7.1.2有机物中碳原子的成键特点 烷烃 讲义 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

有机物中碳原子的成键特点 烷烃 一、有机化合物 1.定义 绝大多数含有碳元素的化合物 2.组成元素 一定含有C，通常还可能含有H、O、N、P、S、卤素等 3.烃 只含C、H的有机物 二、有机化合物中碳原子的成键特点 1.碳原子的成键类型 碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，通常与其它非金属原子通过共用电子对的方式形成共价键 2.碳原子的成键数目 4个共价键 3.碳原子的成键方式 (1)碳原子之间可形成单键、双键或三键 (2)碳原子之间可形成碳链，也可结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架 三、CH4 1.分子结构 分子式 电子式 结构式 球棍模型 比例模型 CH4 2.空间结构 空间结构示意图 结构特点 正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，四个H原子位于4个顶点。 4个C—H长度和强度相同，夹角相等，键角109°28′。 3.物理性质 无色、无味气体，密度比空气小，是密度最小的有机物，极难溶于水 4.化学性质 (1)稳定性：与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，不能使KMnO4(H+)溶液、氯水、溴水褪色 (2)氧化反应：CH4+2O2CO2 + 2H2O 【现象】产生淡蓝色火焰 (3)高温分解：CH4C + 2H2 (4)取代反应：有机物中某原子(原子团)被其他原子(原子团)替代的反应 甲烷取代反应实验探究 装置与 方程式 装置 方程式 CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl ①色变浅：试管内气体颜色逐渐变浅 ②出油滴：试管内有油状液滴出现 ③生白雾：试管中有少量白雾 ④液上升：试管内液面逐渐上升 ①Cl2发生反应，混合气体黄绿色变浅 ②生成难溶于水的有机物 ③生成HCl ④反应后气体体积减小 说明 ①饱和食盐水能抑制Cl2的溶解 ②CH4与Cl2的反应是逐步的连锁反应，反应产物有5种，HCl最多 ③常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为液体 ④CH2Cl2只有一种结构可说明CH4为正四面体结构，不是平面结构 四、烷烃 有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 结构式 1.概念 C与C之间只以单键结合，其余价键均与H结合，叫做“烷烃”，也称“饱和烃” 2.结构特点 ①只含C、H ②全是单键 ③碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状 3.通式 CnH2n+2，符合CnH2n＋2(n为正整数)通式的烃一定是链状烷烃 4.表示方法 种类 含义 实例 分子式 用元素符号表示物质的分子组成 C2H6 最简式(实验式) 表示物质组成的各元素原子最简整数比 CH3 电子式 用“·”表示最外层电子 结构式 用短线来代替共用电子对 结构简式 结构式省略单键 CH3CH3 球棍模型 用球和棍表示原子间的结合方式 比例模型 用大小不同的小球表示原子间的连接方式 5.命名 (1)直链烷烃 ①C ≤ 10：甲乙丙丁午己庚辛壬癸+烷 碳原子数 1 2 3 4 5 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 碳原子数 6 7 8 9 10 分子式 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 名称 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 ②C >10：汉字数字+烷，如C11H24(十一烷) (2)支链烷烃：用正、异、新来命名 结构 CH3CH2CH2CH2CH3 或CH3(CH2)3CH3 或CH3CH(CH3)CH3 或C(CH3)4 支链 0支链 1支链 2支链 名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷 6.物理性质 溶解性 难溶于水，易溶于有机溶剂 状态 气态(C4)→液态(5C16)→固态(C≥17) 密度 C↑，密度↑ 熔沸点 ①直链烷烃：C↑，熔沸点↑ ②支链烷烃：C相同，支链↑，熔沸点↓ 7.化学性质 稳定性 不能使KMnO4(H+)溶液、氯水、溴水褪色 氧化反应 CnH2n+2 +O2nCO2 +(n+1)H2O 取代反应 光照下，可与气态卤素单质发生连锁的取代反应 五、同系物与同分异构体 1.同系物 结构相似，分子式相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。例如，乙烷与丙烷 2.同分异构体 分子式相同，结构不同的化合物，互称为同分异构体。例如，正丁烷与异丁烷，正戊烷、异戊烷与新戊烷 丁烷 戊烷 正丁烷 异丁烷 正戊烷