高中化学必修有机化合物精选PPT讲稿.ppt
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1、关于高中化学必修有机化合物第一页,讲稿共九十页哦 有有 机机 物物一、什么叫有机物?一、什么叫有机物?1 1、定义:、定义:2 2、组成元素:、组成元素:一般含有碳元素的化合物为有机物。一般含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等(但碳的氧化物(但碳的氧化物(COCO、COCO2 2)、碳酸及其盐)、碳酸及其盐 、碳的金属化合物(碳的金属化合物(CaCa2 2C C)等看作无机物。)等看作无机物。)主要元素主要元素其他元素其他元素第二页,讲稿共九十页哦有机物有机物无机物无机物溶解性溶解性多数不溶于水,一般多数不溶于水,一般易溶于有机溶易溶于有机溶
2、剂剂多数溶于水,而不溶多数溶于水,而不溶于有机溶于有机溶剂剂耐耐热热性性多数不耐多数不耐热热,固体熔,固体熔点低,一般在点低,一般在400以以下下多数耐多数耐热热、难难熔化,熔化,熔点一般熔点一般较较高高可燃性可燃性多数可燃多数可燃烧烧多数不可燃多数不可燃烧烧导电导电性性多数多数为为非非电电解解质质,难难电电离,不离,不导电导电多数是多数是电电解解质质,溶液,溶液或熔融状或熔融状态态下可下可导电导电反反应应特点特点一般复一般复杂杂、副反、副反应应多,多,速率速率较较慢,方程式用慢,方程式用箭号表示箭号表示一般一般简单简单,副反,副反应应少,少,速率速率较较快,方程式用快,方程式用等号表示等号表
3、示第三页,讲稿共九十页哦 双键双键 CCCC价键理论:价键理论:A A碳原子总是四价的碳原子总是四价的 B B碳原子可自相结合成键碳原子可自相结合成键 单键单键 叁键叁键C CC C第四页,讲稿共九十页哦成键特点:成键特点:当烃分子中的碳原子个数为当烃分子中的碳原子个数为n时,其中氢原子个数的最大时,其中氢原子个数的最大数值为数值为2n+2,这是氢原子个数的上限值。以烷烃分子结,这是氢原子个数的上限值。以烷烃分子结构和分子组成通式构和分子组成通式CnH2n+2为基础进行分析和比较:在结构为基础进行分析和比较:在结构中,若增加一个中,若增加一个CC或或CO双键,就少双键,就少2个个H;在结构中;
4、在结构中若出现一个若出现一个CC就少就少4个个H;在结构中若出现一个环状结构也;在结构中若出现一个环状结构也少少2个个H;所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都为;所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都为CnH2n;炔烃和二烯烃的分子组成通式都为炔烃和二烯烃的分子组成通式都为CnH2n-2;苯和苯的同;苯和苯的同系物,结构中有苯环结构,苯环可以看成是具有系物,结构中有苯环结构,苯环可以看成是具有3个个CC双键和一个环状结构,氢原子个数应在烷烃的基础上减去双键和一个环状结构,氢原子个数应在烷烃的基础上减去428个,故苯和苯的同系物的分子组成通式为:个,故苯和苯的同系物的分子组成通式为:CnH(2n+2-
5、42)即即CnH2n-6(n6)。在有机物分子中碳呈四价。碳原子既可与其他原在有机物分子中碳呈四价。碳原子既可与其他原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键;既可以子形成共价键,碳原子之间也可相互成键;既可以形成单键,也可以形成双键或三键;碳碳之间可以形成单键,也可以形成双键或三键;碳碳之间可以形成长的碳链,也可以形成碳环。形成长的碳链,也可以形成碳环。第五页,讲稿共九十页哦有机物中碳原子成键特征:有机物中碳原子成键特征:1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子,可以跟其它原子形个价电子,可以跟其它原子形成成4 4个共价键;个共价键;2 2、碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原子、碳原子易跟多
6、种原子形成共价键;碳原子间易形成间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种等多种复杂的结构单元。复杂的结构单元。CHHHH:CCCCCCCCCCCCHHH.C.H第六页,讲稿共九十页哦 3 3、烃烃 仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物。氢化合物。定义:定义:【知识简介知识简介】有机物名称组字一般规则:有机物名称组字一般规则:烃烃 碳取碳取“火火”、氢取、氢取“”“”;烷烷这类物质中这类物质中“碳碳”的价键的价键“完完”全被氢所饱和;全被氢所饱和;烯烯这类物质中氢比较这类物质中氢比较“稀稀”少;少;炔炔这类物质中氢比较这类物质中氢
