高中化学 第3章 重要的有机化合物 第1节 第2课时 有机化合物的结构特点课件 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2化学课件

1、第第2课时有机化合物的结构特点课时有机化合物的结构特点目标导航目标导航1.了解有机化合物的成键特点，体会有机化合物了解有机化合物的成键特点，体会有机化合物的多样性。的多样性。2.了解甲烷的结构，烷烃的概念、通式、结构特了解甲烷的结构，烷烃的概念、通式、结构特点。点。3.理解同分异构体的含义，会书写简单烷烃的结构简式、理解同分异构体的含义，会书写简单烷烃的结构简式、结构式。结构式。一、有机化合物分子中碳原子的成键特点一、有机化合物分子中碳原子的成键特点1烃烃(1)概念：仅由概念：仅由_和和_两种元素组成的有机化合物总两种元素组成的有机化合物总称为烃，又叫碳氢化合物。称为烃，又叫碳氢化合物。(2)

2、最简单的烃：最简单的烃：_。碳碳氢氢甲烷甲烷 2烷烃烷烃(1)几种烷烃几种烷烃(2)烷烃的结构特点烷烃的结构特点每个碳原子形成每个碳原子形成_个共价键，碳原子之间以个共价键，碳原子之间以_相连相连成成_状，碳原子的其他价键都被状，碳原子的其他价键都被_所饱和。所饱和。(3)烷烃的组成通式：烷烃的组成通式：_。名称名称乙烷乙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷分子分子式式_结构结构简式简式_C2H6 C3H8 C4H10 C4H10 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 4单键单键 链链氢原子氢原子 CnH2n2(n1且且n为整数为整数) 3有机化合物的结构特点有机化合物的结

3、构特点碳原子成键特点碳原子成键特点碳原子的连接碳原子的连接方式方式键的个数键的个数键的类型键的类型每个每个C碳原子与碳原子与其他原子形成其他原子形成_个共价键个共价键两个两个C原子之间可原子之间可以通过共用电子对以通过共用电子对形成形成_键、键、_键或键或_键键多个多个C原子间原子间以共价键构成以共价键构成碳链或碳链或_4单单双双叁叁碳环碳环 【议一议议一议】1CH4及其氯代物都是正四面体结构吗？及其氯代物都是正四面体结构吗？答案答案CH4和和CCl4是正四面体结构，而是正四面体结构，而CH3Cl 、CH2Cl2和和CHCl3不是正四面体结构。不是正四面体结构。2含有多个碳原子的烷烃含有多个碳

4、原子的烷烃(碳原子个数大于或等于碳原子个数大于或等于3)的所有碳的所有碳原子都在一条直线上吗？原子都在一条直线上吗？答案答案碳原子个数大于或等于碳原子个数大于或等于3的烷烃分子中的碳原子不在的烷烃分子中的碳原子不在一条直线上。这是因为每两个一条直线上。这是因为每两个CC之间的夹角不是之间的夹角不是180。3分子组成符合分子组成符合CnH2n2(n1且且n为整数为整数)的烃一定是烷烃的烃一定是烷烃吗？吗？答案答案一定是。一定是。4烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应吗？烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应吗？答案答案烷烃性质稳定，在通常情况下不与强酸、强碱和强烷烃性质稳定，在通常

5、情况下不与强酸、强碱和强氧化剂反应，烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应，但在点燃氧化剂反应，烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应，但在点燃条件下能与氧气反应。条件下能与氧气反应。二、同分异构体和同分异构现象二、同分异构体和同分异构现象1概念概念(1)同分异构现象同分异构现象化合物具有相同的化合物具有相同的_，但具有，但具有_的现的现象，叫做同分异构现象。象，叫做同分异构现象。(2)同分异构体同分异构体具有相同具有相同_而而_的的_互为同分互为同分异构体。异构体。分子式分子式 不同结构不同结构 分子式分子式 结构不同结构不同 化合物化合物 2规律规律一般来说，有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异一般来说，

