7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第七章 有机化合物 第一节　认识有机化合物 第1课时　有机化合物中碳原子成键特点 烷烃的结构 人教版 高一年级 必修二 1.定义：含有碳元素的化合物叫做有机化合物 2.组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素 青霉素 甲烷 以下除外：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC、金属碳化物(如CaC2)、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等 有机化合物 目前发现和合成的物质，绝大多数是有机物，超过了1亿种！ 思考：为什么有机物的种类会如此繁多？ 结合 C 的原子结构示意图和电子式分析碳原子具有怎样的结构和成键特点？ 2 4 +6 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 . ·C· ˙ 1.碳原子的成键数目： 每个碳原子形成4个共价键（4对共用电子对） 碳原子的成键特点 碳原子形成共价键 可以形成单键、双键或三键 可构成链状结构 ，也可构成环状结构 2.碳原子的成键类型： 3. 碳骨架形式： 碳原子的成键特点 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 碳原子的成键特点 分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间 填充模型 CH4 5个原子不在同一平面 4个C-H键： 键长、键能、键角相同 键角 109°28′ 正四面体 只含碳、氢两种元素的有机物称为烃 甲烷是最简单的有机物，最简单的烃 甲烷的结构特点 最能反映真实结构 烷烃 ①链状烷烃的分子通式：_____________。 ②链状烷烃中共价键总数为：___________。 2.烷烃的分类： CnH2n＋2 环状烷烃 和 链状烷烃 （可以带支链） C2H6 C3H8 C4H10 3n＋1 1.烷烃的定义： 烃分子中的碳原子之间都以单键结合，剩余价键均与氢原子结合达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 链状烷烃 ⑴分子里只存在单键 ⑵碳链为“锯齿状”，并非真的“直”链 (3)碳链可以转动 C的4根键连接4个原子 烷烃 1.简单烷烃的命名 根据所含碳原子的个数(n),称为某烷。其中碳原子个数的表示方法为： n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 n>10 相应汉字数字,如C17H36,n=17,就用“十七”,称为十七烷 习惯命名法 ——依据：碳原子的数目 2.对于某些的链状烷烃，用正、异、新来命名 正戊烷 异戊烷 新戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 C5H12 戊烷 烷烃的命名 丙烷 正丁烷 正戊烷 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 相差 1 个 CH2 相差 1 个 CH2 相差 2个CH2 【例】请给下列有机物命名 思考：它们在结构和分子组成上有何特点？ 通式相同、结构相似、相差一个或若干个CH2原子团 结构相似，在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 成键类型和碳骨架类型相同，具有相同的通式 同系物 【例】判断下列各组内的物质是否互为同系物(填“是”或“否”)。 ①CH3CH3和CH3CH2CH3　　。 ②CH2=CH2和CH2=CH—CH2—CH3　　。 ③ 和 　　。 ④ 和 　　。 是 是 是 否 ⑤ 和CH2=CH2　 　。 否 注意：具有相同的通式不一定是同系物 课堂检测 1.同分异构现象： 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构现象 2.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 特点 三同 分子式相同、分子组成相同、分子量相同 两不同 结构不同、性质不同 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 3.同分异构体性质: 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 同分异构体 【例】判断下列各组内的物质是否互为同分异构体(填“是”或“否”)。 ② 和 　 　。 ① 和 　。 是 否 ③ 和 　 　。 否 证明甲烷是： 正四面体结构 3 课堂检测 表示各元素原子最简整数比的式子 1.分子式： 2.最简式(实验式)： C2H6、 C3H8、 C4H10 …… 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 表示原子最外层电子成键情况的式子 3.电子式： 用元素符号表示物质分子组成的式子 有机物的表示方法 5.结构简式： 对结构式的简化 单键可以省略， 但双键、三键不能省略 CH3-CH3 结构式 结构简式 省略C—H键 把同一碳上的H合并 【练习1】写出下列有机物的结构简式： CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3-CH-CH3 有机物的表示方法 【练习2】根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式 CH3 CH3—CH—CH2—CH3 CH3—C C—CH3 CH3 CH3 课堂检测 6.键线式： 省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常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。 如：CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________ 键线式可表示为__________________ CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________ 有机物组成和结构的表示方法 7.分子模型 ② 球棍模型 ① 空间填充模型 最能反映真实结构 有机物组成和结构的表示方法 概念 定义 比较对象 实例 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 质子数相同，中子数 不同的原子 原子 氕、氚 同一元素形成的不同单质 单质 O2、O3 结构相似，组成上差1个或n个CH2的化合物 有机物 C2H6、C4H10 相同分子式，不同结构的化合物 有机物 CH3(CH2)3CH3、 C(CH3)4 课堂小结 【例1】 下列描述中正确的打“√”，错误的打“×” (1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　) (2)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　) (3)5个碳原子最多形成4个碳碳单键(　　) (4)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　) (5)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　) (6)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　) 课堂检测 【例2】下列关于链状烷烃的说法正确的有( ) ①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键　 ②分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1) ③分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是链状烷烃　 ④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上　 ⑤链状烷烃中所有原子可能共平面　 ⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃 A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 A 课堂检测 【例3】下列物质属于有机物的是 ;下列物质属于烃的是_________________, 下列有机物中，属于烷烃的是 ①C2H2 ②HCN ③H2CO3 ④金刚石 ⑤CH3Cl ⑥CCl4 ⑦CH3COOH ⑧CH4 ⑨C2H6 ⑩CaCO3 ⑪CO2 ①⑤⑥⑦⑧⑨ ⑧⑨ ①⑧⑨ 判断烷烃的标准： ①只含有碳碳单键和碳氢元素 ②分子式符合通式CnH2n+2 (n≥1) 仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃 课堂检测 1.下列有关说法正确的是(　　) A．石墨和金刚石互为同位素 B．乙烷和丙烷互为同素异形体 C．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体 D．12C和13C互为同系物 C 2.下列关于CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3的叙述不正确的是(　　) A．均能用通式CnH2n＋2来表示 B．它们互为同系物 C．CH3CH2CH2CH3与异丁烷互为同分异构体 D．分子中的碳原子都在同一条直线上 D 课堂检测 3.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________。 D F C8H18 C4H10 86 课堂检测 5．写出下列烷烃的分子式 (1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：______。 (2)分子中含有22个共价键的烷烃：________。 (3)分子中含有30个氢原子的烷烃：________。 (4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：______。 C6H14 C7H16 C14H30 C4H10 4．下列分子只表示一种物质的是(　　) A．C3H7Cl B．C3H8 C．C5H12 D．C4H10 B 课堂检测 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $