内容正文:
7.1.1 认识有机化合物
网友眼中的有机化学
1.定义:
一、有机化合物
大多数含碳元素的化合物,简称有机物。
注意:CO2、CO、碳酸及其盐、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)等属于无机物。
2.组成:
除C外,还含有H、O、N、S、X(卤素)等
【思考】人类目前发现和合成的物质已经超过1亿种,其中绝大多数都是有机物,为什么有机物的种类会如此繁多?
【复习旧知】
① 共价键:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
非极性共价键
极性共价键
碳氧双键
② 结构式:
用一根“-”表示一对共用电子的的表示方法
H-H
H-Cl
O=C=O
N≡N
H2 HCl CO2
【练习】分别写出甲烷和四氯化碳的电子式及结构式:
甲烷
CH4
四氯化碳
CCl4
最外层有4个电子,既不易得电子也不易失电子,通常与H、O、S、N等非金属原子通过共用电子对的方式形成共价键。
二、有机物中碳原子的成键特点
+6
2 4
C
1.C的成键数目
每个C原子形成____个共价键
4
C
这4个共价键可以如何组合呢?
原子成键数目
C H Cl O ……
4 1 1 2 ……
碳原子成键数目
三氯甲烷
H C Cl
Cl
Cl
甲醇
H C O H
H
H
H C H
H
H
甲烷
乙醇
H C C O H
H
H
H
H
+17
2
8
7
+8
2
6
观察以上物质的结构式思考碳原子的成键方式?
甲醇
H C O H
H
H
C
甲醛
H
O
H
“碳四价”原则:
每个碳原子可以形成4个共价键,不是4个单键,可以有双键或其他成键方式。
H C H
H
H
甲烷
C C
H
H
H
H
乙烯
多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架。思考三个碳原子能否形成两种基本碳骨架类型?
碳骨架基本类型
C C C
C C
C
分析下图显示的4个碳原子相互结合方式的不同
支链:多个端点
直链:两个端点
思考与讨论
请结合下图显示的 4 个碳原子相互结合的几种方式,分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
C 原子成键特点
成键类型
碳骨架形式
单键、双键、三键
链状 (直链、支链)、环状
成键个数
4 个
1.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.通过两个共价键 B.通过非极性键
C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键
C
2.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是( )
C
课堂练习
三、烷烃
1.甲烷的分子结构
CH4
分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间充填模型
5个原子不共面,以 C 为中心,4个H为顶点
4 个 C-H 键的长度、强度、夹角都相同。
甲烷是最简单的有机物
方便观察空间构型
表示真实情况
正四面体结构
键角
109°28′
【思考与讨论】与甲烷结构相似的有机物还有乙烷、丙烷、丁烷等。
写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式,总结这类有机物的结构特点?分子式有什么规律?
①元素组成:
②碳原子之间成键种类:
③碳原子的剩余价键:
只含C、H两种元素
C-C单键
C与4个原子相连接
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
碳原子数 2 3 4
结构式
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
均与H结合,化合价达到“饱和”。
这样一类的有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
3、链状烷烃的通式:CnH2n+2
2、烷烃定义:
① 元素组成上只含碳、氢两种元素
② 分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合
③ 碳原子的剩余价键均与氢原子结合,化合价达到“饱和”
如果链状烷烃中碳原子数目为 n,氢原子数就是 2n+2
规律:
烷烃的判断标准
每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱和”。
再思考:
① 多碳原子的碳链是直线型结构吗?
② 每个碳原子为中心与其周围相连的4个原子构成什么结构?
锯齿状结构
四面体结构
①分子式:
③结构式:
4、烷烃的表示方法
用元