7、比较“缺缺”少。少。第七页,讲稿共九十页哦烷烃通式:烷烃通式:C Cn nH H2n+22n+2 结构特点:链状、碳碳单键结构特点:链状、碳碳单键 (饱和烃)(饱和烃)烯烃通式:烯烃通式:C Cn nH H2n2n 结构特点:链状、碳碳双键结构特点:链状、碳碳双键(不饱和烃)(不饱和烃)炔烃通式:炔烃通式:C Cn nH H2n-22n-2结构特点:链状、碳碳叁键结构特点:链状、碳碳叁键(不饱和烃)(不饱和烃)环烷烃通式:环烷烃通式:C Cn nH H2n2n 结构特点:环状、碳碳单键(饱和烃)结构特点:环状、碳碳单键(饱和烃)芳香烃芳香烃(如(如:苯苯)化学式:化学式:C C6 6H H6
8、6结构特点:环状、介于单双键之间的特殊键结构特点:环状、介于单双键之间的特殊键 有机物的结构有机物的结构:特征反应:特征反应:取代反应取代反应特征反应:特征反应:加成、加聚反应加成、加聚反应特征反应:特征反应:加成、加聚反应加成、加聚反应特征反应:特征反应:取代、加成反应取代、加成反应第八页,讲稿共九十页哦本章的内容结构可以看成是基础有机化本章的内容结构可以看成是基础有机化学的缩影可表示如下:学的缩影可表示如下:烃分子中的烃分子中的H原子被其他原子或原子原子被其他原子或原子团所取代而生成一系列化合物。称团所取代而生成一系列化合物。称为烃的衍生物。为烃的衍生物。第九页,讲稿共九十页哦1.甲烷的化
9、学式、电子式、结构式甲烷的化学式、电子式、结构式化学式:CH4甲烷甲烷最简单的烃最简单的烃第十页,讲稿共九十页哦3.甲烷的空间结构:甲烷的空间结构:试验证明:甲烷分子是试验证明:甲烷分子是正四面体结构正四面体结构,碳原子位,碳原子位于正四面体的中心,于正四面体的中心,4个氢原子位于四个顶点上。个氢原子位于四个顶点上。第十一页,讲稿共九十页哦物理性质物理性质无色、无味的气体;无色、无味的气体;=0.717g/L(标准状况下)(标准状况下)(密度求算公式:密度求算公式:M=22.4););极难溶于水;极难溶于水;俗名:俗名:沼气、坑气沼气、坑气,是,是天然气天然气的主要成分(的主要成分(8097%
10、)4、甲烷的性质、甲烷的性质第十二页,讲稿共九十页哦化学性质:化学性质:(1)常温下比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾常温下比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。等强氧化剂不反应。CH4甲烷通入甲烷通入KMnO4酸酸性溶液中性溶液中现象:紫色溶液没有变化现象:紫色溶液没有变化结论结论:甲烷不能使酸化的高锰酸甲烷不能使酸化的高锰酸钾溶液褪色钾溶液褪色第十三页,讲稿共九十页哦(2)可燃性(氧化反应)可燃性(氧化反应)在空气中燃烧在空气中燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O点燃点燃烃燃烧的通式:烃燃烧的通式:安静燃烧,产生淡蓝色火焰安静燃烧,产生淡蓝色火焰取代反应:有机物分子里的某些原子或
11、原子团被其他原子或原子团所代替的反应。点燃点燃CxHy+(x+)O2xCO2+H2O_2yy_4第十四页,讲稿共九十页哦(3)与纯卤素的取代反应(分步且连锁进行的)与纯卤素的取代反应(分步且连锁进行的)(一氯甲烷一氯甲烷)(二氯甲烷二氯甲烷)(三氯甲烷三氯甲烷)(氯仿)(四氯甲烷四氯甲烷)(四氯化碳)*甲甲烷烷与与氯氯气的反气的反应应,共得到五种,共得到五种产产物。物。第十五页,讲稿共九十页哦各氯代甲烷结构式各氯代甲烷结构式第十六页,讲稿共九十页哦二氯甲烷的结构式二氯甲烷的结构式第十七页,讲稿共九十页哦取代反应与置换反应的比较取代反应取代反应置换反应置换反应可与化合物发生取代,生成物可与化合物
12、发生取代,生成物中不一定有单质中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大光照等外界条件影响较大在水溶液中进行的置换反应遵在水溶液中进行的置换反应遵循金属循金属(或非金属或非金属)活动顺序活动顺序逐步取代,很多反应是可逆的逐步取代,很多反应是可逆的 反应一般单方向进行反应一般单方向进行第十八页,讲稿共九十页哦烷烃的化学性质(与烷烃的化学性质(与CH4相似)相似)氧化反应氧化反应均均不能使不能使KMnO4褪色褪色,不与强酸,强碱不与强酸,强碱反应。反应。与纯卤素的取代反应与纯卤素的取代反应在光照条
13、件下进行,产物更复杂。在光照条件下进行,产物更复杂。例如:例如:会产生会产生10种产物。种产物。CH3-CH2Cl、CH3-CHCl2、CH2Cl-CH2Cl、CH3-CCl3、CH2Cl-CHCl2、CH2Cl-CCl3、CHCl2-CHCl2、CHCl2-CCl3、CCl3-CCl3、HCl第十九页,讲稿共九十页哦常见烷烃的结构式:乙烷:乙烷:HH丙烷:丙烷:HHH|HCCHHCCCH|HHHHH丁烷:丁烷:HHHH异丁烷:异丁烷:H|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHH第二十页,讲稿共九十页哦结构简式结构简式:例:例:HHHHH|HCCCCCH|HHCHHHH|HCH
