3.1.1有机化合物的认识 课件 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第3章　简单的有机化合物 第1节　认识有机化合物 课时1　认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点 1 学习目标 1、理解有机物概念，了解有机物的一般性质。 2、认识有机化合物中碳原子的成键特点，能说出甲烷的空间结构。 3、通过甲烷与氯气反应，从断键、成键角度理解取代反应概念。 2 阿司匹林 葡萄糖 可燃冰 　 (1)概念：大多数含有___元素的化合物属于有机化合物。 一.认识有机化合物的一般性质 碳 1．有机化合物 (2)组成元素：除____元素外，常含有_____、____元素，还有的含有氮、硫、卤素、磷等元素。 (3)烃：仅由_______________________组成的有机化合物称为烃，也叫作碳氢化合物,如CH4、C2H6、C2H4等。 碳 氢 氧 碳和氢两种元素 注：烃分子中，碳原子数为1~4时，通常状况下状态为气态 5 2.有机化合物的性质 实验操作 实验现象 实验结论 【实验1】 用棉签蘸取酒精，涂抹在手上 手感觉到凉 【实验2】 向两支试管中加入适量水，然后分别加入体积相近的汽油和酒精，振荡试管 汽油和水分层，酒精和水不分层 （1）观察思考 酒精易挥发，吸收热量 汽油不溶于水， 酒精易溶于水 2.有机化合物的性质 实验操作 实验现象 实验结论 【实验3】 用坩埚钳夹取一片聚乙烯塑料，置于酒精灯火焰上加热至燃烧 聚乙烯塑料受热熔化并剧烈燃烧，发出明亮的火焰，并伴有浓烟 【实验4】 向试管中加入适量碘水，再滴入适量植物油，振荡后静置 植物油(上)层呈紫红色，水(下)层无色 （1）观察思考 聚乙烯塑料易燃烧 单质碘易溶于植物油 小结：有机化合物的性质 ①大多数有机化合物的熔点一般__________，常温下多为固态或液态； ②一般_____溶于水，易溶于有机溶剂。 ③绝大多数有机化合物的热稳定性差，受热易分解，__________燃烧。 较低 难 容易 （1）一般共性（区别于无机化合物的一般性质） 8 有机化合物 无机化合物 结构 挥发性 溶解性 耐热性 （2）.有机化合物与无机化合物的区别 大多数有机化合物只含有共价键 有些含离子键，有些含共价键或同时含离子键和共价键 多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 多数溶于水，而难溶于有机溶剂 多数不耐热，熔点较低(一般不超过400 ℃) 多数耐热，熔点较高 有的易挥发，如乙醇、苯；有的难挥发。 多数难挥发。 9 有机化合物 无机化合物 可燃性 化合物类型 反应特点 一般比较复杂，副反应多，反应速率慢，方程式一般用“→”连接 一般比较简单，副反应少，反应速率快，方程式一般用“===”连接 多数能燃烧 多数不能燃烧 多数为共价化合物，是非电解质 有离子化合物，也有共价化合物，多数(如酸、碱、盐等)是电解质 10 1.下列关于有机物的说法正确的是（ ） A.有机物大多数易溶于水 B.有机物中一定含有碳元素 C.有机物都易燃烧 D.有机物只含有碳、氢两种元素 B 2．下列化合物中，属于有机化合物的是________；属于无机物的是________。(填序号) ①甲烷　②塑料　③淀粉　④碳酸钙　⑤醋酸　 ⑥小苏打 ①②③⑤ ④⑥ 12 二.认识有机化合物的结构特点 观察思考 13 2.碳原子最外层有4个电子，不易失也不易得电子，所以通常通过共价键与其它原子结合。 1.甲烷分子中，碳原子最外层上的4个电子分别与4个氢原子的核外电子形成4对共用电子。 1.甲烷的组成和结构 球棍模型 空间填充模型 空间结构示意图 分子式 电子式 结构式 分子空 间构型 正四面体形，碳原子位于正四面体的______，4个氢原子分别位于正四面体的________ , 任意两个碳氢键之间的夹角是________ 。 中心 4个顶点 CH4 109°28′ 结构式是用元素符号和短线“—”表示分子中原子的排列顺序和成键方式的式子。结构式只能表示分子中原子的连接顺序，不能表示分子的真实空间结构。将结构式中表示单键的短线“—”省略后的式子称为结构简式。 2.有机化合物结构式的书写 丙烷的结构式为 结构简式为CH3 CH2CH3 乙烷的结构式为 结构简式为CH3CH3 交流研讨 甲烷在光照条件下可与氯气反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷等。其中，二氯甲烷、四氯甲烷是常用的有机溶剂，三氯甲烷曾被用作外科手术的麻醉剂。请根据四步反应的化学方程式分析反应中化学键的变化情况。 17 3.甲烷的化学性质--取代反应 有机化合物分子里的某些______ (或_______)被其他_______ (或_______)代替的反应。 原子 原子团 原子 原子团 CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+HCl CH3Cl+HCl （三氯甲烷，液态，曾用作麻醉剂） (一氯甲烷，气态) （二氯甲烷，液态） （四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂） CH4+Cl2 光照 CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2+Cl2 光照 CHCl3+Cl2 光照 18 1.