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人教版高中化學必修二
第七章 有機化合物
第一節 認識有機化合物 第一課時
新知探究
目前,人們在自然界發現和人工合成的物質已經超過1億種，其中絕大多數是有機物。
為什么有機物如此繁多？
1.定義：
有機化合物：
大多數含碳的化合物，簡稱有機物。
注意：CO2、CO、碳酸及其鹽、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)、碳的金屬化合物等屬于無機物。
2.組成：
除C外，還含有H、O、N、S、P、X(鹵素)等
溫故而知新:
新知探究
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
分子式：
CH4
電子式：
H
H
H
C
H
結構式：
C
H
H
H
H
+1
-4
（平面）
思考：上述結構式是否說明甲烷分子的真實構型是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的平面正方形？
1、甲烷的分子結構
甲烷分子的立體結構：
以碳原子為中心， 四個氫原子為頂點的正四面體。4個C－H鍵的長度和強度相同夾角相等（均為109 28'或109.5 ）
球棍模型
空間充填模型
2.有機化合物中碳原子的成鍵特點
思考：有機化合物中的每個碳原子不僅能與其他原子形成4個共價鍵，那么碳原子與碳原子之間能成鍵嗎？成鍵時有什么特點呢？
特點①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。
直鏈
支鏈
鏈狀結構
特點②多個碳原子可結合形成碳鏈，也可形成碳環，也可帶支鏈。
特點③一定數目的碳原子可能構成不同的碳骨架（同分異構體）
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。
C 原子成鍵特點
成鍵類型
碳骨架形式
單鍵、雙鍵、三鍵
鏈狀 (直鏈、支鏈)、環狀
成鍵個數
4 個
【思考與討論】
【思考與討論】與甲烷結構相似的有機物還有乙烷、丙烷、丁烷等。
寫出丁烷的結構式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，總結這類有機物的結構特點？分子式有什么規律？
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
僅含碳和氫兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為烴。
烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。
烴(通式：CxHy)
碳
tàn
氫
qīng
烴
tīng
1、定義：只含有碳和氫兩種元素，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”。這樣一類有機化合物叫做飽和烴，又叫烷烴。
2、鏈狀烷烴通式：CnH2n+2 （n≥1，n∈N）
二、烷烴：
注：①分子里碳原子均以單鍵結合成鋸齒形鏈狀
②碳原子成四根共價鍵
③只有C-C和C-H鍵,C－H單鍵和C－C單鍵都可以旋轉。
④ 鍵角109°28’
3、結構特點：
①烷烴分子中每個碳原子與4個原子相連，對于烷烴的任意一個碳原子來說，它周圍的4個原子以它為中心構成四面體，否則就不是正四面體。
②鏈狀烷烴為開鏈式結構，可以是直鏈，也可帶支鏈。碳原子數≥3的鏈狀烷烴分子中的碳鏈均非直線型，為鋸齒形。
③烷烴中C－H單鍵和C－C單鍵都可以旋轉。
①分子式：
④結構式：
4、烷烴的表示方法
用元素符號和數字的組合表示物質分子組成的式子。
用短線來表示原子間的共用電子對
②最簡式：
組成物質的各元素原子最簡整數比。
如CH4、C2H6、C3H8、C4H10 ……
如CH4、CH3、C3H8、C2H5 ……
③電子式：
用“·”或“×”表示原子最外層電子成鍵情況。
⑤結構簡式
書寫原則：省略C-H鍵和直鏈上的 C-C 鍵；不能省略支鏈上的 C-C 鍵。
為了書寫方便，有機物通常用結構簡式表示
名稱 甲烷 乙烷 丙烷 新戊烷
分子式 CH4 C2H6 C3H8 C5H12
結構式
結構 簡式
CH4
CH3-CH3
CH3CH3
CH3-CH2-CH3
CH3CH2CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
思考：根據下列有機分子的碳骨架，寫出對應的結構簡式。
注意：碳碳雙鍵、三鍵不能省
CH3-C≡C-CH2-CH3
CH3
CH3-CH-CH2-CH3
CH3
CH3-CH-CH-CH3
CH3
CH3-C = C-CH3
CH3 CH3
5、烷烴的命名——習慣命名法
① 1-10 個 C 原子的直鏈烷烴:
稱為 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
正戊烷
異戊烷
新戊烷
CH3