14、3CHCH2CH2CH3|CH3 省略省略CH键键把同一把同一C上的上的H合并合并省略横线上省略横线上CC键键 或者或者CH3CH(CH3)CH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3|CH3第二十一页,讲稿共九十页哦常见烷烃对应的结构简式:乙烷:乙烷:HH丙烷:丙烷:HHH|HCCHHCCCH|HHHHH丁烷:丁烷:HHHH异丁烷:异丁烷:H|HCCCCHH-C-H|HHHHHH|HCCCH|HHHCH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3第二十二页,讲稿共九十页哦2、同系物同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若结构相似,在分子组成上相差一个或若干
15、个干个CH2原子团的物质互称为同系物。如原子团的物质互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷甲烷、乙烷、丙烷 (1)同同系系物物必必须须结结构构相相似似,即即组组成成元元素素相相同同,官官能能团团种种类类、个个数数及及连连接接方方式式相相同同,分分子子组组成成通式相同。通式相同。(2)同同系系物物在在组组成成上上相相差差一一个个或或若若干干个个“CH2”,即相对分子质量相差即相对分子质量相差14或或14的整数倍。的整数倍。(3)同同系系物物有有相相似似的的化化学学性性质质,物物理理性性质质有有一一定定的递变规律。的递变规律。第二十三页,讲稿共九十页哦结构相似结构相似、分子组成上相差一个或若干个、分子组
16、成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。原子团的物质互相称为同系物。名称名称结构简式结构简式甲烷甲烷CHCH4 4乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2)2 2CHCH3 3戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2)1515CHCH3 3都是链状或都是环状都是链状或都是环状第二十四页,讲稿共九十页哦1.下列哪组是同系物?(下列哪组是同系物?()A.CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3B.CH3CH3、CH3CH(
17、CH3)CH3CH2C.CH3CHCH2CH2CH2练习练习第二十五页,讲稿共九十页哦3、同分异构体同分异构体:具有同分异现象的不同化合物互称为同具有同分异现象的不同化合物互称为同分异构体。分异构体。化合物具有相同的分子式,但具有不同结化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式的现象称为同分异现象。构式的现象称为同分异现象。同分异构体可以属于同一类物质,也可同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。可以是有机物,也可以属于不同类物质。可以是有机物,也可以是无机物。以是无机物。中学阶段涉及的同分异构体常见的有三类:中学阶段涉及的同分异构体常见的有三类:(1)(1)碳链异构碳链异构(2)(
18、2)位置位置(官能团位置官能团位置)异构异构 (3)(3)类别异构类别异构(又称官能团异构又称官能团异构)第二十六页,讲稿共九十页哦C4H10丁烷丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3第二十七页,讲稿共九十页哦 特点特点举举例例同系物同系物同:同:不同:不同:同分异构体同分异构体(化合物)(化合物)同:同:不同:不同:同素异形体同素异形体(单质单质)同:同:不同:不同:同位素同位素同:同:不同:不同:(通式通式)结构相似结构相似分子式分子式分子式分子式结构结构元素元素单质单质质子数质子数中子数中子数第二十八页,讲稿共九十页哦2.下列五组物质中下列五组物质中_互为同位素,互为同位素,
19、_是同素异形体,是同素异形体,_是同分异构体,是同分异构体,_是同系物,是同系物,_是同一物质。是同一物质。A.B.白磷、红磷白磷、红磷C.HHD.CH3CH3、CH3CHCH3|HCCl、ClCClCH3|ClHE.CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4A练习练习BEDC第二十九页,讲稿共九十页哦烷烃的命名烷烃的命名(1)习惯命名法习惯命名法根据分子里所含碳原子的数目来命名:根据分子里所含碳原子的数目来命名:碳原子数在十以上的,就用数字来表示,如:碳原子数在十以上的,就用数字来表示,如:十一烷、十七烷等。十一烷、十七烷等。石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气,打火石油液化气就是丙烷和丁
