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第七章 有機化合物
第一節
第1課時
有機化合物中碳原子成鍵特點
烷烴的結構
認識有機化合物
課堂導入
生活中的有機化合物
觀察上述有機化合物，元素組成有什么特點？
C、H、O
一. 有機化合物的定義和通性
1．定義：有機化合物主要由碳、氫元素組成，是一定含碳的化合物。
含碳的化合物一定是有機物嗎？
2．通性
①大多數有機物熔點較低，難溶于水，易溶于有機溶劑；
②易燃燒，受熱易分解；發生化學反應較復雜，常伴有副反應發生。
有機方程式書寫一般用“→”
不是所有含碳的化合物都是有機物
CO、CO2、碳酸（H2CO3）、碳酸鹽（CO32-）、碳酸氫鹽（HCO3-）、SiC、金屬碳化物、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等，性質上更趨向于無機物的性質，算作無機化合物
二. 有機化合物中碳原子的成鍵特點
碳在地殼中的含量很低
有機化合物的種類繁多
組成有機化合物的元素種類很少

【討論】書寫碳原子結構示意圖，小組討論碳原子的成鍵特點
碳原子最外層有4個電子，要通過共用4對電子達到穩定結構。
+6
2
4
(1) 鍵的個數：每個碳原子和其他原子形成4個共價鍵
二. 有機化合物中碳原子的成鍵特點
(2) 成鍵的類型：
(3) 碳骨架形式：
多個碳原子之間可構成鏈狀結構，也可構成環狀結構。
碳原子與碳原子之間能形成共價鍵，可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。
二. 烴和烷烴
碳
tàn
氫
qīng
烴
tīng
①定義：僅含碳和氫兩種元素的有機物
①CH4 ②CH3Cl ③CH3OH ④H2S ⑤C2H2
⑥C60 ⑦C2H5OH ⑧CO2 ⑨金剛石 ⑩CH3COOH
練習1、下列物質屬于烴的是( )
①⑤
②分類：烷烴、烯烴、炔烴等。
1.烴
二. 烴和烷烴
(1)烷烴的結構(以甲烷為例)：寫出甲烷的電子式和結構式
甲烷空間結構是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體。
思考： 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？
甲烷分子中4個C-H鍵長度和強度相同，相互之間的夾角為109 o 28‘
能反應甲烷的真實存在狀況
2、烷烴
二. 烴和烷烴
2、烷烴
(2)烷烴的分子式、結構式與結構簡式，鍵線式
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
結構簡式
結構式
分子式
CH3 - CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2CH2CH3
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
結構簡式：省略C—H鍵并把同一C上的H合并；C—C鍵可省略，也可不省略
CH4
鍵線式：所有的氫、碳原子及碳-氫鍵均省略不畫，得到鍵線式。線的交點和端點都是碳原子
CH3 (CH2)2 CH3
二. 烴和烷烴
(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，寫出不含支鏈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。(P62思考討論)
C2H6
C3H8
C4H10
通式：CnH2n＋2 (n為正整數)
二. 烴和烷烴
(3)烷烴的組成、結構特點
①烷烴定義：只含 和 兩種元素，分子中的碳原子之間都以 結合，碳原子的剩余價鍵均與 結合，使碳原子的化合價都達到“ ”，這樣的一類有機化合物稱為 ，也稱為烷烴。
碳
氫
單鍵
氫原子
飽和
飽和烴
②注意：鏈狀烷烴中碳碳結合成鋸齒狀，鏈狀不是“直線狀”。
原因：當碳原子與4個原子以單鍵相連時，碳原子與周圍的4個原子都以四面體取向成鍵。
2、烷烴
二. 烴和烷烴
(4)烷烴的命名-習慣命名法
2、烷烴
如:C11H24 稱為十一烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷（不帶支鏈）
異戊烷（一個支鏈）
新戊烷（兩個支鏈）
①1-10個C原子的直鏈烷烴:
稱為 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
②11個C原子及其以上的直鏈烷烴：
③當碳原子數相同:
用正、異、新表示
二. 烴和烷烴
2、烷烴
拓展：烴基
①概念：
烴分子中失去一個或幾個氫原子，剩余的呈電中性的原子團稱為烴基
例如：甲烷失去一個氫原子得到甲基（-CH3）
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
結構簡式
結構式
分子式
CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 (CH2)2 CH3
