魯科版必修2 第3章第1節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物（第2課時(shí)） 課件（54張）.ppt

第2課時(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 烴的概念僅由和兩種元素組成的有機(jī)化合物總稱為烴 又叫 是組成最簡(jiǎn)單的烴 篤學(xué)一有機(jī)化合物分子中碳原子成鍵的特點(diǎn) 碳 氫 碳?xì)浠衔?甲烷 4 4 共用電子 4 4 共價(jià) ch4 ch4 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 甲烷分子呈結(jié)構(gòu) 碳原子位于 個(gè)氫原子分別位于 上 正四面體 正四面體的中心 4 正四面體的4個(gè)頂點(diǎn) 3 有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 碳原子與其他原子碳原子的最外層有 個(gè)電子 碳原子能與其他原子通過條 結(jié)合形成分子 2 碳原子與碳原子間 碳原子之間可以形成 或 多個(gè)碳原子間以構(gòu)成或 4 4 共價(jià)鍵 共用電子 單鍵 雙鍵 叁鍵 共價(jià)鍵 碳鏈 碳環(huán) 4 烷烴的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 烷烴的含義 除了甲烷外 還有一系列和與甲烷相似的烴 如乙烷 丙烷 丁烷等 這類烴稱為烷烴 2 烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 烷烴分子中每個(gè)碳原子間以結(jié)合成 碳原子的其他價(jià)鍵都被所飽和 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 單鍵 鏈狀 氫原子 1 同分異構(gòu)體有關(guān)的概念 1 同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的 但具有的現(xiàn)象 叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象 2 同分異構(gòu)體具有相同而的互為同分異構(gòu)體 篤學(xué)二同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 分子式 不同結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)不同 化合物 2 同分異構(gòu)體的規(guī)律一般來(lái)說 有機(jī)化合物分子中的碳原子越多 它的就越多 如丁烷有種同分異構(gòu)體 戊烷有種同分異構(gòu)體 己烷有種同分異構(gòu)體 同分異構(gòu)體數(shù)目 2 3 5 3 同分異構(gòu)現(xiàn)象與有機(jī)化合物種類的關(guān)系在有機(jī)化合物中 是有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性的又一表現(xiàn) 有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性是導(dǎo)致有機(jī)化合物種類繁多 數(shù)量巨大的主要原因 同分異構(gòu)現(xiàn)象 慎思1 通過上述三種分子的球棍模型 說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 提示ch4 ccl4的結(jié)構(gòu)都是正四面體結(jié)構(gòu) ch3cl的結(jié)構(gòu)是四面體 而非正四面體 慎思2 隨著碳原子的增多 烷烴熔沸點(diǎn)有什么變化趨勢(shì) 提示隨著碳原子增多 熔沸點(diǎn)逐漸升高 慎思3 同分異構(gòu)現(xiàn)象只存在于有機(jī)化合物之間嗎 提示不是只存在于有機(jī)化合物之間 只要滿足分子式相同 結(jié)構(gòu)不同的化合物都可以互稱為同分異構(gòu)體 例如尿素 co nh2 2 和氰酸銨 nh4cno 慎思4 討論判斷分析下列表格中烴的排列規(guī)律 判斷排列在第15位烴的分子式提示c6h14 1 甲烷的分子結(jié)構(gòu)在甲烷分子中 碳原子分別與4個(gè)氫原子形成4個(gè)共價(jià)鍵 科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明 甲烷分子中的5個(gè)原子不在同一平面上 而是構(gòu)成一個(gè)正四面體 碳原子位于正四面體的中心 4個(gè)氫原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上 要點(diǎn)一 甲烷的分子結(jié)構(gòu)及烷烴的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 甲烷分子的分子式為ch4 電子式為 結(jié)構(gòu)式為 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ch4 2 