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　) A.甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl B.甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多 C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气 C 【针对性练习】 2. 1 mol CH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为 (　　) A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol C 【总结提升】甲烷的取代反应应注意的问题 （1）反应条件：光照时，甲烷与氯气发生缓慢的取代反应，若在强光直射下，而这可能发生爆炸。 （2）反应物状态：纯卤素，如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。 （3）甲烷的取代反应是分步且连锁进行的，所以甲烷与氯气的反应，会得到五种产物：一氯甲烷（CH3Cl ）、 二氯甲烷（CH2Cl2 ）、三氯甲烷（CHCl3 ）、四氯甲烷（又称四氯化碳，CCl4 ）、HCl（最多）。 （4）反应中各物质间量的关系：每1 mol H 被取代，则有1molCl2 参加反应，生成1 mol HCl。 2.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( ) A.CH3Cl只有一种空间结构 B. CH2Cl2只有一种空间结构 C. CHCl3只有一种空间结构 D. CHCl4只有一种空间结构 B 二氯甲烷的立体结构 1．下列化学用语能表示甲烷的分子组成，但不能反映其分子空间构型的是(　　) B CH4的空间结构特点: 碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点，键角是109°28′ 。 I 球棍模型 II填充模型 分子式：CH4 结构简式：CH4 二.有机化合物的结构特点 1.试用不同颜色的小球代表碳原子和氢原子，搭建含有两个、三个或四个碳原子的烃分子的球棍模型。 2.并写出相应有机化合物分子的分子式、结构式、结构简式。 活动探究：搭建有机化合物分子的球棍模型 分子中的碳原子之间都以 结合成碳链，每个碳原子剩余的价键均与 原子结合，这样的烃 称为 。 4.烷烃 （1）结构特点： 立体结构 碳链为折线，非直线 乙烷 丙烷 丁烷 单键 氢 烷烃分子中每一个碳原子的最外层电子都已被充分利用，达到 状态 ，这样的烃也叫做 。 “饱和” 饱和链烃 烷烃 (2)有机化合物的命名 简单的有机化合物(分子不含支链)通常按分子含有的碳原子数来命名。以烷烃为例，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸分别命名分子中碳原子数为1～10的烷烃，如CH3CH3叫作____、CH3CH2CH3叫作____，依次类推；分子中碳原子数在10以上的烷烃则用中文数字命名，如CH3(CH2)9CH3叫作__________。 丙烷 乙烷 十一烷 习惯命名法 同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物。 CnH2n+2 （n≥1) 分别写出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子式和结构简式。它们之间是什么关系呢？ 烷烃的通式： CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 1.下列有机化合物中，属于烷烃的是(　　) D 27 乙烯分子的组成和结构 分子式: 结构式: H−C=C−H H H C2H4 CH2=CH2 结构特点：碳原子间共价键是双键 结构简式: 空间构型： 6个原子共面，键角是120度 CH2CH2 （不饱和烃） 乙炔分子的组成和结构 分子式: 结构式: H−C≡C−H C2H2 CH≡CH 结构特点：碳原子间共价键是三键 结构简式: 空间构型： 4个原子位于同一直线，夹角180度 （不饱和烃） 二.有机化合物的结构特点 c. 碳原子间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键 1.碳原子成键特点 a. 每个碳原子形成4个共价键 b. 碳原子彼此间通过共价键形成碳链或碳环 碳原子除了可以形成碳氢键、碳碳键外，也可以与卤素、氧、氮等其他元素的原子形成共价键。 二氯甲烷CH2Cl2　 在甲烷分子球棍模型的基础上搭建二氯甲烷CH2Cl2、乙醇CH3CH2OH 、乙酸CH3COOH的球棍模型。 　 乙醇CH3CH2OH 乙酸CH3COOH 二.有机化合物的结构特点 b. 碳原子间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键 1.碳原子成键特点 a. 每个碳原子形成4个共价键 c. 碳原子彼此间通过共价键形成碳链或碳环 d.碳原子除了可以形成碳氢键、碳碳键外，也可以与卤素、氧、氮等其他元素的原子形成共价键。 这些是有机化合物结构多样性的一种表现。 下列各组内的物质不属于同系物的是(　 ) D 1.有机物的一般性质 2.甲烷组成与结构 3.取代反应 【本课小结】 34 $$