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
結構簡式：省略C—H鍵并把同一C上的H合并；C—C鍵可省略，也可不省略
思考：從甲烷到丁烷，碳原子和氫原子個數差有什么特點？
相差1個或若干個CH2原子團
CH4
甲烷到丁烷，結構相似（鏈狀烷烴結構），都是同類物質（烷烴），滿足同一通式（CnH2n＋2 n為正整數）
三.同系物和同分異構體
①定義：
結構相似（同類物質），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。
同系物具有相同通式，具有相同通式的不一定是同系物
同系物相對分子質量差一定是14（CH2）的倍數
③性質：
具有相似的化學性質
物理性質具有遞變性（烷烴碳原子數增加，熔沸點、密度增加）
1.同系物
相同通式
乙烯和環丙烷
②理解：
思考、寫出戊烷的分子式、結構簡式及命名：
分子式：C5H12
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
CH3
C
CH3
CH3
同分異構現象
同分異構體
正戊烷
異戊烷
新戊烷
同分異構現象的廣泛存在也是有機物種類繁多的重要原因之一
三.同系物和同分異構體
同分異構現象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構現象
同分異構體：具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體
①定義：
②性質：
化學性質不一定相似（同類物質化學性質相似，不同類物質化學性質不同）
物理性質具有差異（碳數目相同，支鏈越多熔、沸點越低）
正丁烷和異丁烷
丙烯和環丙烷
2.同分異構體
相同的分子質量
CO和C2H4
三.同系物和同分異構體
2.同分異構體
(1)書寫的步驟
①先寫出碳原子數最多的主鏈。
②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為單支鏈(—CH3)接在主鏈某碳原子上。
③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為單支鏈(—CH2CH3)或雙支鏈(2個—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。
③烷烴同分異構體書寫（減碳法）：
(2)遵循的原則
主鏈由長到短；支鏈由整到散，單支鏈位置由心到邊，雙支鏈排列同、鄰、間
三.同系物和同分異構體
2.同分異構體
③烷烴同分異構體書寫（減碳法）：
(3)書寫方法示例（C6H14的同分異構體書寫為例）
、
③從主鏈上取下兩個C原子，看成一個整體或分開（支鏈整到散），把雙支鏈按同、鄰、間依次連接到剩余的含4個碳原子的主鏈。
、
①將分子中所有碳原子連成一條直鏈。(為了簡便起見，只寫碳骨架，下同)即C—C—C—C—C—C。
②從主鏈的一端取下一個C原子，把單支鏈按由心到邊依次連在5個碳的主鏈，即得到多個帶有甲基的同分異構體碳骨架。
思考：可以從C6H14中取下三個碳做支鏈嗎？
不可以，主鏈碳數目必須大于支鏈碳數目
概念 內　涵 研究對象 實例
同位素
同素異形體
同系物
同分異構體
質子數等，中子數不等，原子之間
原子
氕、氚
同一元素形成的不同單質
單質
O2、O3
結構相似，組成上差一個或n個CH2
有機物
C2H6、C4H10
相同分子式，不同結構的化合物
有機物
CH3(CH2)3CH3、
C(CH3)4
概念辨析
四.烷烴的取代產物種類
-C-
H
H
H
H
同一個碳原子上的氫是等效氫
- C-
CH3
CH3
CH3
CH3
同一個碳原子上的甲基上的氫是等效氫
C
-C-
H
H
H
H
H
H
處于分子中對稱位置的碳上的氫原子是等效氫
1.烷烴的一元取代物數目的判斷--等效氫法
等效氫法（有幾種等效氫就有幾種一元取代物）
甲烷只有一種等效氫
新戊烷只有一種等效氫
乙烷只有一種等效氫
一種一元取代物
一種一元取代物
一種一元取代物
CH3
CH3 – C – CH2- CH3
CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
對稱軸
③ ③
③`
①
②
①
①
思考、判斷下列化合物一元取代物種類
①
② ②
四.烷烴的取代產物種類
2.烷烴的二元取代產物數目的判斷（定一移一）
步驟：①寫烷烴一元取代物，即定一；②在一元取代物上移動另一個取代原子，即移一
例如： C3H8有多少種二氯取代物/C3H6Cl2 有多少種結構？
C—C —C
C—C —C
Cl
C—C —C
Cl
①
②
③
C—C —C
Cl
C—C —C
Cl
×
④
×
共4種
四.烷烴的取代產物種類
3.替代法
若烴CxHy的m元取代物有n種同分異構體，則其(y－m)元取代物也有n種同分異構體
C3H8二氯取代物有4種，C3H8 有4種
六氯取代物
有機物
碳原子成鍵特點
烷烴結構
烷烴的習慣命名法
同系物
同分異構
分子式相同，結構不同
甲烷正四面體
課堂小結

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