7.1认识有机物-1 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 课时1 碳原子的成键特点 烷烃的结构 贰 知识导航 本节重点 本节难点 碳原子的成键特点 壹 烷烃的结构 贰 3 关于什么是有机物~ 4 关于什么是有机物~ 当时科学家认为，生命以外得物质都属于 无机物，无机物可以人工合成。 有机物却只能从动植物中提取，想从无机物 中合成有机物质，那是impossible “生命力学说”盛行，生命体内有生命力， 生命力才能创造有机物！ 5 有机物们很可爱，你会很喜欢的~ 6 化学表情包，不是谁都能看懂~ 7 到了21世纪，主打一个好玩~ 网友眼中的有机化学 8 科学家刑其毅~ 灵魂两问~ 9 那么，什么是有机化合物 ? 有机化学又是什么? 一、有机化合物 有机，你得会 11 有机化合物——1、定义 绝大多数含碳的化合物，但不是所有含碳的化合物都是有机物 尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物 有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学 【注意】除CO、CO2、碳酸、碳酸盐(CO32-)、碳酸氢盐(HCO3-)、氰化物(CN-)、硫氰化物(SCN-)等 主要元素 其他元素 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 12 有机化合物——2、组成元素 13 有机化合物 【例1】下列物质中，不属于有机物的是（ ）多选 A. 四氯化碳 B. 硫氰化钾 C. 尿素 D. CO2 E. C6H12O6 F. NaHCO3 【例2】下列物质中，属于有机物的是（ ）多选 A. H2CO3 B. C2H5OH C. HClO D. NaHCO3 E. CH4 F. C6H12O6 G. KSCN 14 有机化合物 1、多数有机物能够燃烧，少部分有机物如CCl4，不能燃烧，也不支持燃烧。 15 有机化合物——3、通性 3、多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂。 (这些有机物，如含碳量较少的醇、有机酸可溶于水) 2、多数有机物的熔沸点较低，易挥发。 二、有机化合物中碳原子的成键特点 17 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 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？ 任务1、请书写碳原子的原子结构示意图、碳原子的电子式和结构式。 任务2、思考碳原子具有怎样的结构和成键特点？ 2 4 +6 l –C– l . ·C· ˙ 碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子， 而易通过共价键与碳原子或其它非金属原子相结合。 18 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 【小组任务1】 用2个碳原子，氢原子数目任选，拼出你认为合理的有机物，并说明理由 C C H H H H H H C C H H H H H H C C 单键 双键 三键 19 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 小小思考：下列三种碳原子有何相同点和区别？ 单 单 双 单 三 【饱和碳原子】只形成单键 【不饱和碳原子】形成双键或三键 【有机物种类繁多得原因之一】：成键方式多 20 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 【例3】在有机化合物中，一个C原子与其他原子不能同时形成的化学键是A. 四个单键 B. 一个双键、一个三键 C. 两个单键、一个双键 D. 一个单键、一个三键 每个碳原子，最多只能形成4个共价键! 21 A、C、H、J B、E、F D、G 碳的骨架有哪些连接方式？ 小组任务2、用3个碳原子、拼插你认为合理的有机物的碳骨架 C C C C C C C C C C C C C C C 小组任务3、用4个碳原子，以碳碳单键相连，拼插你认为合理的有机物的链状骨架 C C C C C C C C C C C C C C C C 直链 环状 支链 22 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 【有机物种类繁多得原因之二】：形成的碳骨架种类多 23 24 25 A、C、H、J B、E、F D、G A、B、C、D、E、F、G H、J C、F、J 26 2 1 0 2 3 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。 ①碳原子最外层有4个电子，易形成4个共价键； ②碳原子间可形成单键、双键、三键； ③碳原子间可形成碳链或碳环； 27 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 28 知识点2：有机化合物中其他原子的成键特点 1 7 6 5 4 1 2 3 4 【有机物种类繁多得原因之三】：组成原子种类众多 29 30 小结：有机化合物中碳原子的成键特点 键的个数 每个碳原子形成4个共价键 成键方式多 碳碳原子之间成单键、双键或三键 碳骨架种类多 直链、环状（都可以带支链） 组成原子种类多 碳4、氮3、氧2、氢卤1 三、烷烃 碳 + 氢 = 烃 仅含碳氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。 