6、有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越构体数目就越_。如丁烷有如丁烷有_种同分异构体，戊烷有种同分异构体，戊烷有_种同分异构体，种同分异构体，己烷有己烷有_种同分异构体。种同分异构体。3同分异构现象与有机化合物种类的关系同分异构现象与有机化合物种类的关系(1)在有机化合物中，在有机化合物中，_是有机物结构多样是有机物结构多样性的又一表现。性的又一表现。(2)有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。大的主要原因。多多235同分异构现象同分异构现象 【议一议议一议】1同分异构体的相对分子质量都相等，相对分子质量相等

7、的同分异构体的相对分子质量都相等，相对分子质量相等的有机物都是同分异构体吗？有机物都是同分异构体吗？答案答案相对分子质量相等的有机物的分子式不一定相同，相对分子质量相等的有机物的分子式不一定相同，不一定是同分异构体。不一定是同分异构体。2CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、C2H5Cl、C3H7Cl、C2H4Cl2各各有几种？有几种？一、烷烃的结构与性质一、烷烃的结构与性质【例例1】运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是说法中正确的是()A丙烷是一种清洁能源，任何情况下均不与强酸、强丙烷是一种清洁能源，任何情况下均不与强酸、强

8、碱、氧化剂反应碱、氧化剂反应B丙烷分子中丙烷分子中3个碳原子在一条直线上个碳原子在一条直线上C1 mol 丙烷在光照条件下，最多可以与丙烷在光照条件下，最多可以与8 mol Cl2发生取发生取代反应代反应D丙烷丙烷(C3H8)发生取代反应生成发生取代反应生成C3H7Cl的结构有的结构有3种种解析解析丙烷只含有丙烷只含有C、H元素，充分燃烧生成元素，充分燃烧生成CO2和和H2O，所，所以丙烷是清洁能源，丙烷不能被酸性以丙烷是清洁能源，丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化，但是溶液氧化，但是在点燃时能被氧气氧化，在点燃时能被氧气氧化，A不正确；丙烷分子中每个碳原子为不正确；丙烷分子中每个碳原子为四面体

9、的中心，分子中所有的碳原子不在同一条直线上，四面体的中心，分子中所有的碳原子不在同一条直线上，B不不正确；丙烷分子式为正确；丙烷分子式为C3H8，分子中有，分子中有8个个H原子，每个原子，每个H原子原子被取代需用被取代需用1个个Cl原子，需消耗原子，需消耗8个个Cl2分子；分子；【易错警示易错警示】(1)烷烃不能与酸性烷烃不能与酸性KMnO4溶液反应，不能误溶液反应，不能误认为烷烃不能与氧化剂反应。认为烷烃不能与氧化剂反应。(2)烷烃分子中所有原子不在同一平面上，含两个烷烃分子中所有原子不在同一平面上，含两个C原子以原子以上的烷烃中的上的烷烃中的C原子不在一条直线上。原子不在一条直线上。变式训

10、练变式训练1下列属于烷烃特征性质的是下列属于烷烃特征性质的是()A在空气中完全燃烧的产物只有在空气中完全燃烧的产物只有CO2和和H2OB它们都是非电解质，且几乎不溶于水它们都是非电解质，且几乎不溶于水C分子通式为分子通式为CnH2n2，可与氯气在光照下发生取代反应，可与氯气在光照下发生取代反应D不能使酸性高锰酸钾溶液退色，可与溴水中的溴发生不能使酸性高锰酸钾溶液退色，可与溴水中的溴发生取代反应取代反应答案答案C解析解析含含C、H或含或含C、H、O元素的有机物完全燃烧的产元素的有机物完全燃烧的产物均只有物均只有CO2和和H2O，A不是烷烃的特有性质；大多数有机不是烷烃的特有性质；大多数有机物都难

11、溶于水，很多有机物是非电解质，如蔗糖，这是大物都难溶于水，很多有机物是非电解质，如蔗糖，这是大多数有机物的性质，而不是烷烃的特征性质，多数有机物的性质，而不是烷烃的特征性质，B不正确；不正确；分子组成符合分子组成符合CnH2n2的烃一定是烷烃，烷烃可与氯气在光的烃一定是烷烃，烷烃可与氯气在光照条件下发生取代反应，照条件下发生取代反应，C正确；烷烃与溴水、酸性高锰正确；烷烃与溴水、酸性高锰酸钾均不反应，酸钾均不反应，D不正确。不正确。【易错警示易错警示】在光照条件下，烷烃可与在光照条件下，烷烃可与Cl2、Br2等卤族单质等卤族单质的气体发生取代反应，而且取代反应的产物都是混合物；的气体发生取代反

