内容正文:
喀什市第二十五中学
第七章 有机化合物
刘继龙
第一节 第二课时烷烃的结构 —— 生活中的 “碳链奥秘”
1
能通过球棍模型和空间充填模型这两种分子结构模型,进一步理解甲烷 的结构与碳原子的成键特点,并能认识结构模型在研究物质结构中的重 要作用。
通过对几种烷烃的组成和结构分析,初步了解有机物命名方式, 学会运 用结构简式表达有机物的结构,并能够总结出烷烃的组成通式和结构特 点。
理解同系物和同分异构体的概念,并能结合同分异构现象解释有机物种 类繁多的原因。
学习目标
“家里做饭用的天然气(主要成分是甲烷)是气态,汽车加的汽油(含戊烷、己烷等)是液态,它们都属于烷烃,为什么状态会不一样呢?这和它们的结构有没有关系?””
甲烷是最简单的有机化合物,有机化合物的每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键,可以形成单键、双键、三键
一、甲烷的结构
分子结构示意图
球棍模型
空间填充模型
甲烷分子中,构成以 为中心, 位于四个顶点的__________立体结构,两个碳氢键间的夹角均为 。4个C—H键是 的,键长、键能均 。
碳原子
4个氢原子
正四面体
109°28′
等同
相等
有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。含有相同碳原子数的有机物分子,可能因为碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。
有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷
分子中
碳原子数 2 3 4
分子式 C2H6 C3H8 C4H10
结构式
随着分子中碳原子数的增加,还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。
(3)烷烃的定义
烷烃:只含 和 两种元素,分子中的碳原子之间都以 结合,碳原子的剩余价键均与 结合,使碳原子的化合价都达到“ ”,这样的一类有机化合物称为 ,也称为烷烃。
碳
氢
单键
氢原子
饱和
饱和烃
碳
氢
烃
4个单键
①成键元素
②碳原子成键方式
饱和
火
③碳骨架
链状
环状
tan
qing
ting
会影响氢原子数目
烷烃
饱和链烃
饱和环烃
环状烷烃
链状烷烃
链状烷烃通式:CnH2n+2 (n≥1,n∈N)
结构特点:
①烷烃分子中每个碳原子与4个原子相连,对于烷烃的任意一个碳原子来说,它周围的4个原子以它为中心构成四面体,否则就不是正四面体。
②链状烷烃为开链式结构,可以是直链,也可带支链。碳原子数≥3的链状烷烃分子中的碳链均非直线型,为锯齿形。
③烷烃中C-H单键和C-C单键都可以旋转。
有机化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
结构式
结构简式
烷烃的结构简式
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2 CH3
书写原则
1. 省略碳氢单键,合并同一碳原子上的氢原子
2. 省略主链上的碳碳键
CH3(CH2)2CH3
三、烷烃的命名
1、碳原子数在10以内,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸代表碳原子数,其后加上“烷”字,如甲烷、乙烷等。
2、碳原子数在10以上,用汉字数字表示,如十二烷、十七烷等。
3、对于碳原子数相同而结构不同的烷烃,一般在烷烃命名之前再加上“正”、“异”、“新”等字样加以区别。
名称 乙烷 丙烷 丁烷 十一烷
分子式
(化学式) C2H6 C3H8 C4H10 C11H24
结构式
结构简式 CH3—CH3
CH3 CH3 CH3—CH2—CH3
CH3CH2CH3 CH3—CH2—CH2—CH3
CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)9CH3
烷烃的分子通式:
CnH2n+2
(n≥1)
同系物
碳原子数不同的烷烃互为同系物
书P63
四、同系物
名称 正丁烷 异丁烷
分子式
(化学式) C4H10 C4H10
结构简式 CH3—CH2—CH2—CH3
CH3CH2CH2CH3 CH(CH3)3
书P63
直链
支链
五、同分异构现象、同分异构体
总结烷烃
烷烃的分子通式:CnH2n+2 (n≥1)
烷烃的结构特点:C原子之间均通过单键形成链状结构
C原子数不同的烷烃互为同系物
C原子数相同但结构不同的烷烃互为同分异构体
1.下列关于有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是( )
A.碳原子性质活泼,容易形成化合物
B.碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环
C.碳原子之间能形成单键,也能形成双键或三键
D.碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键
A
练习:
A
D
B
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