tàn qīng 32 知识点1：烃 tīng 与甲烷结构相似的有机化合物还有乙烷、丙烷、丁烷，试写出丁烷的结构式并总结这类有机物的组成和分子结构特点？ 有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 结构式 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，且C成四个单键； ③碳原子的剩余价键均与H结合，化合价达到饱和。 33 知识点2：烷烃 通过乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烃还有哪些结构特点？ ④ 碳碳单键可旋转； ⑤ 碳原子数大于2的直链烷烃呈锯齿状； 34 知识点2：烷烃 CH4 再写出乙烷、丙烷、丁烷的分子式，然后分析链状烷烃的分子式有什么书写规律？ 规律：如果链状烷烃中碳原子数目为n，氢原子数就是2n+2。 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 2.烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1) 35 知识点2：烷烃 【例题】按要求填空。 (1)下列属于链状烷烃的是________(填字母)。 A．C2H4 B．C3H4 C．C4H8 D．C5H12 E．C7H14 F．C9H20 (2)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为____________。 (3)相对分子质量为58的链状烷烃分子式为__________。 (4)某链状烷烃分子中含6个碳原子，则该链状烷烃的相对分子质量为________。 DF C8H18 C4H10 86 36 知识点2：烷烃 37 38 39 40 知识点3：甲烷的表示方法与结构特点 通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么，这些原子有着怎样的空间位置关系呢？ 41 正四面体 中心 顶点 知识点3：甲烷的表示方法与结构特点 42 43 44 45 46 知识点4：烷烃的结构表示方法——结构简式书写 结构简式 省略C−H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C−C键 【注意】省略单键，但双键、三键不能省略 CH3-CH3 CH3CH3 结构式 结构简式 结构简式 把同一C上的H合并 省略C—H键 省略横线上 C—C键 47 知识点4：烷烃的结构表示方法——结构简式书写 48 知识点3：烷烃的结构表示方法——结构简式书写 【例3】写出下列有机物的结构简式： CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH3 CH3 CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3 )CH3 49 知识点3：烷烃的结构表示方法——结构简式书写 50 知识点4：烷烃的结构表示方法——碳骨架 (CH3)CC(CH3)3 _______________________________ (CH3)2CH(CH2)CH3 _______________________________ (CH3)2CH(CH2)2C(CH3)3 _______________________________ 51 知识点3：烷烃的结构表示方法——碳骨架 52 知识点4：烷烃的结构表示方法——碳骨架 【例题】下列说法正确的是（ ）多选 A. 丙烷的结构简式 B. 烷烃的分子中一定含有碳碳单键 C. 分子组成符合CnH2n+2的有机物一定是烷烃（n≥1，且为正整数） D. 丙烷分子的球棍模型为 E. 除甲烷外，烷烃分子中所有的碳原子均在同一条直线上 53 知识点4：烷烃的结构表示方法——碳骨架 【例题】写出下列各烷烃的分子式。 ①烷烃A的分子式中含有200个氢原子：____________ ②碳、氢质量比为5：1的烷烃B：____________ ③在同温同压下，烷烃C蒸气的密度是H2的43倍：____________ C99H200 C5H12 C6H14 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 1、分子式 2、最简式(实验式) 如 C4H10 的最简式为 C2H5 4、结构式 用短线来表示原子间的共用电子对 3、电子式 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 54 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 5、键线式 省略碳、氢元素符号，只写碳碳键； 相邻碳碳键之间的夹角画成120°，每个端点和转折点都表示碳原子； 除C、H以外原子都保留下来。 CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________ 键线式可表示为__________________ CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________ 55 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 6、分子模型 空间填充模型 球棍模型 最能反映真实结构 56 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 57 58 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 59 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 60 知识点4：烷烃的结构表示方法——其他书写 我们应该如何给这些烷烃命名呢？ 