高中化学第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物第二课时有机化合物的结构特点课件鲁科版必修.ppt

,第,2,课时有机化合物的结构特点,第,3,章第,1,节认识有机化合物,学习目标,1.,了解有机化合物中碳原子的成键特点及有机物种类繁多的原因。,2.,了解烷烃的概念、通式及结构特点。,3.,了解烷烃的物理性质和化学性质。,4.,理解同分异构体的概 念，并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。,核心素养,1.,微观探析：从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。,2.,模型认知：建立同分异构体判断及书写的思模型。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.,有机物中碳原子的成键特点,(1),每个碳原子能与其他原子形成,个共价键。,(2),碳原子与碳原子之间可以形成,、,或,。,(3),碳原子之间彼此以共价键构成,或,。,4,一、碳原子的成键特点、烷烃,单键,双键,叁键,碳链,碳环,乙烷,丙烷,正丁烷,(1),烃分子中，碳原子之间都以,结合成,状，碳原子的剩余价键均与,结合，使每个碳原子的化合价都达到,“,饱和,”,，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。,2.,烷烃的分子结构,碳碳单键,氢原子,链,(2),烷烃的通式为,(,n,1,且,n,为整数,),。,(3),烷烃的空间结构中，碳原子,(,大于等于,3,时,),不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。,3.,烷烃的物理性质,随着碳原子数的递增，烷烃的物理性质呈现规律性的变化：状态由气体,液体,固体，熔、沸点逐渐,，密度逐渐,。,n,4,的烷烃呈,态。,C,n,H,2,n,2,升高,增大,气,4.,烷烃的化学性质,(1),稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应。,(2),氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为,(3),取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为,。,碳原子数,(,n,),及表示,n,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,_,_,_,_,_,己烷,庚烷,辛烷,壬烷,癸烷,n,10,相应数字烷,5.,习惯命名法,(1),表示,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,戊烷,(2),当碳原子数,n,相同，结构不相同时，用正、异、新表示。,如：,C,4,H,10,的两种分子的命名：,无支链时，,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,：,；,有支链时，,：,。,正丁烷,异丁烷,(1),烷烃是饱和烃，碳原子数一定的烷烃分子中氢原子数已达到最多，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃少。,(2),烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的原子团叫做烃基，烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫做烷基，一般用,R,表示。如,CH,4,去掉,1,个,H,原子得,到甲基,(CH,3,),：,。,(3),与卤素单质的取代反应是烷烃的特征性质；烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不要误认为烷烃不能发生氧化反应，烷烃的燃烧就是氧化反应。,归纳总结,解析,例,1,下列有机物中，属于烷烃的是,A.CH,2,=CH,2,B.CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,Cl,C.,D.,答案,解析,A,项中不是碳碳单键结合，不是烷烃；,B,项中含有氯原子，碳原子的键不是全部和氢原子结合，也就是说它不是烃；,C,项中不是链状，不是烷烃；,D,项中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，完全符合烷烃结构特点。,例,2,下列有关烷烃的叙述中，正确的是,在烷烃分子中，所有的化学键都是单键,烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性,KMnO,4,溶液的紫色退去,分子通式为,C,n,H,2,n,2,的烃不一定是烷烃,所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色,所有的烷烃都可以在空气中燃烧,A.,B.,C.,D.,答案,解析,解析,烷烃属于饱和烃，碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合；,烷烃性质稳定，均不能使酸性,KMnO,4,溶液退色；,分子通式为,C,n,H,2,n,2,的烃一定是烷烃；,烷烃在光照条件下都能与,Cl,2,发生取代反应；,C,2,H,6,不能与溴水发生取代反应使其退色，但能与,Br,2,蒸气在光照下发生取代反应；,烷烃都可以在空气中燃烧生成,CO,2,和,H,2,O,。