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(共40張PPT)
第七章 有機化合物
第一節 認識有機化合物
課時1 碳原子的成鍵特點 烷烴的結構
貳
知識導航
本節重點
本節難點
碳原子的成鍵特點
壹
烷烴的結構
貳
課堂導入
碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機化合物卻分布很廣。
有機化合物不僅構成了生機勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和藥物的主要來源。
維生素C
木糖醇
食 品
課堂導入
青霉素
藥 物
聚氯乙烯塑料
材 料
課堂導入
煤礦坑道氣（瓦斯）
沼氣（甲烷的俗稱）
天然氣、油田氣
可燃冰
CH4
燃 料
目前發現和合成的物質，絕大多數是有機物，超過了1億種！
探究課堂
都含有C元素
通過觀察，你能否發現上述有機物在組成上有什么相同之處？
有機化合物
探究課堂
有機化合物
絕大多數含碳的化合物，但不是所有含碳的化合物都是有機物。
盡管含有碳，但它們的組成和結構更象無機物，所以將它們看作無機物
碳的氧化物(CO、CO2)
碳酸及其鹽(H2CO3、Na2CO3)
氫氰酸及其鹽(HCN、NaCN)
硫氰酸及其鹽(HSCN、KSCN)
某些碳化物SiC、CaC2
氰酸鹽(HCNO、NH4CNO)等
有機化學：研究有機物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學
探究課堂
有機化合物
組成元素：
主要元素
其他元素
碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等
探究課堂
1、請書寫碳原子的原子結構示意圖、碳原子的電子式和結構式。
2、思考碳原子具有怎樣的結構和成鍵特點？
2 4
+6
l
–C–
l
.
·C·
˙
碳原子最外層有4個電子，不易得到或失去電子，
而易通過共價鍵與碳原子或其它非金屬原子相結合。
人類目前發現和合成的物質已經超過1億種，其中絕大多數都是有機物，為什么有機物的種類會如此繁多？
探究課堂
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
先關注碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四價”原則，補充連接其他原子
單鍵
雙鍵
三鍵
【探究活動】用2個碳原子，氫原子數目任選，拼出你認為合理的有機物，并說明理由
探究碳原子成鍵數目
探究課堂
探究碳原子成鍵數目
碳的骨架有哪些連接方式？
1、用3個碳原子、拼插你認為合理的有機物的碳骨架
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
2、用4個碳原子，以碳碳單鍵相連，拼插你認為合理的有機物的鏈狀骨架
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
直鏈
環狀
支鏈
探究課堂
探究碳原子成鍵數目
請結合下圖顯示的4個碳原子相互結合的幾種方式，分析以碳為骨架的有機物種類繁多的原因。
①碳原子最外層有4個電子，易形成4個共價鍵；
②碳原子間可形成單鍵、雙鍵、三鍵；
③碳原子間可形成碳鏈或碳環；
探究課堂
【例1】下圖是表示4個碳原子相互結合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學鍵，假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫原子結合。
(1)碳原子間所成的化學鍵全是碳碳單鍵的有________________(填字母，下同)，含有碳碳雙鍵的有_____________，含有碳碳三鍵的有__________。
A、C、H、J
B、E、F
D、G
(2)碳骨架為鏈狀的有________________________，為環狀的有______，含有支鏈的有_________。
A、B、C、D、E、F、G
H、J
C、F、J
探究課堂
結構式
電子式
分子式
甲烷分子結構
探究課堂
通過甲烷的結構式，我們可以知道甲烷分子中原子的連接順序。那么，這些原子有著怎樣的空間位置關系呢？
探究課堂
分子結構示意圖
球棍模型
空間充填模型
結構特點：4個C—H鍵的長度和強度相同，夾角相等(即鍵角為109°28′)，是_____________；碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點
正四面體結構
甲烷分子結構
探究課堂
與甲烷結構相似的有機化合物還有乙烷、丙烷、丁烷，試寫出丁烷的結構式并總結這類有機物的組成和分子結構特點？
有機化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子數 2 3 4
結構式
①元素組成上只含碳、氫兩種元素；
②分子中的碳原子之間都以碳碳單鍵結合；
③碳原子的剩余價鍵均與H結合，化合價達到飽和。
探究課堂
烷烴
1、定義：烴分子中碳原子之間都以單鍵相結合，剩余價鍵均與氫原子結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的烴叫做飽和烴，也稱為烷烴。
C的4根鍵連接4個原子
通過乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烴還有哪些結構特點？
④ 碳碳單鍵可旋轉；
⑤ 碳原子數大于2的直鏈烷烴呈鋸齒狀；
探究課堂
再寫出乙烷、丙烷、丁烷的分子式，然后分析鏈狀烷烴的分子式有什么書寫規律？
規律：如果鏈狀烷烴中碳原子數目為n，氫原子數就是2n+2。
有機化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子數 2 3 4
結構式
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
2.烷烴的通式：CnH2n+2 (n≥1)
探究課堂
碳 + 氫 =
烴
你知道為什么我們把這個化合物稱為烴嗎？
僅含碳氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物，也稱為烴。
tàn qīng
探究課堂
【例2】按要求填空。
(1)下列屬于鏈狀烷烴的是________(填字母)。
A．C2H4 B．C3H4
C．C4H8 D．C5H12
E．C7H14 F．C9H20
(2)分子中含18個氫原子的鏈狀烷烴分子式為____________。
(3)相對分子質量為58的鏈狀烷烴分子式為__________。
(4)某鏈狀烷烴分子中含6個碳原子，則該鏈狀烷烴的相對分子質量為________。
D F
C8H18
C4H10
86
探究課堂
有機物組成和結構的表示方法
結構簡式
省略C H鍵，把同一碳原子上的H合并，省略橫線上C C鍵
【注意】省略單鍵，但雙鍵、三鍵不能省略
省略橫線上
C—C鍵
CH3-CH3
CH3CH3
結構式
結構簡式
結構簡式
把同一C上的H合并
省略C—H鍵
探究課堂
【例3】寫出下列有機物的結構簡式：
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH3
CH3
CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3 )CH3
探究課堂
有機物組成和結構的表示方法
表示物質組成的各元素原子最簡整數比的式子。
分子式
最簡式(實驗式)
如 C4H10 的最簡式為
C2H5
結構式
用短線來表示原子間的共用電子對
電子式
用元素符號表示物質分子組成的式子，可反映一個分子中原子的種類和數目
用小黑點等符號代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子
探究課堂
鍵線式
省略碳、氫元素符號，只寫碳碳鍵；通常相鄰碳碳鍵之間的夾角畫成120°，每個端點和轉折點都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下來。
有機物組成和結構的表示方法
CH3CH2CH3 鍵線式可表示為__________________
鍵線式可表示為__________________
CH3CH=CHCH3 鍵線式可表示為__________________
探究課堂
有機物組成和結構的表示方法
分子模型
空間填充模型
球棍模型
最能反映真實結構
探究課堂
我們應該如何給這些烷烴命名呢？
鏈狀烷烴的命名——習慣命名法
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
庚烷
辛烷
壬烷
癸烷
如:十一烷
n＞10
相應漢字數字＋烷
碳原子數不多于10時
碳原子數在10以上時
CH3(CH2)9CH3
探究課堂
鏈狀烷烴的命名——習慣命名法
當碳原子數n相同
結構不相同時，用正、異、新表示
正戊烷
異戊烷
新戊烷
無支鏈
帶一支鏈
帶兩支鏈
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
以上三個物質物質分子式均為C5H12，它們是否是同一種物質呢？
探究課堂
同分異構現象和同分異構體
同分異構現象
化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象
同分異構體
具有相同分子式而結構不同的化合物的互稱
正丁烷
異丁烷
示例
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3