链状烷烃的命名——习惯命名法 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 如:十一烷 n＞10 相应汉字数字＋烷 碳原子数≤10时 碳原子数＞10时 CH3(CH2)9CH3 61 知识点5：烷烃的命名——习惯命名法 链状烷烃的命名——习惯命名法 当碳原子数n相同 结构不相同时，用正、异、新表示 正戊烷 异戊烷 新戊烷 无支链 带一支链 带两支链 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 以上三个物质物质分子式均为C5H12，它们是否是同一种物质呢？ 62 知识点4：烷烃的命名——习惯命名法 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 同分异构体 具有相同分子式而结构不同的化合物的互称 正丁烷 异丁烷 示例 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 ׀ CH3 63 知识点5：同分异构现象和同分异构体 名称 熔点/0C 沸点/0C 相对密度 正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788 异丁烷 -159.6 -11.7 0.557 正丁烷和异丁烷的某些物理性质 同分异构的性质 物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小 化学性质：不一定相似 64 知识点5：同分异构现象和同分异构体 遵循的原则 书写的步骤 主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间 排主链，主链由长到短 示例：书写C6H14的同分异构体 C—C—C—C—C—C CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上 (甲基不放端位) CH3—CH2—CH—CH2—CH3 ׀ CH3 C—C—C—C—C ׀ C C—C—C—C—C ׀ C CH3—CH2—CH—CH2—CH3 ׀ CH3 65 知识点5：同分异构现象和同分异构体——书写 (乙基不放倒数第二个碳) 写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。 CH3—C—CH2—CH3 ׀ CH3 CH3 ׀ C—C—C—C ׀ C C ׀ C—C—C—C ׀ C ׀ C CH3—C—CH2—CH3 ׀ CH3 ׀ CH3 66 知识点5：同分异构现象和同分异构体——书写 67 知识点5：同分异构现象和同分异构体 【例题】对(CH3)3CH认识正确的是（ ） A. 既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷 B. 该分子中含有两条支链 C. 所有碳原子在同一条直线上 D. 分子式为：C4H10 68 知识点5：同分异构现象和同分异构体 【例5】下列物质属于同分异构体的一组是( ) A. 与 B. CH3—CH2—CH2—CH3与 C. C2H6与C3H8 D. O2与O3 69 知识点5：同分异构现象和同分异构体 CH3(CH2)9CH3 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 乙烷 丙烷 十一烷 丁烷 观察以上几种烷烃的结构简式，这些烷烃分子有什么特点，在组成上有什么差异呢？ 70 知识点6：同系物 分子组成：相差一个或若干个CH2原子团 (相对分子质量相差14n) 同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同 【同系物】结构相似分子组成相差1个/若干CH2原子团的物质互称为同系物 【例6】下列物质互为同系物的是( ) A. 与 B.CH3CH3与 C.CH3CH2Cl与 D.CH3CH2CH3与CH3CH2Cl 71 知识点6：同系物 同系物判断的几个“一定”和“不一定” ① 同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团； 但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。 ② 同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。 ③ 同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。 ④ 同系物的相对分子质量一定不相同。 