高中化学必修有机化合物精选PPT.ppt
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1、关于高中化学必修有机化合物现在学习的是第1页,共90页 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现在学习的是第2页,共90页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
2、易溶于有机溶剂剂多数溶于水,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
3、号表示等号表示现在学习的是第3页,共90页 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现在学习的是第4页,共90页成键特点: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时,其中氢原子个数的最大数值为大数值为2n+2,这是氢原子个数的上限值。以烷烃分子,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结构和分子组成通式CnH2n+2为基础进行分析和比较:在为基础进行分析和比较:在结构中,若增加一个结构中,若增加一个CC或或CO双键,就少双键,
4、就少2个个H;在结;在结构中若出现一个构中若出现一个CC就少就少4个个H;在结构中若出现一个环;在结构中若出现一个环状结构也少状结构也少2个个H;所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都;所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都为为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;苯和苯的同系物,结构中有苯环结构,苯环可以看成是具有苯和苯的同系物,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双键和一个环状结构,氢原子个数应在烷烃的基础上减去上减去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
5、式为:CnH(2n+2-42)即即CnH2n-6(n6)。在有机物分子中碳呈四价。碳原子既可与其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;他原子形成共价键,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;碳碳之间可以形成长的碳链,也可以形成碳环。碳之间可以形成长的碳链,也可以形成碳环。现在学习的是第5页,共90页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,可以跟其它原子个价电子,可以跟其它原子形成形成4 4个共价键;个共价键;2 2、碳原子易跟多种原子形
6、成共价键;碳原子间、碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原子间易形成易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂等多种复杂的结构单元。的结构单元。CHHHH:CCCCCCCCCCCCHHH.C.H现在学习的是第6页,共90页 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;
7、少;炔炔这类物质中氢比较这类物质中氢比较“缺缺”少。少。现在学习的是第7页,共90页烷烃通式: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
8、苯)化学式:化学式:C C6 6H H6 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、加成反应现在学习的是第8页,共90页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。称为团所取代而生成一系列化合物。称为烃的衍生物
9、。烃的衍生物。现在学习的是第9页,共90页1.甲烷的化学式、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现在学习的是第10页,共90页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。现在学习的是第11页,共90页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、
10、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%)4、甲烷的性质、甲烷的性质现在学习的是第12页,共90页化学性质: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。钾等强氧化剂不反应。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现在学习的是第13页,共90页(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
11、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现在学习的是第14页,共90页(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。现在学习的是第15页,共90页各氯代甲烷结构式各氯代甲烷结构式现在学习的是第16页,共90页二氯甲烷的结构式二氯甲烷的结构式现在学习的是第17
12、页,共90页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,生成可与化合物发生取代,生成物中不一定有单质物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单反应物、生成物中一定有单质质反应能否进行受催化剂、温反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较度、光照等外界条件影响较大大在水溶液中进行的置换反应在水溶液中进行的置换反应遵循金属遵循金属(或非金属或非金属)活动顺活动顺序序逐步取代,很多反应是可逆逐步取代,很多反应是可逆的的反应一般单方向进行反应一般单方向进行现在学习的是第18页,共90页烷烃的化学性质(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
13、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现在学习的是第19页,共90页常见烷烃的结构式: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|HC
14、CCH|HHH现在学习的是第20页,共90页结构简式结构简式:例:例:HHHHH|HCCCCCH|HHCHHHH|HCH3CHCH2CH2CH3|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现在学习的是第21页,共90页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(CH
15、3)CH3现在学习的是第22页,共90页2、同系物同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或结构相似,在分子组成上相差一个或若干个若干个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷如甲烷、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,分分子子组组成通式相同。成通式相同。(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,
16、物物理理性性质质有有一一定的递变规律。定的递变规律。现在学习的是第23页,共90页结构相似结构相似、分子组成上相差一个或若干、分子组成上相差一个或若干个个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现在学习的是第24页,共
17、90页1.下列哪组是同系物?(下列哪组是同系物?()A.CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3B.CH3CH3、CH3CH(CH3)CH3CH2C.CH3CHCH2CH2CH2练习练习现在学习的是第25页,共90页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,但具有不同结构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。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,也可以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,也可以是属于不同类物质。可以是有
18、机物,也可以是无机物。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)(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)现在学习的是第26页,共90页C4H10丁烷丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3现在学习的是第27页,共90页 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
19、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现在学习的是第28页,共90页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,_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现在学习的是第29页,共90页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
20、,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,打火机石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气,打火机里的液体主要是丁烷。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、癸现在学习的是第30页,共90页(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。现在学习的是第31页,共90页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
21、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)。现在学习的是第32页,共90页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现在学习的是第33页,共90页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
22、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。所以,所以,乙烯的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现在学习的是第34页,共90页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
23、色将乙烯通入溴水中:将乙烯通入溴水中:现象:现象:现在学习的是第35页,共90页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的碳原子与其它原碳原子与其它原子或原子团直接结合子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,叫做叫做加成反应加成反应 。现在学习的是第36页,共90页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现在学
24、习的是第37页,共90页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所替代的反应叫取代反应。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。通过有机物发生加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物分子结构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:是中不饱和键的情况:是CC键,还是键,还是CC键,或是苯环结构,键,或是苯环结构,以及它
25、们的个数。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团直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新的化合物的反应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 现在学习的是第38页,共90页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现在学习的是第39页,共90页一种无色、有毒、有特殊气味、不溶于水的液体,比一种无色、有毒、有特殊气味、不溶于水的液体,比水轻。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:
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