7.1.2 烷烃的结构-2022-2023学年高一化学同步教学精品课件（人教版2019必修第二册）

碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。 与无机化合物相比，有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。对有机化合物的研究，需要在了解碳原子成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团。进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新的物质。 ●认识有机化合物 ●乙烯与有机高分子材料 ●乙醇与乙酸 ●基本营养物质 组织建设 第一节　认识有机化合物 （第2课时 烷烃的结构） 第七章 有机化合物 电子式 结构式 1．甲烷的结构：写出甲烷的分子式、电子式和结构式 二、烷烃的结构 空间构型 （立体结构） 正四面体结构 实验数据表明，甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C－H键的长度、强度相同，相互之间的夹角相等（109°28'）、四个H原子的位置等效（化学环境相同）；分子中最多有3个原子共面。 【小试牛刀】下列事实能证明甲烷分子中是以C原子为中心的正四面体结构，而不是平面结构的是（ ） A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质 C．CHCl3只代表一种物质 D．CCl4只代表一种物质 B 【思考与讨论】（1）与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子个数的增加，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机物分子式的通式。 C2H6 C3H8 C4H10 通式： CnH2n+2 (n≥1) 2．烷烃的结构 烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键可以自由转动）结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 【温馨提示】当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键，因此，链状烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链。 链状烷烃通式：CnH2n+2 (n≥1) （单）环烷烃通式：CnH2n (n≥3) 如：C11H24称为十一烷 戊烷 C5H12 C8H18 辛烷 3．烷烃的命名—习惯命名法 （1）1～10个C原子的烷烃: 称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷 （2）11个C原子以上的链状烷烃： 液化石油气主要是丙烷和丁烷； 打火机里的液体主要是丁烷； 汽油主要成分为辛烷。 【思考与讨论】（2）与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的原因。 正丁烷 异丁烷 （熔点：－138.4℃，沸点：－5℃） （熔点：－159.4℃，沸点：－11.6℃） 27.9℃ 9.5℃ 36.07℃ 沸点 （3）带支链的烷烃: 用正、异、新区别 同一种物质 同分异构体 4．同分异构现象、同分异构体 （1）概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫“同分异构现象”。分子式相同，结构不同的化合物间互称为“同分异构体”。 （2）烷烃的同分异构体(碳链异构)的书写方法——减碳法 C4H10 、C5H12、C6H14...... 口诀：主链由长到短，支链由整到散，位置由中到边； 1号位不接－CH3，2号位不接－CH2CH3 …… （1）烷基： 烷烃分子失去一个氢原子后所剩余的原子团，一般用“－R”表示。 如：甲基：－CH3；乙基：－CH2CH3；丙基：－CH2CH2CH3等。 基：电中性的原子团，含有未成对的单电子。 【拓展延伸】烷基 （2）甲基的电子式和电子数： 共9个电子 【思考与讨论】（3）结合下图中的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。 从上述三种烷烃的结构可以看出，相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团，如果链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，其分子式可以用通式CnH2n+2 表示。 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的同一类物质互称为同系物。 5．同系物 ①一差