内容正文:
7.1认识有机化合物
(二)烷烃 同系物 同分异构体
C2H6
C3H8
这些有机化合物的组成和结构有什么特点?
比较以下化合物结构
CH4
一、烷烃
1.定义
烃:只含有碳、氢两种元素的有机物。(碳氢化合物)
+
=
烃
t àn
q īnɡ
t īnɡ
烷烃:只含有碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,
碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到
“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
一、烷烃
1.定义
一、烷烃
2.通式
C3H8
C5H12
分析烷烃的结构式和分子式可得出链状烷烃的通式:________。
由分子结构模型可得出烷烃的结构特点:碳原子间以_____相连,
每个碳原子都与其他原子形成_______结构,碳原子呈_______排列。
CnH2n+2
单键
四面体
锯齿状
在所含的碳原子数后加“烷”,称“某烷”。
直链烷烃的命名,
一、烷烃
3.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
n>10 用汉字数字代表,如C11H24:十一烷
观察以下烷烃的结构简式,你发现什么规律。
名称 分子式 结构简式
甲烷 CH4 CH4
乙烷 C2H6 CH3CH3
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3
丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3
戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3
癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2
思考
二、同系物
定义
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。
同类物质,有相同的通式
如:CH4、C2H6、C3H8等。
如: 与 均符合通式:CnH2n
但它们结构不同,不是同类物质,因而不是同系物。
注意:
具有相同通式的有机物不一定是同系物。
注:CH2原子团不一定是严格的
判断下列各组物质是否为同系物。
A. CH3CH2CH2CH3与
B. CH3CH3与CH3CH(CH3) CH3
C. 与
分子式均为C4H10
通式为CnH2n+2,是同类物质(链状烷烃)
通式为CnH2n,不是同类物质,结构不相似
【练习】
有机物的书面表示
分子式
结构简式
键线式
拓展:最简式,各原子个数化为最简整数比,如丁烷CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10,最简式为C2H5
C5H12
三、同分异构体
1.定义
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:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
异丁烷
熔点:-138.4℃,沸点-0.5℃
熔点:-159.4℃,沸点-11.6℃
C4H10
判断下列各组物质是否为同分异构体。
A. 与
B. 与
同一种物质,不是同分异构体
分子式相同,结构不同,
是同分异构体
分子式:C3H6
思考
2.特点
01
分子式相同,即化学组成和相对分子质量相同;
02
可以是同类物质也可以是不同类物质;
03
结构不同,性质不同。
三、同分异构体
同分异构体的分子结构不同,导致化学性质和物理性质均有一定差异,如正丁烷和异丁烷的熔、沸点_____。
不同
3.同分异构体种数
三、同分异构体
①随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体的数目也就越多。
②甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种,戊烷有3种,己烷有5种,
而癸烷有75种。
练习:请写出戊烷的同分异构体。
请写出戊烷的同分异构体。
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
思考
4.烷烃同分异构体的书写
01
将分子中全部碳原子连成直链作为主链
三、同分异构体
以己烷(C6H14)的同分异构体为例
C—C—C—C—C—C
4.烷烃同分异构体的书写
02
从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上。
注 意
甲基不能连在①和⑤
位上,否则会使碳链变长;
②和④位等效,只能用一个,否则重复。
三、同分异构体
以己烷(C6H14)的同分异构体为例
烃基:烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,
如—CH3叫甲基,—CH2—CH3叫乙基。
03
从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基) ,依次连在主链中心对称线一侧的碳原子上;
或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基),先固定一个支链的位置,然后确定另一支链的位置。
注 意
②位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。
4.书写步骤
三、同分异构体
04
根据“碳四价”原则,补上氢原子,得到如下5种同分异构体:
4.书写步骤
三、同分异构体
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
思考:丁烷的分子式是C4H10,那么C4H8Cl2有多少种结构?
三、同分异构体
5.判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)
(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。
(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。
(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。
例: 共有__种不同化学环境的氢原子;
共有__种不同化学环境的氢原子。
2
2
思考:丁烷的分子式是C4H10,那么C4H8Cl2有多少种结构?
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