烷烴的分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 1 乙烷和丙烷的分子式 結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 2 烷烴的結(jié)構(gòu)由乙烷 丙烷的結(jié)構(gòu)式可以看出 烷烴的分子中碳原子間以碳碳單鍵相連 碳原子的其他價(jià)鍵都被氫原子所飽和 這是所有烷烴所共同具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 即在烷烴的烴分子里 碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀 碳原子的其余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合 每個(gè)碳原子的化合價(jià)均已充分利用 達(dá)到 飽和 設(shè)一個(gè)烷烴分子中碳原子個(gè)數(shù)為n n為正整數(shù) n 1 由乙烷和丙烷的分子式可以推知烷烴的通式為cnh2n 2 例1 下列關(guān)于甲烷的說法正確的是 a 甲烷分子中c h間是離子鍵b 甲烷分子是空間正方體結(jié)構(gòu)c 甲烷的結(jié)構(gòu)式為ch4d 甲烷分子中4個(gè)碳?xì)滏I是完全等同的 解析甲烷分子中c h間是通過共用電子形成的共價(jià)鍵 故a項(xiàng)錯(cuò)誤 甲烷分子是空間正四面體結(jié)構(gòu) 故b項(xiàng)錯(cuò)誤 ch4是甲烷的分子式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 故c項(xiàng)錯(cuò)誤 答案d 化學(xué)式概念辨析化學(xué)式是指用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的式子 常見的化學(xué)式有實(shí)驗(yàn)式 分子式 結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式等 實(shí)驗(yàn)式表示物質(zhì)組成的最簡(jiǎn)單的化學(xué)式 又稱最簡(jiǎn)式 它能表示分子中所含原子的種類和原子個(gè)數(shù)比 但不能表示分子之間每種原子的具體個(gè)數(shù) 分子式表示分子內(nèi)原子的種類和數(shù)目 它是能夠精確表示物質(zhì)的分子組成和相對(duì)分子質(zhì)量的化學(xué)式 結(jié)構(gòu)式它是用短線來(lái)表示共用電子 省略未成鍵電子的化學(xué)式 它表示分子中原子與原子結(jié)合情況 包括原子間相結(jié)合的鍵數(shù) 但它并不能表示出分子中原子的空間排布 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)式寫起來(lái)比較麻煩 在實(shí)際應(yīng)用中常將結(jié)構(gòu)式中的碳碳單鍵和碳?xì)滏I省略 所得到的就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 體驗(yàn)1 下列性質(zhì)的敘述中 屬于烷烴特征性質(zhì)的是 a 完全燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水b 它們幾乎不溶于水c 它們是非電解質(zhì)d 分子的通式為cnh2n 2 能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) 解析所有烴完全燃燒的產(chǎn)物均只有h2o和co2 因此a項(xiàng)錯(cuò)誤 大多數(shù)有機(jī)物都難溶于水 故b項(xiàng)也不是烷烴的特征性質(zhì) 很多有機(jī)物是非電解質(zhì) 如蔗糖 這是大多數(shù)有機(jī)物的性質(zhì) 而不是烷烴的特征性質(zhì) 故c項(xiàng)錯(cuò)誤 烷烴的結(jié)構(gòu)均達(dá)到了飽和 故通式為cnh2n 2 且能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) 因此d項(xiàng)正確 答案d 要點(diǎn)二 烴的燃燒的有關(guān)規(guī)律 2 生成的水為液態(tài)若生成水為液態(tài)時(shí) 則不論氣態(tài)烴所含氫原子數(shù)多少 總是 v 0 由以上分析可知 烴類的燃燒前后氣體總體積的變化與分子中碳原子數(shù)無(wú)關(guān) 主要取決于分子中氫原子的數(shù)目及水的狀態(tài) 例2 下列各組有機(jī)化合物中 不論兩者以什么比例混合 只要總質(zhì)量一定 則完全燃燒時(shí)消耗o2的質(zhì)量和生成h2o或co2的質(zhì)量不變的是 a ch4 c2h6b c2h6 c3h6c c2h4 c3h6d c2h4 c3h4 答案c 本題綜合考查烴完全燃燒的耗氧量和生成水 二氧化碳的量的比較 通過本題可得出規(guī)律 最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物 不論以何種比例混合 只要混合物的總質(zhì)量一定 