，化合价达到饱和。四、烷烃1、定义：有机化合物只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。有机化合物乙烷丙烷丁烷碳原子数234结构式分子式C2H6C3H8C4H10规律：如果链状烷烃中C数目为n，H数就是2n+22、链状烷烃的通式：CnH2n+2(n1)相对分子质量 14n+23、链状烷烃的结构特点：单键、饱和思考通过乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烃还有哪些结构特点？碳碳单键可旋转碳原子数大于2的直链烷烃呈锯齿状，每个碳原子都与其他原子形成_结构四面体思考：以下烃是否为烷烃？H2CCH2CH2H2CCH2CH2H2CCH2CH2CH2H2CH2C环烷烃的通式：CnH2n(n3)相对分子质量：14n饱和烃饱和链烃饱和环烃环状烷烃链状烷烃【练习】按要求填空。(1)下列属于链状烷烃的是_(填字母)。AC2H4BC3H4CC4H8DC5H12EC7H14FC9H20(2)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为_。(3)相对分子质量为58的链状烷烃分子式为_。(4)某链状烷烃分子中含6个碳原子，则该链状烷烃的相对分子质量为_。DFC8H18C4H1086五、有机物组成和结构的表示方法1、分子式：用元素符号表示物质分子组成的式子，反映分子中原子的种类和数目2、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3、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4、结构式：用短线来表示原子间的共用电子对练习：写出C2H6、C3H8、C4H10的结构式先写碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四键”原则，补充连接其他原子5、结构简式省略CH键把与同一碳原子成键的H合并，写在C旁边，并在右下角注明个数(不)省略CC键【注意】省略单键，但双键、三键不能省略(不）省略CC键CH3-CH3CH3CH3结构式结构简式结构简式把同一C成键的H合并省略CH键【例】写出下列有机物的结构简式：CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3 CH3CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3)CH3省略碳、氢元素符号，只写碳碳键，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_CH3CH=CHCH3键线式可表示为_6、键线式8、空间填充模型7、球棍模型最能反映真实结构【练习】根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。CH3CCCH2CH3 CH3CH3CHCH2CH3 CH3CH3CHCHCH3 CH3CH3C CCH3 CH3 CH3先写碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四键”原则，补充连接其他原子探究课堂我们应该如何给这些烷烃命名呢？n1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷如:十一烷n10相应汉字数字烷碳原子数不多于10时碳原子数在10以上时CH3(CH2)9CH3六、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、新表示正戊烷异戊烷新戊烷无支链带一支链带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3上三个物质物质分子式均为C5H12，它们是否是同一种物质呢？1、同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构2、同分异构体 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体三同分子式相同分子组成相同分子量相同两不同结构不同性质不同3、同分异构体的特点七、同分异构现象与同分异构体正戊烷异戊烷新戊烷无支链带一支链带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3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4、同分异构体性质物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小 化学性质：不一定相似（同类别相似，不同类别有差异）正丁烷做打火机燃料，异丁烷做冰箱制冷剂(2)方法先写出碳原子数最多的主链。写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为单支链(CH3)接在主链某碳原子上。写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为单支链(CH2CH3)或双支链(2个CH3)接在主链碳原子上，以此类推。(1)原则 主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列相对邻间5、烷烃同分异构体的书写-减碳法先写碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四键”原则，补充连接其他原子排主链，主链由长到短示例：书写C6H14的同分异构体CCCCCCCH3CH2CH2CH2CH2CH3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(甲基不放端位)CH3CH2CHCH2CH3CH3CCCCCCCCCCCCCH3CH2CHCH2CH3CH3(乙基不放倒数第二个碳)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。CH3CCH2CH3CH3CH3 CCCCCCCCCCCCCH3CCH2CH3CH3CH3注意：注意：a.a.找出对称中心；找出对称中心；b.b.保证去掉碳后的链仍为主链；支链连接主链后不得改变主链长度；保证去掉碳后的链仍为主链；支链连接主链后不得改变主链长度；c.c.从主链取下的从主链取下的C C数应小于主链剩余的数应小于主链剩余的d.d.端点的号碳不能连甲基端点的号碳不能连甲基 -CH-CH3 3，号碳不能连乙基，号碳不能连乙基 -CH-CH2 2CHCH3 3 C-C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC C C C-C-C-C-CC-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-CC C C 123456789练习：书写C7H16的同分异构体【例】下列物质属于同分异构体的一组是()A.与B.CH3CH2CH2CH3与C.C2H6与C3H8D.O2与O3B丙烷乙烷丁烷C2H6C3H8C4H10 定义：同类物质，结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质 【例】下列物质中属于同系物的是_。CH2=CH-CH3 CH4 CH3CH2CH3 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 八、同系物同系物判断的几个“一定”和“不一定”同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但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。同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。同系物的相对分子质量一定不相同。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概念内涵研究对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体质子数等，中子数不等，原子之间原子氕、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2有机物C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物有机物CH3(CH2)3CH3、C(CH3)4概念辨析课堂练习：下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：O2和O3CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和金刚石和石墨氕、氘和氚CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3和和Cl 3517Cl 3717