資源簡介

高中化學
微課堂
CHEMISTRY
第七章 有機化合物
7.1.1 認識有機化合物
化合物
無機化合物
有機化合物
酸
堿
鹽
氧化物
HCl
NaOH
MgSO4
H2O2
化合物
有機化合物
格列寧
C6H12O6（葡萄糖）
OH[C10H8O4]n H（滌綸）
Q1：對比無機化合物和有機化合物各自的分子式，你發現了什么區別？
化合物
無機化合物
有機化合物
酸
堿
鹽
氧化物
HCl
NaOH
MgSO4
H2O2
化合物
7.1.1 認識有機化合物
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
有機化合物
定義：
大多數含碳元素的化合物。
組成元素：
除C外，常有H、O，還含有N、S、鹵素、P等。
有機化合物中碳原子的成鍵特點
練習：書寫甲烷的電子式和結構式。
7.1.1 認識有機化合物
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
有機化合物
定義：
大多數含碳元素的化合物。
組成元素：
除C外，常有H、O，還含有N、S、鹵素、P等。
1個C — 4個共價鍵
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}C原子≤2
C—其他原子
C—C原子
C原子＞2
鏈狀結構
直鏈
支鏈
環狀結構
有機化合物中碳原子的成鍵特點
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。
圖7-3 4個碳原子相互結合的幾種方式
A
H
F
E
C
G
B
D
I
資料卡片
組成和結構
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}分子式
電子式
結構式
分子結構示意圖（正四面體結構）
分子模型
球棍模型
空間填充模型
CH4
C
H
H
H
H
·
··
·
·
··
·
C
—
—
H
H
H
H
—
—
Q2：觀察甲烷的分子結構示意圖，你認為甲烷分子中最多幾個原子共平面？至少幾個原子不共面？
甲烷
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}有機化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子中碳原子數
2
3
4
結構式
分子式
思考與討論
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
H
—
—
（1）與甲烷結構相似的有機化合物還有很多，隨著分子中碳原子數的增加，還有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有機化合物。請根據碳原子的成鍵規律和下表提供的信息，寫出丁烷的結構式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此歸納這類有機化合物分子式的通式。
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
—
—
C
—
H
H
H
—
—
C
—
—
H
H
H
—
C
—
—
H
H
—
—
C
—
H
H
—
C
—
—
H
H
H
—
—
（2）與同學交流，比較大家寫出的丁烷的結構式是否相同，思考產生這種現象的可能原因。
C2H6
C3H8
C4H10
思考與討論
（3）結合圖7-6中的分子結構模型，總結這類有機化合物的組成和分子結構特點。
乙烷
丁烷
丙烷
碳原子的排列不是直線形，而是鋸齒狀；與每個C相鄰的4個原子都是四面體結構。
圖7-6 乙烷、丙烷和丁烷的分子結構模型
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
1、結構
飽和：C原子剩余價鍵全部和H結合，每個C達到飽和，是“飽和烴”
單鍵：C原子之間以C—C單鍵結合成鏈狀
（1）特點
（2）通式：
CnH2n+2（n≥1，n代表C原子數）
?