72 知识点5：同系物 73 知识点5：同分异构现象和同分异构体+同系物 ⑤ ④ ③ ① ② 74 小结 四、同分异构体和同系物 78 知识点1：同分异构体 同分异构体 具有相同分子式而结构不同的化合物的互称 正丁烷 异丁烷 示例 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 ׀ CH3 79 知识点1：同分异构体 80 知识点1：同分异构体——常见异构类型 ①碳链异构：由碳骨架不同而产生的同分异构现象 全是同种物质 81 知识点1：同分异构体——常见异构类型 ②位置异构：由官能团的位置不同而产生的同分异构现象 ③官能团异构：由官能团的种类不同而产生的同分异构现象 82 知识点1：同分异构体 ①互为同分异构体的物质相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体（ ） ②互为同分异构体的物质分子式相同，所以它们之间的转化是物理变化（ ） ③ 互为同分异构体（ ） ④ 互为同分异构体（ ） ⑤ 互为同分异构体（ ） 83 知识点1：同分异构体 84 知识点1：同分异构体 85 知识点1：同分异构体 【例题】下列物质属于同分异构体的一组是( ) A. 互为同分异构体 B. 互为同分异构体 C. C4H9OH与CH3OCH2CH3 互为同分异构体 D. (CH3)2CHCH(CH3)2与CH(CH3)2(CH2)2CH3互为同分异构体 86 知识点2：同系物 CH3(CH2)9CH3 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 乙烷 丙烷 十一烷 丁烷 观察以上几种烷烃的结构简式，这些烷烃分子有什么特点，在组成上有什么差异呢？ 分子组成：相差一个或若干个CH2原子团 (相对分子质量相差14n) 【同系物】结构相似分子组成相差1个/若干CH2原子团的物质互称为同系物 同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同 87 知识点2：同系物 ①C3H7Cl和CH3Br分子式相差两个“CH2”，所以互为同系物（ ） ②甲醇(CH3OH)和乙二醇（ ）属于同系物（ ） ③ CH2=CH2和 分子式相差一个“CH2”，所以互为同系物（ ） ④ CH3-CH2-CH3和 ，前者无支链，后者有支链，不互为同系物（ ） 88 知识点6：同系物 89 知识点2：同系物 【例题】下列各物质互为的一组是( ) A. C2H6和C12H24 B.C2H5OH和C3H8 C. CH3-CH=CH2和 D. C3H8和C15H32 90 题型1：四同辨析 91 题型1：四同辨析 ① C60和C70互为同位素（ ） ② C2H6和C6H14互为同系物（ ） ③ CO和CO2互为同素异形体（ ） 92 题型1：四同辨析 现有下列五组物质： ① O2和O3；② CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5； ③ 12C和14C；④ CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3；⑤ 乙烷和丁烷 互为同系物的是： ； 互为同分异构体的是： ； 互为同位素的是： ； 互为同素异形体的是： ； 属于同一物质的是： ； ⑤ ④ ③ ① ② 93 题型1：四同辨析 现有下列五组物质： ① ；② 白磷和红磷；③ CH3CH2CH3和 ； ④ CH4和C3H8；⑤ CH3CH2CH2CH3和 互为同位素的是： ； 属于同一物质的是： ； 互为同系物的是： ； 互为同分异构体的是： ； 互为同素异形体的是： ； ① ⑤ ④ ③ ② 94 题型2：同分异构体的书写 重要概念——【基】 ① 基指分子中失去原子或团子团剩余的部分。 ② 甲基可以看做是甲烷失去一个H原子后剩余的部分； 乙基可以看做是乙烷失去一个H原子后剩余的部分； 羟基可以看做是水分子失去一个H原子后剩余的部分。 CH3—H CH3CH2—H H—OH 甲基 乙基 羟基 乙基里面有没有甲基鸭~ 95 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 “减碳法”书写原则： 书写步骤：（以C5H12为例） ① 将分子中全部碳原子连成直链作为主链 ② 从主链一端取下1个C原子作为：一个支链（即甲基） 画对称轴，按由心到边连在主链上。 ③ 从主链一端取下2个C原子作为： 一个支链（即乙基） 两个支链（即2个甲基） 【注意事项】 ① 对称位置不用看 ② 甲基不放首位碳 ③ 乙基不放次位碳 96 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 “减碳法”书写原则： 书写步骤：（以C5H12为例） ① 将分子中全部碳原子连成直链作为主链 ② 从主链一端取下1个C原子作为：一个支链（即甲基） 画对称轴，按由心到边连在主链上。 ③ 从主链一端取下2个C原子作为： 一个支链（即乙基） 两个支链（即2个甲基） 【注意事项】 ① 对称位置不用看 ② 甲基不放首位碳 ③ 乙基不放次位碳 97 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 98 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 99 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 100 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 101 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 102 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 103 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 104 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 