CH3 C CH3
CH3
無支鏈
帶一支鏈
帶二支鏈
② 11 個 C 原子及以上的直鏈烷烴：如: C11H24 稱為 十一烷
③帶支鏈的烷烴：用正、異、新表示
6、同系物：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個 CH2 原子團的化合物互稱為同系物。
屬于同一類物質，具有相同的通式
分子式不同
思考：判斷下列物質是否屬于同系物
CH4 與 CH3(CH2)8CH3
CH2=CH2 與
CH2
CH2 CH2
CH2
CH3CH2CH2CH2CH3 與
CH3CHCH2CH3
CH3
是
是
否
否
注意：具有相同的通式不一定是同系物
CH3CH2CH3 與 CH3-CH2-CH-CH3
CH3
7、同分異構體:化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現
象稱為同分異構體現象
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
不一定是同類物質
分子組成相同、分子量相同
分子式相同 C4H10 ，但結構不同，所以性質上存在差異。
規律：支鏈越多，熔沸點 、密度越低
正戊烷>異戊烷>新戊烷
CH2=CH2 與
CH2
CH2 CH2
CH2
CH3CH2CH2CH3 與
CH3CHCH3
CH3
與 CH3CHCH2CH3
CH3
CH3CH2CHCH3
CH3
CH3(CH2)3CH3 與 CH3CH2CH3
思考：判斷下列物質是否屬于同分異構體:
H2SO4與H3PO4
否
否
是
否
是
注意：分子量相同不一定是同分異構體
化學“四同”的比較
內容 同位素 同素異形體 同系物 同分異構體
定義 質子數相同、中子數不同的原子（核素） 由一種元素組成的不同單質 結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質 分子式相、
結構不同的化合物
對象 原子 單質 化合物 化合物
性質 化學性質幾乎一樣，物理性質有差異 化學性質相似，物理性質差別較大 化學性質相似，熔、沸點，密度呈規律性變化 化學性質可能相似也可能不同，物理性質不同。
實例 H、D、T 金剛石與石墨 甲烷與丙烷 正戊烷與新戊烷
思考：寫出己烷C6H14所有同分異構體的結構簡式
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
烷烴同分異構體的書寫原則：
主鏈由長到短，支鏈由整到散；
位置由心到邊，排列由鄰到間。
思考：給出一種物質，你能書寫它所有的同分異構體嗎？
降碳對稱法
練習：寫出C7H16所有的同分異構體
C-C-C-C-C-C-C
C
∣
C-C-C-C-C-C
C-C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C-C
C
∣
C
∣
C-C-C-C
C
∣
C
∣
C
∣
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①定義：
烴分子失去一個氫原子的剩余基團
② 烷基： 烷烴失去一個氫原子剩余基團
常用-R表示
③烷基的通式：
CnH2n+1
乙烷
丙烷
甲烷
思考：那么乙基、丙基都有幾種結構？寫出其結構簡式
④常見烷基的結構簡式：
甲 基
-CH3
H3C-
乙 基
-C2H5
-CH2CH3
丙 基
分子式 -C3H7
-CHCH3
CH3
-CH2CH2CH3
正丙基
異丙基
補充：烴基
①同一個碳原子上的氫是等效氫
②同一碳原子上所連的甲基上的氫原子的是等效的;
同一碳原子上所連的乙基上對稱位置上的氫原子的是
等效的
③處于分子中對稱位置的碳上的氫原子是等效氫
判斷“等效氫”的三條原則是：
補充：烴的一元取代產物同分異構體數目的判斷---等效氫法
-C-
H
H
H
H
-C-
CH3
CH3
CH3
CH3
C
-C-
H
H
H
H
H
H
CH3—CH—CH—CH—CH3
l l l
CH3 CH3 CH3
4
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3
CH3 –C – CH2- CH3
CH3
練習：下面烷烴的等效H有多少種？
3
3
CH3— C —CH3
CH3
CH3
CH3 — C — C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
1
課堂小結
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
1、甲烷的分子結構
2.有機化合物中碳原子的成鍵特點
1、定義：
二、烷烴：
2、鏈狀烷烴通式：CnH2n+2 （n≥1，n∈N）
3、結構特點：
4、烷烴的表示方法
5、烷烴的命名——習慣命名法
6、同系物：
7、同分異構體:
補充：烴基、等效氫

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