完全燃燒后生成co2和h2o及消耗o2的總量就一定 體驗(yàn)2 在常溫常壓下 取下列各氣態(tài)烴各1mol 分別在足量的氧氣中充分燃燒 消耗氧氣最多的是 a ch4b c2h6c c3h8d c4h10 答案d 1 對(duì)于給出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是否是同分異構(gòu)體的題目解析此類題目一般分為兩步 第一步由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫出分子式 判斷分子式是否相同 第二步根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式判斷結(jié)構(gòu)是否真正不同 要注意 同一物質(zhì)的不同寫法的情況 如一氯甲烷可以寫成 要點(diǎn)三 同分異構(gòu)體的判斷 同分異構(gòu)體的分子式相同 因此其相對(duì)分子質(zhì)量也相同 但相對(duì)分子質(zhì)量相同的化合物不一定互為同分異構(gòu)體 如no和c2h6 2 烴的一元取代物的異構(gòu) 取代等效氫法 1 等效氫的含義有機(jī)物分子中位置等同的氫叫等效氫 分子中等效氫原子有如下情況 分子中同一個(gè)碳原子上連接的氫原子等效 同一個(gè)碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效 如新戊烷 可以看作四個(gè)甲基取代了甲烷分子中的四個(gè)氫原子而得 其四個(gè)甲基等效 各甲基上的氫原子完全等效 也就是說新戊烷分子中的12個(gè)h原子是等效的 分子中處于鏡面對(duì)稱位置 相當(dāng)于平面鏡成像時(shí) 物與像的關(guān)系 上的氫原子是等效的 如子中的18個(gè)h原子是等效的 2 取代等效氫法要領(lǐng)利用等效氫原子關(guān)系 可以很容易判斷出有機(jī)物的一元取代物異構(gòu)體數(shù)目 其方法是先寫出烴 碳架 的異構(gòu)體 觀察分子中互不等效的氫原子有多少種 則一元取代物的結(jié)構(gòu)就有多少種 例3 下列各物質(zhì) o2和o3 12c和14c c2h6和c3h8 1 互為同位素的是 2 互為同素異形體的是 3 同屬于烷烴的是 4 互為同分異構(gòu)體的是 解析同位素是指質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同種元素的原子間的互稱 同素異形體是指同種元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì) 同分異構(gòu)體是指分子式相同結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì) 故這樣不難得出正確的答案 答案 1 2 3 4 同位素 同素異形體 同分異構(gòu)體和同一物質(zhì)之間的區(qū)別 體驗(yàn)3 下列有機(jī)物中 互為同分異構(gòu)體的是 ch2chch3 ch3ch2ch3 hccch3 ch3ch2ch2ch3a 和 b 和 c 和 d 和 解析 的分子式是c3h6 的分子式是c3h6 的分子式是c3h8 的分子式是c3h4 的分子式是c4h8 的分子式是c4h10 只有 和 的分子式相同 結(jié)構(gòu)不同 互為同分異構(gòu)體 答案a 規(guī)律探究十四烷烴的同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律 知識(shí)支持 1 烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法規(guī)律同分異構(gòu)體是指分子式相同 結(jié)構(gòu)式不同的化合物 結(jié)構(gòu)不同有碳鏈異構(gòu) 官能團(tuán)異構(gòu) 官能團(tuán)位置異構(gòu)等形式 就烷烴的同分異構(gòu)體只是限于碳鏈異構(gòu) 而碳鏈異構(gòu)是指因碳原子的結(jié)合順序不同而引起的異構(gòu)現(xiàn)象 同分異構(gòu)體的書寫方法規(guī)律 1 書寫碳骨架先寫最長(zhǎng)的碳鏈 然后依次寫出少一個(gè)碳原子的碳鏈 把摘下的碳原子由整體到分開的原則 分別按一定的順序掛到相應(yīng)的碳鏈上去 在書寫過程中 往往采用以下口訣來(lái)書寫 支鏈由整到散 位置由心到邊 等位不重掛 掛內(nèi)不掛端 2 氫飽和 按 碳四鍵 的原理 碳原子剩余的價(jià)鍵用氫原子去飽和 就可得所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 2 同分異構(gòu)體的書寫以戊烷 c5h12 為例 1 先寫出碳架結(jié)構(gòu) 先寫出最長(zhǎng)的碳鏈的碳架結(jié)構(gòu)c c c c c 正戊烷 然后寫少一個(gè)碳原子的直鏈的碳架結(jié)構(gòu) 異戊烷 然后再寫少兩個(gè)碳原子的直鏈的碳架結(jié)構(gòu) a 把剩下的兩個(gè)碳原子當(dāng)作一個(gè)支鏈加在主鏈上 b 把剩下的兩個(gè)碳原子分別作兩個(gè)支鏈加在主鏈上 新戊烷 2 補(bǔ)氫按 碳四鍵 的原理 碳原子剩余的價(jià)鍵用氫