（3）命名
{E8B1032C-EA38-4F05-BA0D-38AFFFC7BED3}C原子數(n)及其表示
舉例
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C9H20 壬烷
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n＞10
相應數字
C18H38 十八烷
（4）同系物
結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。
eg：C個數不同的烷烴分子之間都是同系物。
定義：
同一類物質，化學鍵的連接方式相同
相對分子質量相差14的整數倍
同分異構體
圖7-7 正丁烷和異丁烷的分子結構模型
正丁烷
（熔點-138.4℃，沸點-0.5℃）
異丁烷
（熔點-159.4℃，沸點-11.6℃）
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
（5）同分異構體
①定義：具有相同的分子式，但具有不同結構的現象稱為同分異構現象。
具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體。
造成有機物種類繁多的原因之一
②熔沸點：同分異構體的支鏈越多，熔沸點越低。
正戊烷：
CH3CH2CH2CH2CH3
異戊烷：
CH3CHCH2CH3
—
CH3
新戊烷：
CH3CHCH3
—
CH3
—
CH3
正丁烷：
CH3CH2CH2CH3
異丁烷：
CH3CHCH3
—
CH3
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
（5）同分異構體
③ 烷烴同分異構體的寫法
a. 先寫出碳原子數最多的主鏈；
b. 再寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基連在主鏈某碳原子上；
c. 再寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基或兩個甲基連在主鏈碳原子上，依次類推。
eg：C6H14
①將分子中全部碳原子連成一條直鏈；
C—C—C—C—C—C
②從主鏈的一端取下一個C原子。
③從主鏈上取下兩個C原子，看成一個整體或分開，依次連接到剩余的含4個碳原子的主鏈，由于兩個碳原子作為一個整體的連接方式會改變主鏈C原子數，如
×
支鏈對位
支鏈鄰位
√
√
√
√
√
思考與討論
天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分是甲烷；護膚品、醫用軟膏中的“凡士林”和蠟燭、蠟筆中的石蠟，其主要成分是含碳原子數較多的烷烴。請結合生活經驗和初中化學的有關知識，想一想烷烴可能具有哪些性質。
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
2、性質
物理性質
顏色：無色
熔沸點/狀態：
水溶性：難溶于水
物理性質
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}名稱
結構簡式
常溫狀態
熔點/℃
沸點/℃
相對密度
甲烷
CH4
氣
-182.5
-161.5
乙烷
CH3CH3
氣
-182.8
-88.6
丙烷
CH3CH2CH3
氣
-188
-42.1
0.5005
丁烷
CH3(CH2)2CH3
氣
-138.4
-0.5
0.5788
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.0
0.5572
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
174.1
0.7298
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22.0
302.2
0.7767
烷 烴
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
2、性質
化學性質
物理性質
穩定性
顏色：無色
熔沸點/狀態：隨碳原子數的增多而升高，氣（1~4）→液（5~16） →固
水溶性：難溶于水
與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不反應
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
點燃
性質
用途
含碳量↑
驗純
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
2、性質
化學性質
物理性質
穩定性
顏色：無色
熔沸點/狀態：隨碳原子數的增多而升高，氣（1~4）→液（5~16）→固
水溶性：難溶于水
與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不反應
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
點燃
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
點燃
較高溫度下會分解
性質
用途
煤礦：通風、嚴禁煙火
化工生產：獲得燃料
取代反應
和鹵素單質
驗純
甲 烷
甲烷和氯氣的取代反應
取2支硬質大試管，通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣，分別用鐵架臺固定好。其中1支試管用預先準備好的黑色紙套上，另1支試管放在光亮處（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比較2支試管中的物質，二者是否出現了區別？
實驗7-1
Cl2(HCl)：飽和食鹽水
Cl2 + H2O ? HCl + HClO
?
鋁箔
甲 烷
甲 烷
{2A488322-F2BA-4B5B-9748-0D474271808F}裝置
現象
無明顯現象
① 試管中的氣體顏色逐漸變淺；
④ 試管內液面上升；
③ 試管中有白霧生成；
② 試管內壁有油狀液滴出現；
⑤ 水槽中有白色固體生成。
鋁箔
甲 烷
甲烷和氯氣的取代反應
+
C
—
—
H
H
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
H
H
H
—
—
+
H Cl
—
+
C
—
—
Cl
H
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
H
H
—
—
+
H Cl
—
一氯甲烷
二氯甲烷
甲 烷
甲烷和氯氣的取代反應
+
C
—
—
Cl
Cl
H
H
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
H
Cl
—
—
+
H Cl
—
+
C
—
—
Cl
Cl
H
Cl
—
—
Cl Cl
—
→
光照
C
—
—
Cl
Cl
Cl
Cl
—
—
+
H Cl
—
三氯甲烷
四氯化碳
7.1.1 認識有機化合物
二、烷烴
2、性質
化學性質
物理性質
穩定性
顏色：無色
熔沸點/狀態：隨碳原子數的增多而升高，氣（1~4）→液（5~16）→固
水溶性：難溶于水
與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不反應
可燃性
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
點燃
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
點燃
較高溫度下會分解
性質
用途
煤礦：通風、嚴禁煙火
化工生產：獲得燃料
取代反應
和鹵素單質
a. CH4＋Cl2 → CH3Cl＋HCl；
光照
b. CH3Cl＋Cl2 → CH2Cl2＋HCl；
光照
c. CH2Cl2＋Cl2 → CHCl3＋HCl；
光照
d. CHCl3＋Cl2 → CCl4＋HCl。
光照
氣
液，氯仿
液
液
這四種氯代產物都不溶于水。 CHCl3 和CCl4是工業上上重要的有機溶劑。
驗純
感謝聆聽！
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