,(1),阅读题目信息，理解结构与性质的关系，总结出性质递变规律并理解其原因。,(2),熟悉规律，如：,熟悉烷烃分子通式,C,n,H,2,n,2,(,n,为正整数,),，符合该通式的烃一定属于烷烃；,在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性,KMnO,4,溶液反应，但能发生取代反应、燃烧反应等；,常温、常压下，烷烃的碳原子数,4,时为气体，碳原子数,4,时为液体或固体,(,新戊烷是气体,),。,解答烷烃结构与性质类试题的方法,规律总结,1.,同分异构现象和同分异构体,(1),同分异构现象：化合物具有相同的,，但具有不同,的现象，叫做同分异构现象。,(2),同分异构体：具有相同,而,的,互为同分异构体。,(3),实例：,例如，丁烷有两种同分异构体，分别写出其结构简式：,、,。,分子式,二、同分异构体,结构,分子式,结构不同,化合物,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,2.,规律,有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越多。,归纳总结,同分异构体的判断方法,(1),分子式必须相同。相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体，如,C,8,H,18,和,C,7,H,14,O,。,(2),结构不同。主要从两个方面考虑：一是原子,(,或原子团,),的连接顺序不同；二是原子的空间排列不同，可以是同类物质，也可以是不同类物质。,例,3,(2017,南京高一检测,),将下列物质进行分类：,O,2,与,O,3,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,与,H,2,O,与,D,2,O,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,与,CH,3,CH(CH,3,)CH,3,C,60,与,C,70,(1),互为同位素的是,_(,填编号，下同,),。,答案,解析,解析,为质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子，互为同位素；,O,2,与,O,3,、,C,60,与,C,70,是结构不同的单质，互为同素异形体；,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,与,的分子式均为,C,4,H,10,，但结构不同，互,为同分异构体；,属于同一种物质。,(2),互为同素异形体的是,_,。,(3),互为同分异构体的是,_,。,(4),属于同一种物质的是,_,。,答案,例,4,在下列结构的有机物中，属于同分异构体的正确组合是,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,答案,解析,A.,和,B.,和,C.,和,D.,和,解析,和,、,和,、,和,的分子式相同而结构不同，分别互为同分异构体；,和,为同一种物质。,例,5,(2017,临沂一中高一月考,),分子式为,C,5,H,11,Cl,的同分异构体共有,(,不考虑立体异构,),A.6,种,B.7,种,C.8,种,D.9,种,答案,解析,若主链有,4,个碳原子，则氯原子有,4,种位置，即,；,若主链有,3,个碳原子，此时该烷烃有,4,个相同的甲基，则氯原子只有,1,种,位置，即,。故,C,5,H,11,Cl,的同分异构体共有,8,种。,思维启迪,解答此类题目要抓住判断角度，找出等效氢原子种类。一般来说，同一个碳原子上的氢原子等效，同一个碳原子所连的所有甲基上的氢原子等效，处于镜面对称位置上的氢原子等效。氯原子取代任意一个等效氢原子所得的一氯代物都是同一种。,学习小结,达标检测,1.,判断正误,(,正确的打,“,”,，错误的打,“”,),(1)C,5,H,12,的熔、沸点比,C,3,H,8,的熔、沸点高,(,),(2),常温常压下，,C,3,H,8,呈气态，,C,6,H,14,呈液态,(,),(3),乙烷能与溴水发生取代反应而使其退色,(,),(4)C,2,H,6,与,Cl,2,按体积比,1,1,混合，发生取代反应，生成的产物仅有两种,(,),(5)(CH,3,),2,CHCH,2,CH,3,的名称为戊烷,(,),(6),同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一,(,),答案,1,2,3,4,5,6,7,2.(2017,包头一中期中,),下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是,CH,3,(CH,2,),2,CH,3,CH,3,(CH,2,),3,CH,3,(CH,3,),3,CH,(CH,3,),2,CHCH,2,CH,3,A.,B.,C.,D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析,烷烃的碳原子数越多，沸点越高。在碳原子数目相同的条件下，含有的支链越多，沸点越低。据此可知，沸点由高到低排列的顺序是,，故,A,项正确。