20、烷的混合气,打火机里的液体主要是丁烷。机里的液体主要是丁烷。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸壬、癸第三十页,讲稿共九十页哦(2)简单烷烃的同分异构体用:)简单烷烃的同分异构体用:正、异、新来区别。正、异、新来区别。如:正丁烷、异丁烷;如:正丁烷、异丁烷;正戊烷、异戊烷、新戊烷。正戊烷、异戊烷、新戊烷。第三十一页,讲稿共九十页哦1.乙烯乙烯乙烯的产量是一个国家石油化工发展水乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志之一。平的标志之一。来自石油和煤的两种基本化工原料来自石油和煤的两种基本化工原料2.苯(芳香烃)苯(芳香烃)苯是由英国科学家法拉第发现的,一苯是由
21、英国科学家法拉第发现的,一种无色油状液体(致癌物之一)。种无色油状液体(致癌物之一)。第三十二页,讲稿共九十页哦6 6个原子共平面,键角个原子共平面,键角120120,平面型分子。,平面型分子。乙烯分子的结构乙烯分子的结构 分子式:分子式:C2H4结构式:结构式:结构简式:结构简式:CH2=CH2第三十三页,讲稿共九十页哦乙烯的性质乙烯的性质物理性质物理性质无色稍有气味,比空气略轻,难溶于水。无色稍有气味,比空气略轻,难溶于水。化学性质化学性质乙烯分子的乙烯分子的碳碳双键中的一个键容易断裂。碳碳双键中的一个键容易断裂。所所以,乙烯的以,乙烯的化学性质比较活泼。化学性质比较活泼。乙烯的氧化反应乙
22、烯的氧化反应乙烯的加成反应乙烯的加成反应乙烯的加聚反应乙烯的加聚反应第三十四页,讲稿共九十页哦氧化反应氧化反应燃烧燃烧火焰明亮并伴有黒烟火焰明亮并伴有黒烟CH2=CH2+3O22CO2+2H2O点燃点燃将乙烯通入酸性将乙烯通入酸性KMnO4溶液中:溶液中:现象:现象:紫色褪去紫色褪去与酸性与酸性KMnO4的作用:的作用:加成反应加成反应黄色黄色(或橙色)褪去或橙色)褪去乙烯能使乙烯能使酸性酸性KMnO4溶液溶液褪色褪色将乙烯通入溴水中:将乙烯通入溴水中:现象:现象:第三十五页,讲稿共九十页哦1,21,2二溴乙烷二溴乙烷 (无色液体无色液体)有机物分子中有机物分子中双键或三键双键或三键两端的两端
23、的碳原子与其它原子碳原子与其它原子或原子团直接结合或原子团直接结合生成新的化合物的反应生成新的化合物的反应,叫做叫做加成加成反应反应 。第三十六页,讲稿共九十页哦加聚反应加聚反应乙烯分子之间可否发生加成反应呢?nCH2=CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂 (聚乙烯)CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 n 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应第三十七页,讲稿共九十页哦1、取代反应:、取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应替代的反应叫取代反应。
24、被加成的试剂如:被加成的试剂如:H2、X2(X为为Cl、Br或或I)、H2O、HX、HCN等能离解成一价原子或原子团的物质。通过有机物发等能离解成一价原子或原子团的物质。通过有机物发生加成反应时反应物之间的量关系,还可定量判断该有机生加成反应时反应物之间的量关系,还可定量判断该有机物分子结构中不饱和键的情况:是物分子结构中不饱和键的情况:是CC键,还是键,还是CC键,键,或是苯环结构,以及它们的个数。或是苯环结构,以及它们的个数。2 2、加成反应、加成反应(及加聚反应及加聚反应):有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其它原子或原子有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成
25、新的化合物的反应团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应叫做加成反应 第三十八页,讲稿共九十页哦西红柿或香蕉的催熟实验西红柿或香蕉的催熟实验乙烯常用作果实催熟剂乙烯常用作果实催熟剂第三十九页,讲稿共九十页哦一种无色、有毒、有特殊气味、不溶于水的液体,一种无色、有毒、有特殊气味、不溶于水的液体,比水轻。比水轻。苯分子结构:苯分子结构:分子式:分子式:C6H6苯的物理性质:苯的物理性质:结构特点:结构特点:a a、平面结构;、平面结构;b b、碳碳键是一种、碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特介于单键和双键之间的独特的键的键。结构简式:结构简式:或或第四十页,讲稿共九十页哦 苯的一氯代物种类?
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