105 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 106 题型2：同分异构体的书写 107 【密码法巧记烷烃同分异构体种类数】 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 108 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 碳碳单键可以旋转 109 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 【例题】相对分子质量为86的烷烃，有几种同分异构体 A. 6 D. 5 C. 4 D. 3 110 【例题】相对分子质量为100的烷烃，有几种同分异构体 A. 7 D. 8 C. 9 D. 10 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 111 112 烷烃中最少有 个甲基（除甲烷外），每多一个—CH3就多一个 。 2 支链 【例题】分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体的数目为 A. 2个 D. 3个 C. 4个 D. 5个 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 113 题型2：同分异构体的书写 114 烷烃中最少有2个甲基（除甲烷外），每多一个—CH3就多一个支链。 【例题】分子式为C8H18的烷烃，含有乙基支链的同分异构体的数目为 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 115 题型2：”减碳法“同分异构体的书写 116 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 等效氢指有机化合物中位置等同的氢原子 117 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 118 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 119 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 已知烷烃结构判断其一元取代物的结构和数目 【方法】烃分子中等效氢原子有几种，则该烃一元取代物就有几种同分异构体 【练习】判断以下分子的等效氢及一元氯取代物 120 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【原则】①同碳上的氢等效 ②同碳上相同基团的氢等效 ③对称位置的氢等效 【例题】判断以下分子的等效氢及一元氯取代物的数目 ① 中含有 种等效氢，一氯取代物有 种。 ② 中含有 种等效氢，一氯取代物有 种。 2 2 3 3 121 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【原则】①同碳上的氢等效 ②同碳上相同基团的氢等效 ③对称位置的氢等效 122 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【原则】①同碳上的氢等效 ②同碳上相同基团的氢等效 ③对称位置的氢等效 【例题】进行一氯取代反应之后，只能生成3种沸点不同的有机产物的烷烃是 A. (CH3)2CHCH2CH2CH3 B. (CH3)3CCH2CH3 C. (CH3)2CHCH2(CH3)2 D. (CH3CH2)2CHCH3 123 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 124 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【原则】①同碳上的氢等效 ②同碳上相同基团的氢等效 ③对称位置的氢等效 125 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 已知烷烃分子式判断其一元取代物的结构和数目 ①若该烷烃不存在同分异构体，则直接写出其结构简式判断其等效氢，即得到一元取代物的结构和数目。 例：有机物C3H8的一元取代物有 种。 2 ②若该烷烃存在同分异构体，先列出其所有同分异构体的结构简式，再进行判断。 例：有机物C4H10的一元取代物有 种。 4 126 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【密码法巧记烷烃一元取代物种类数】 【例题】分子式为C4H9Cl的同分异构体有 A. 3种 D. 4种 C. 6种 D. 8种 127 题型3：等效氢判断烷烃一元取代数目 【例题】分子式为C4H10的有机物，其一氯代物的同分异构体有 A. 4种 D. 5种 C. 6种 D. 10种 【例题】分子式为C5H12的有机物，其一氯代物的同分异构体有 A. 3种 D. 4种 C. 6种 D. 8种 课堂小结 碳原子的成键特点 烷烃的结构 碳原子的成键特点 烷烃的结构 有机化合物和有机化学 碳原子得失电子情况 碳原子的成键数目 命名 结构 碳原子间的成键方式 习惯命名法 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构 同类物质结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团 同分异构体 同系物 128 谢谢观看 THANKS Lavf58.20.100 $$