12、应，而且取代反应的产物都是混合物；烷烃与氯水或溴水不反应。烷烃与氯水或溴水不反应。二、同分异构现象和同分异构体二、同分异构现象和同分异构体1同位素、同素异形体与同分异构体的比较同位素、同素异形体与同分异构体的比较概念概念适用对象适用对象结构结构性质性质同位同位素素质 子 数 相质 子 数 相同、中子数同、中子数不同的原子不同的原子原子原子原子核不同、原子核不同、原子核外电子原子核外电子排布相同排布相同物 理 性 质 不物 理 性 质 不同，化学性质同，化学性质相同相同同素同素异形异形体体同一种元素同一种元素形成的不同形成的不同单质单质单质单质单质的组成和单质的组成和结构不同结构不同物 理 性

13、质 不物 理 性 质 不同，化学性质同，化学性质相似相似同分同分异构异构体体分 子 式 相分 子 式 相同、结构不同、结构不同的化合物同的化合物化合物化合物不同不同物 理 性 质 不物 理 性 质 不同，化学性质同，化学性质不一定相似不一定相似2.同分异构体的判断同分异构体的判断“一同一异一同一异”法判断同分异构体法判断同分异构体同同分子式相同；异分子式相同；异结构不同。结构不同。(1)同分异构体一定具有相同的组成元素，但具有相同组成同分异构体一定具有相同的组成元素，但具有相同组成元素的物质不一定是同分异构体。元素的物质不一定是同分异构体。(2)同分异构体一定具有相同的相对分子质量，但具有相同

14、同分异构体一定具有相同的相对分子质量，但具有相同相对分子质量的物质不一定是同分异构体。相对分子质量的物质不一定是同分异构体。(3)同分异构体各元素质量分数相同，但元素的质量分数相同分异构体各元素质量分数相同，但元素的质量分数相同的不一定是同分异构体。如同的不一定是同分异构体。如C2H4与与C3H6。3同分异构体的书写方法同分异构体的书写方法“减碳移位法减碳移位法”(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基即乙基)或两个支链或两个支链(即即2个甲基个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两

15、种：此时碳骨架结构有两种：注意：注意：位或位或位上不能连乙基，否则会使主链上有位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原个碳原子，使主链变长。子，使主链变长。(4)补氢至饱和：按补氢至饱和：按“碳四键碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。所以所以C6H14共有共有5种同分异构体。种同分异构体。4烃的一元取代产物同分异构体数目的判断烃的一元取代产物同分异构体数目的判断(1)对于烃的一元取代产物的判断可用对于烃的一元取代产物的判断可用“等效氢等效氢”法，所谓法，所谓“等效氢等效氢”就是位

16、置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几种，其一元取代产物就有几种。种，其一元取代产物就有几种。(2)等效氢原子的判断：等效氢原子的判断：连在同一碳原子上的氢原子等效。连在同一碳原子上的氢原子等效。同一个碳原子所连接同一个碳原子所连接CH3上的氢原子等效。如新戊烷分上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团子中四个原子团CH3上的上的12个氢原子等效。个氢原子等效。【例【例2】有下列各组微粒或物质：有下列各组微粒或物质：(1)_组两种微粒互为同位素。组两种微粒互为同位素。(2)_组两种物质互为同素异形体。组两种物质互为同素异形体。(3)_组两种物质属于同系物。组两种物质属于同系物。(4)_组两种物质互为同分异构体。组两种物质互为同分异构体。(5)_组两种物质是同一物质。组两种物质是同一物质。答案答案(1)B(2)A(3)C(4)E(5)D【解题反思解题反思】(1)同分异构体的快速判断：先比较不同有机同分异构体的快速判断：先比较不同有机物中的碳原子数，若碳原子个数不同，则不是同分异构物中的碳原子数，若碳原子个数不同，则不是同分异构