,7,3.(2017,周口高一月考,),下列关于烷烃的说法正确的是,A.,丙烷,(C,3,H,8,),发生取代反应生成的,C,3,H,7,Cl,的结构只有一种,B.,丙烷分子中,3,个碳原子在一条直线上,C.,分子中含有,7,个碳原子的烷烃在常温下为液态,D.,烷烃分子为直链式结构，不可以带支链,答案,解析,解析,A,项中,C,3,H,7,Cl,有两种结构：,CH,3,CH,2,CH,2,Cl,、,；,1,2,3,4,5,6,B,项中,C,3,H,8,分子中的,3,个碳原子呈,V,形，不在一条直线上；,D,项中烷烃分子中碳链可以是直链，也可以带支链。,7,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.,下列有机物中，互为同分异构体的是,(,),CH,2,=CHCH,3,；,；,CH,3,CH,2,CH,3,；,HC,CCH,3,；,；,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,A.,和,B.,和,C.,和,D.,和,7,解析,的分子式是,C,3,H,6,，,的分子式是,C,3,H,6,，,的分子式是,C,3,H,8,，,的分子式是,C,3,H,4,，,的分子式是,C,4,H,8,，,的分子式是,C,4,H,10,。,只有,和,的分子式相同，结构不同，互为同分异构体。,1,2,3,4,5,6,7,5.(2017,延安校级期中,),下列化学性质中，烷烃不具备的是,A.,不能使溴水退色,B.,可以在空气中燃烧,C.,与,Cl,2,发生取代反应,D.,能使酸性,KMnO,4,溶液退色,1,2,3,4,5,6,答案,解析,7,1,2,3,4,5,6,解析,烷烃为饱和烃，分子中不存在不饱和键，其化学性质稳定，所以烷烃具有,“,不能使溴水退色,”,的化学性质，故,A,不符合题意；,烷烃中含有,C,、,H,元素，所以烷烃具有,“,可以在空气中燃烧,”,的化学性质，故,B,不符合题意；,烷烃的特征反应为取代反应，在光照条件下烷烃能够与氯气发生取代反应，所以烷烃具有,“,与氯气发生取代反应,”,的化学性质，故,C,不符合题意；,烷烃分子中不存在不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液退色，所以烷烃不具有,“,能使酸性,KMnO,4,溶液退色,”,的化学性质，故,D,符合题意。,7,6.,分子式为,C,4,H,10,的烃的一氯代物的同分异构体有,A.3,种,B.4,种,C.5,种,D.6,种,1,2,3,4,5,6,答案,解析,7,解析,分子式为,C,4,H,10,的烃有两种同分异构体：,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,(,正丁烷,),和,(,异丁烷,),，正丁烷和异丁烷各有,2,种不同化学环境的氢原,子，故,C,4,H,10,的一氯取代物有,4,种。,7.,完成下列各题：,(1),同温同压下，某烷烃的蒸气密度是,H,2,的,29,倍，其分子式为,_,，该烷烃的结构有,_,种；试分别写出它们的结构简式及名称：,_,。,答案,C,4,H,10,2,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,，正丁烷；,，异丁烷,1,2,3,4,5,6,7,解析,同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，该烃的相对分子质量为,29,2,58,，烷烃分子通式为,C,n,H,2,n,2,，则其相对分子质量为,14,n,2,58,，,n,4,，故烷烃分子式为,C,4,H,10,。其结构简式和名称分别为,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,，正丁烷；,，异丁烷。,解析,(2),已知某烷烃分子中电子数为,42,。,该烷烃的分子式为,_,，写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构,简式：,_,，其一,氯代物只有一种的结构简式为,_,。,答案,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,、,C,5,H,12,1,2,3,4,5,6,7,解析,、,解析,烷烃分子通式为,C,n,H,2,n,2,，则其分子中电子数为,6,n,(2,n,2),42,，,n,5,，故烷烃分子式为,C,5,H,12,。烷烃,C,5,H,12,有,3,种同分异构体，其结构简式,分别为,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,、,、,，,其一氯代物分别有,3,种、,4,种、,1,种。,答案,1,2,3,4,5,6,7,解析,上述同分异构体中，在相同条件下沸点最高的是,_,(,写结构简式,),。,答案,1,2,3,4,5,6,7,解析,烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃,C,5,H,12,三种同分异构体中,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,沸点最高。,解析,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,