7.1 认识有机化合物 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第1节 认识有机化合物 第七章 有机化合物 第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 素养目标 1.结合碳原子的核外电子排布,了解有机化合物中碳原子的成键特征。初步认识有机物种类繁多的原因。培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养。 2.以甲烷的正四面体结构为基础,认识烷烃的结构。了解简单烷烃的习惯命名法。 3.通过模型认识同系物和同分异构体的概念和实例,学会简单同分异构体的书写步骤和方法。培养证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等核心素养。 维生素C 木糖醇 C2H5OH 酒 CH3COOH 醋 蔗糖 C12H22O11 聚氯乙烯塑料 化合物分类 HCl NaOH NaCl CuO …… CH4（甲烷） C2H5OH（酒精） CH3COOH（醋） …… 无机化合物 有机化合物 ①CO ②CH4 ③C2H5OH(乙醇) ④H2CO3 ⑤CCl4 ⑥C6H12O6(葡萄糖) ⑦KSCN ⑧NaHCO3 ⑨CO(NH2)2(尿素) ⑩C2H2 【判断】下列物质属于有机化合物的是_____________。 ②③⑤⑥⑨⑩ 有机化合物 定义：一般把含碳元素的化合物称为有机化合物。 组成： 除C外，还含有H、O、N、S、P、X(卤素)等 碳元素在地壳中含量比较低，但是含碳的有机化合物种类和数量却很多。 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？ 【思考交流】 这个饼状图表示的是地壳中元素含量的排序，我们可以看到，排名前九位的并没有碳元素，碳元素在地壳中含量比较低，据资料显示，只有0.03%左右，但是含碳的有机化合物的种类和数量却很多。 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？接下来我们要详细的探讨。 甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的 分子式为____，电子式为 ， 结构式为 。 CH4 一、有机化合物中碳原子的成键特点 碳原子最外层 4 个电子，可与其他原子形成 4 个共价键 1、成键个数 2、成键类型 碳原子与碳原子之间也可以形成共价键，有单键、双键或三键 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 3、碳骨架类型 链状结构 环状结构 多个碳原子之间可以结合成_____，也可以结合成_____， 碳链 碳环 【思考】结合下列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 碳原子成键特点 成键类型 碳骨架类型 单键、双键、三键 链状 ( 直链、支链 )、环状 成键个数 4 个 资料卡片 使用模型研究物质结构 球棍模型 空间填充模型 优点：便于了解原子的结合方式与空间位置关系 分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间 充填模型 CH4 正四面体 键长、键能、键角相同 4个C-H键： 键角 109°28′ 真实反应其存在状况 甲烷 二、烷烃 甲烷空间构型：正四面体结构 结构特点：4个C－H键是等价的 C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。 甲烷的空间结构是________结构，__原子位于正四面体的中心，4个__原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度____，相互之间的夹角____，为109°28′ 正四面体 碳 氢 相同 相等 球棍 二、烷烃 1.甲烷的结构 与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，还有乙烷、丙烷、丁烷 等一系列有机化合物。 C2H6 C3H8 C4H10 仔细观察：结构上有哪些共同特点？分子式具有什么规律？ 思考与讨论 这样一类的有机化合物称为饱和烃。 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被氢原子“饱和” 链状烷烃的通式：CnH2n+2 C5HX C8HY 12 18 碳原子之间都以单键结合成链状，碳原子剩余的价键均被氢原子“饱和”的烃，称为饱和烃，即烷烃。 2.烷烃的结构 通式：CnH2n+2 3.烷烃的命名 (1)n≤10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字 (2)n＞10时，以汉字数字加“烷”字代表 (3)当碳原子数n 相同，结构不相同时，用正、异、新表示。 CH3CH2CH2CH3 CH3—CH—CH2 CH3 正丁烷 异丁烷 ①无支链 称“正”某烷 ②带一支链 称“异”某烷 ③带两支链称“新”某烷 22 【思考与交流】 正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式、结构是否相同？它们是否为同一种物质？ CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 正戊烷 无支链 异戊烷 带一支链 新戊烷 带两支链 分子式相同（C5H12），但结构不同，属于不同的分子。 4、同分异构现象和同分异构体 (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，叫做同分异构现象。 (2) 同分异构体： 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。 如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。 C2H6 C3H8 C4H10 思维启迪 观察它们在结构和分子组成上有何特点？ 写出乙烷、丙烷，丁烷的分子式及结构简式 结构简式 5、同系物 结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物 互称为同系物。 化学性质相似物理性质不同 【典例】有下列结构的物质: ① CH3(CH2)3CH3　 ② CH3CH2CH2CH2CH3 ③CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 其中,属于同系物的是_____; 属于同分异构体的是______; 属于同种物质的是________。  BD　 E　 AF A.①②　 B.②③　 C.③④⑤⑥⑦　D.①③ E.③④⑤⑦　 F.④⑥ 6、烷烃的性质 （1）烷烃的物理性质 名称 结构简式 状态 熔点/℃ 沸点/ ℃ 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 −182 −164 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 −183.3 −88.6 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 −189.7 −42.1 0.585 不溶 丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 −138.4 −0.5 0.5788 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 −130 36.1 0.6262 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 不溶 随着分子中碳原子数的递增，呈现规律性的变化 熔点、沸点和密度逐渐升高 常温下烷烃的状态： 气态 液态 固态 1 4 5 16 17 碳原子数 6、烷烃的性质 （1）烷烃的物理性质 均难溶于水且密度小于水 （2）烷烃的化学性质 通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱以及 高锰酸钾等强氧化剂不反应。 a、稳定性 b、可燃性 烷烃都能燃烧 CH4不能使高锰酸钾溶液褪色 CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 c、高温分解 烷烃在高温条件下可以分解 C8H18 C4H10 + C4H8 高温 这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中， 从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。 CH4  C + 2H2 高温 c、高温分解 烷烃在高温条件下可以分解 C8H18 C4H10 + C4H8 高温 CH4  C + 2H2 高温 【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好（如图7-8）。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。 实验展示 作用：避光处理 原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸 作用：降低 Cl2 在水中的溶解度 实验现象 实验分析 在室温下，无光照时，无明显现象； 光照时，试管内气体颜色逐渐变浅， 试管壁出现油状液滴， 试管内水面上升。 实验结论 CH4 与 Cl2 发生了反应 Cl2在光照的条件下 发生了化学反应 反应中生成了新的不溶与水的 油状物质和HCl 随着反应的进行，试管内的气压在减小 H C H H Cl H Cl 光 H C H H H Cl Cl + + 一氯甲烷（气态） H C H Cl Cl H Cl 光 H C H H Cl Cl Cl + + 一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应 H C Cl Cl Cl H Cl 光 H C H Cl Cl Cl Cl + + Cl C Cl Cl Cl H Cl 光 H C Cl Cl Cl Cl Cl + + 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯化碳 四氯甲烷 液态 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 d. 取代反应 CH4 ＋ Cl2 CH3Cl ＋HCl 光照 CH3Cl ＋ Cl2 CH2Cl2 ＋ HCl 光照 CH2Cl2 ＋ Cl2 CHCl3 ＋ HCl 光照 CHCl3 ＋ Cl2 CCl4 ＋ HCl 光照 稳定性 化学性质 氧化反应 烷烃跟酸、碱及高锰酸钾都不发生 反应，也难与其他物质化合。 烷烃可以在空气中燃烧。 烷烃在一定条件下，可以与卤素 单质发生取代反应。 热分解 取代反应 烷 烃 课堂小结 物理 性质 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$