第6讲 认识有机化合物-【创新讲义】2022-2023高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第6讲 认识有机化合物 1. 通过认识有机化合物中碳原子的成键特点，从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构。 2. 通过认识有机化合物的同分异构现象，从分子结构的多样性角度探析有机化合物的多样性。 3. 通过认识烷烃的命名法和同系物的概念，从物质分类的角度辨识各类有机化合物的结构和性质特点。 4．以烷烃的代表物—甲烷的结构和性质为模型，认知烷烃的结构和性质。 本节是在初中化学有机物常识的基础上，以最简单的有机物—甲烷和最基本的有机物类别—烷烃为例，对有机物结构和性质的一般特点进行介绍，使学生了解有机物和无机物的不同之处，为接下来学习含官能团的烃的衍生物打下基础。重点内容为从物质分类、化学键、有机分子结构多样性角度辨识和探析有机化合物的结构和性质。难点为甲烷与氯气发生取代反应的实验探究和反应原理的微观探析。 内容较多，由老师在课上结合 “情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。 知识点一：碳原子的成键特点　烷烃的结构 一、有机化合物中碳原子的成键特点 （一）有机化合物和烃 概念 组成元素 有机化合物 大部分含有碳元素的化合物 一定含有C，常含有H,O，有的还含有N,P,S,Cl等(写元素符号，下同)。 烃 仅含有C,H的有机物 有机化合物都含有碳元素，但含有碳元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。最简单的有机化合物为甲烷。 （二）甲烷的分子结构 化学式 电子式 结构式 分子结构示意图 球棍模型 比例模型 CH4 从碳原子的电子排布和甲烷的结构式可知碳原子最外层有4个电子，能形成4个C—H键。 （三）有机化合物中碳原子的成键特点 1、碳原子间的成键方式多样 碳原子不仅能与其他原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成共价键。 可以形成单键、双键、三键(—C≡C—)。 2、有机物碳骨架基本类型多样 多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，有机物碳骨架的链状又分为直链和支链两种。如下图： 直链 支链 环状 3、组成有机物的碳原子数目灵活 有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 二、烷烃的结构 （一）烷烃的结构 1、甲烷的结构特点 甲烷分子中5个原子不在同一平面上，而是形成正四面体的空间结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点，分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。 分子结构示意图 球棍模型 比例模型 2、几种常见的烷烃 烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷 分子式 C2H6 C3H8 C4H10 结构式 结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 3、烷烃结构的特点 ①结构特点 a.单键：碳原子之间都以单键结合。 b.饱和：碳原子剩余价键全部跟氢原子结合。 c.结构：每个碳原子都与其他原子形成四面体结构。 ②链状烷烃通式：CnH2n＋2(n≥1) 【注意】烷烃中碳原子间结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上也可以分出支链。例如： （二）烷烃的表示方法 1、表示方法 碳原子数(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 相应汉字数字＋烷 2、当碳原子数n相同，结构不相同时，用正异新表示。 如C4H10的两种分子的命名： 无支链时，CH3CH2CH2CH3称为正丁烷 有支链时， 称为异丁烷 三、同系物　同分异构体 （一）同系物 1、概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。 2、实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 （二）同分异构体 1、概念 ①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 ②同分异构体：具有同分异构现象的化合物。 2、实例： 和 分子式均为C4H10，互为同分异 构体，用结构简式分别表示为CH3CH2CH2CH3、。 （三）烷烃同分异构体的书写 1、遵循的原则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由对到邻、间。 2、书写的步骤(以书写C5H12同分异构体为例) a.将分子中全部碳原子连成直链作为主链。 C—C—C—C—C b.从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架只有一种。 【注意】　甲基不能连在①位和④