資源簡介

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第七章
第一節 認識有機化合物
第一課時 烷烴的結構
新人教版 化學 必修第二冊
01
目錄
有機化合物中碳原子的成鍵特點
02
烷烴
01
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
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甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外層的 個電子與 個氫原子的電子形成 個 共價鍵，電子式為 ，結構式為 。
4
4
4
C—H
1.甲烷的分子結構
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
(1) 鍵的個數
每個碳原子形成4個共價鍵
(2) 成鍵的類型
碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵，可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。
(3) 碳骨架形式
碳原子之間可構成鏈狀結構，也可構成環狀結構。
2.有機化合物中碳原子的成鍵特點
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
碳原子最外層含4個電子，可以和碳原子及其他原子形成4個共價鍵，碳原子間可以以單鍵、雙鍵或三鍵相結合，也可以形成碳鏈或碳環等碳骨架。
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。
思考與討論
使用模型研究物質結構
將微觀的分子結構通過模型呈現出來，便于我們了解分子中原子的結合方式與空間位置關系，獲取更多的結構信息。隨著現代信息技術的發展，除了實物模型，還可以通過計算機對物質的結構進行模擬和計算。這是人們探索物質結構的重要方法，也是學習化學的直觀工具。
資料卡片
01
二、烷烴
烴:
（碳氫化合物）
只含有碳、氫兩種元素的有機物。
+
=
烴
t
īng
q
火
氣
àn
t īng
二、烷烴
分子中的碳原子之間都以單鍵結合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合，使碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的一類有機化合物稱為飽和烴。
烷烴
二、烷烴
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？
實驗數據表明，甲烷分子中的5個原子不在同一平面上，而是形成了正四面體的空間結構。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。分子中的4個C-H的長度和強度相同，相互之間的夾角相等。
1.烷烴的結構
(1) 甲烷的結構
1.烷烴的結構
甲烷分子結構是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體。
二、烷烴
1.烷烴的結構
二、烷烴
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
鏈狀烷烴的通式：________(n≥1)。
CnH2n＋2
Cn
H2n
＋2
鏈狀烷烴的結構特點
①單鍵：碳原子之間以碳碳單鍵相結合。
②飽和：碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結合，烷烴是飽和烴，相同碳原子數的有機物分子里，鏈狀烷烴的含氫量最大。
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，因此，烷烴中碳碳結合成鏈狀，鏈狀不是“直線狀”，而是呈鋸齒狀，鏈上還可分出支鏈，如圖所示：
正戊烷
異戊烷
新戊烷
原創
1.烷烴的結構
二、烷烴
呈鋸齒狀
(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。
C2H6
C3H8
C4H10
思考與討論
(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。
(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。
只含碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合，使碳原子的化合價都達到“飽和”。
思考與討論
二、烷烴
+ CH2
+ CH2
結構相似
在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團
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。
通式相同、結構相似、化學性質相似，
分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團。
2.同系物
二、烷烴
定義
同系物的特點
①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。
②同系物一定具有不同的碳、氫原子數和分子式。
③同系物一定具有不同的相對分子質量(相差14n)。
二、烷烴
2.同系物
同系物的判斷標準
同類
不同碳
同通式，同類物質結構相似
互為同系物的物質碳原子數不同，
即分子組成上相差一個或若干個CH2原子團
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
無支鏈
異戊烷
帶一支鏈
新戊烷
帶兩支鏈
3.烷烴的命名——習慣命名法
稱為 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
二、烷烴
1-10個C原子的直鏈烷烴:
11個C原子以上的直鏈烷烴：如:C11H24 稱為十一烷
帶支鏈的烷烴:用正、異、新表示
正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式、分子結構是否相同？它們是否為同一種物質？
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
無支鏈
異戊烷
帶一支鏈
新戊烷
帶兩支鏈
它們的分子式相同（C5H12），但分子結構不同，屬于不同的分子。
二、烷烴
化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構現象，叫做同分異構體現象。
具有同分異構體現象的化合物互稱為同分異構體。
如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構體。
理解
三同
分子式相同、分子組成相同、分子量相同
兩不同
結構不同、性質不同
4.同分異構現象和同分異構體
二、烷烴
同分異構體現象
同分異構體
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
物理性質：
支鏈越多，熔沸點↓， 密度 ↓
化學性質：
不一定相同
4.同分異構現象和同分異構體
二、烷烴
同分異構體性質
概念 內　涵 比較對象 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
化合物
二、烷烴
5.四“同”比較
正丁烷、異丁烷
課堂檢測
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
課堂檢測
C
1．下列有關說法正確的是(　　)
A．石墨和金剛石互為同位素
B．乙烷和丙烷互為同素異形體
C．CH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3互為同分異構體
D．12C和13C互為同系物
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
課堂檢測
D
2．下列關于CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3的敘述不正確的是(　　)
A．均能用通式CnH2n＋2來表示
B．它們互為同系物
C．CH3CH2CH2CH3與異丁烷互為同分異構體
D．分子中的碳原子都在同一條直線上
內容內容內容
P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ/mol，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ/mol。下列敘述正確的是(　　)
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為 kJ/mol
D．P—P鍵的鍵能為 kJ/mol
課堂檢測
A
3.下列有關同系物的說法，錯誤的是(　　)
①化學性質相似的有機物是同系物?、诜肿咏M成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物是同系物　③若有機物中碳、氫元素的質量分數相同，則它們必定是同系物　④若兩種有機物的相對分子質量相差14n(n為正整數)，則必為同系物
A．①②③④ B．只有②③
C．只有③④ D．只有①②③
課堂總結
課堂總結
01
02
有機物中碳原子的成鍵特點
烷烴的結構
03
04
05
烷烴的結構
同系物
同分異構體
THANKS
THANKS
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