CH3
探究課堂
名稱 熔點/0C 沸點/0C 相對密度
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
異丁烷 -159.6 -11.7 0.557
正丁烷和異丁烷的某些物理性質
同分異構體
同分異構的性質
物理性質：支鏈越多，熔沸點越低，密度越小
化學性質：不一定相似
探究課堂
5、互為同分異構體的有機物一定不屬于同一類有機物(　　)
3、互為同分異構體的化合物，化學性質一定相似(　　)
2、互為同分異構體的有機物一定不是同系物，互為同系物的化合物一定不是同分異構體(　　)
CH3CHCH3

Cl
1、同分異構體的相對分子質量相同，相對分子質量相同的化合物一定是同分異構體(　　)
4、CH3CH2CH2Cl和 互為同分異構體(　　)
【例4】判斷正誤
探究課堂
烷烴同分異構體的書寫
遵循的原則
書寫的步驟
主鏈由長到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列對鄰到間
排主鏈，主鏈由長到短
示例：書寫C6H14的同分異構體
C—C—C—C—C—C
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上
(甲基不放端位)
CH3—CH2—CH—CH2—CH3

CH3
C—C—C—C—C

C
C—C—C—C—C

C
CH3—CH2—CH—CH2—CH3

CH3
探究課堂
(乙基不放倒數第二個碳)
寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。
CH3—C—CH2—CH3

CH3
CH3

C—C—C—C

C
C

C—C—C—C

C

C
CH3—C—CH2—CH3

CH3

CH3
烷烴同分異構體的書寫
探究課堂
【例5】下列物質屬于同分異構體的一組是( )
A. 與
B. CH3—CH2—CH2—CH3與
C. C2H6與C3H8
D. O2與O3
B
探究課堂
CH3(CH2)9CH3
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
乙烷
丙烷
十一烷
丁烷
觀察以上幾種烷烴的結構簡式，這些烷烴分子有什么特點，在組成上有什么差異呢？
探究課堂
結構上：同類物質結構相似
分子組成：相差一個或若干個CH2原子團
(相對分子質量相差14n)
同系物所含元素種類一定相同，除C、H外其他種類元素原子數必須相同
同系物
探究課堂
同系物判斷的幾個“一定”和“不一定”
① 同系物在分子組成上一定相差一個或若干個“CH2”原子團；
但在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物不一定是同系物。
② 同系物具有同一通式，但具有同一通式的有機物不一定是同系物。
③ 同系物的化學性質一定相似，但化學性質相似的物質不一定是同系物。
④ 同系物的相對分子質量一定不相同。
探究課堂
【例6】下列物質互為同系物的是( )
A. 與 B.CH3CH3與
C.CH3CH2Cl與 D.CH3CH2CH3與CH3CH2Cl
B
課堂小結
碳原子的成鍵特點
烷烴的結構
碳原子的成鍵特點
烷烴的結構
有機化合物和有機化學
碳原子得失電子情況
碳原子的成鍵數目
命名
結構
碳原子間的成鍵方式
習慣命名法
化合物具有相同的分子式，但具有不同結構
同類物質結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團
同分異構體
同系物
謝謝觀看
THANKS

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