有机物结构特点

1、第二课时第二课时1 1、了解有机物的结构特点、了解有机物的结构特点2 2、掌握同分异构现象及有机化合物结构多样性、掌握同分异构现象及有机化合物结构多样性 的原因的原因3 3、掌握以甲烷为首的烷烃的结构特点及性质、掌握以甲烷为首的烷烃的结构特点及性质烃烃又叫又叫碳氢碳氢化合物化合物 CxHy只只含有含有碳碳、氢氢两种元素的两种元素的有机物有机物+=烃烃tng q火火气气n烃字的由来：烃字的由来： (CH3)3CCH2CH3 C5H10 C6H12O6H2O乙酸乙酸 HCCH CH2 CH2 CH2 CCCCCCHHHHHH烃烃2甲烷是最简单的烃甲烷是最简单的烃CH4中心中心4个顶点个顶点3、有机

2、物中碳原子的成键特点、有机物中碳原子的成键特点碳原子在元素周期表中位于第碳原子在元素周期表中位于第 周期周期 族族; ;碳原子中含有碳原子中含有 价电子，可以跟其它原子形价电子，可以跟其它原子形成成 共价键。共价键。二二4 4个个4 4个个A A 4 4个碳原子相互结合可能有多少种方式？个碳原子相互结合可能有多少种方式？ 3有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点 (1)每个碳原子能与其他原子形成每个碳原子能与其他原子形成 个共价键。个共价键。 (2)碳原子之间可以形成碳原子之间可以形成 ( )、双键双键( )、叁键、叁键( )。 (3)碳原子之间以共价键构成碳原子之间以共价键构成 或或 。4

3、单键双键单键双键碳链碳链碳环碳环乙烷乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷甲烷结构相似结构相似的化合物，如：的化合物，如：丙烷丙烷丁烷丁烷 CHHHH CHHH CHHH CHH CHHH CHH CHHH CHHH CHH CHHH单键结合单键结合戊烷戊烷 每个碳原子的四键都已充分利用，都达到每个碳原子的四键都已充分利用，都达到“饱饱和和”。这样的烃叫做。这样的烃叫做饱和烃饱和烃，又叫，又叫烷烃，烷烃，链状又叫链状又叫链链烃烃。以上分子结构有什么特点？以上分子结构有什么特点？观察思考观察思考 CHHH CHH CHH CHH CHH CHHH己烷己烷键线

4、式键线式:表示出碳碳键以及与碳原子相连表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，用的基团，用锯齿状的折线表示有机化合锯齿状的折线表示有机化合物中的共价键情况物中的共价键情况，每个，每个拐点拐点和和终点终点均均表示一个表示一个碳碳原子。原子。C H3C H2C H2C H2C H3分子式：分子式： C5H12键线式键线式庚庚 烷烷辛烷辛烷 每个碳原子的四键都已充分利用，都达到每个碳原子的四键都已充分利用，都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做这样的烃叫做饱和烃饱和烃，又叫，又叫烷烃烷烃，链状又叫，链状又叫链烃。链烃。结构特点：结构特点：“饱和饱和”；链状！；链状！二、二、的一的一系列化合物系列化合物结构特点

5、结构特点：碳碳单键、链状、碳碳单键、链状、C C原子剩余原子剩余价键全部和氢结合价键全部和氢结合1.1.烷烃的概念烷烃的概念CH3CH3C2H6C3H8 H H H C CH H H H H H H C C CH H H H CH3CH2CH3乙烷乙烷丙烷丙烷讨论：讨论：设一个烷烃分子中碳原子个数为设一个烷烃分子中碳原子个数为n（n为正为正整数，整数，n1），那么氢原子的个数为多少？），那么氢原子的个数为多少？2、通式：、通式：若碳原子数为若碳原子数为 n，则氢原子数为，则氢原子数为 2n2，烷烃的烷烃的分子通式为：分子通式为：CnH2n2。（n为正整数，为正整数，n1）下列物质属于烷烃的是下

6、列物质属于烷烃的是_。AC8H16 BCH3CH2CH2OHC DCH2=CH2分析：分析：烷烃分子中碳原子之间全部以单键互相烷烃分子中碳原子之间全部以单键互相结合，其余价键全部与氢原子结合，分子组成结合，其余价键全部与氢原子结合，分子组成符合通式符合通式CnH2n2，故只有，故只有C项是烷烃。项是烷烃。答案：答案：C3 3、烷烃的名称、烷烃的名称4 4、烷烃的命名、烷烃的命名在分子内的碳原子数后加一个在分子内的碳原子数后加一个“烷烷”字，称为字，称为“某烷某烷”。分子中碳原子数在十个以内时，用天干表示，即用甲、分子中碳原子数在十个以内时，用天干表示，即用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸

7、表示，如甲烷、丁烷等。乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如甲烷、丁烷等。分子中碳原子数在十个以上时，直接用大写数字来表示，分子中碳原子数在十个以上时，直接用大写数字来表示，如十二烷、十八烷等。如十二烷、十八烷等。对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称之前再加之前再加“正正”“”“异异”“”“新新”等字加以区别，如正丁烷、异丁等字加以区别，如正丁烷、异丁烷等。烷等。1.含含1-10个碳原子用个碳原子用“天干天干”命名：命名： 甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸。2.碳原子数超出碳原子数超出1

8、0的依次用的依次用“十一、十二十一、十二命命名名例如例如 CH4 C2H6 C5H12 C9H20 甲烷甲烷 乙烷乙烷 戊烷戊烷 壬烷壬烷 C12H26 C20H42 十二烷十二烷 二十烷二十烷 5、烷烃的性质：烷烃的性质：物理性质：烷烃的物理性质：烷烃的熔沸点都较低，密度较小熔沸点都较低，密度较小，但随着分子中碳原子数的增加，呈现出规律性的变化：但随着分子中碳原子数的增加，呈现出规律性的变化：状态由气态到液态再到固态，熔沸点逐渐升高，密度状态由气态到液态再到固态，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大；逐渐增大；分子里碳原子数小于等于分子里碳原子数小于等于 4 的烷烃，在常温常压下的烷烃，在常温常压下

9、都是气体；都是气体；烷烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。烷烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂，如己烷。液态烷烃本身就是有机溶剂，如己烷。. 烷烃的化学性质烷烃的化学性质 与甲烷相似：与甲烷相似： 通常状况下很稳定，通常状况下很稳定，跟跟_等不发生反应，等不发生反应， 能发生能发生:_， _，_。 强酸、强碱、酸性强酸、强碱、酸性KMnO4、溴水、溴水在空气中能点燃；在空气中能点燃；较高温度下能分解较高温度下能分解光照下能与光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应蒸气等反应氧化反应氧化反应OHnnCOOHCnnn22222) 1(213点燃均不能使均不能使KMKMn nOO4 4褪色，

10、不与强酸，强碱反应。褪色，不与强酸，强碱反应。 取代反应取代反应需光照，需纯卤素，产物复杂需光照，需纯卤素，产物复杂例如：例如：光照233ClCHCH会产生会产生9 9种产物。种产物。三、同系物：三、同系物： 结构相似结构相似、分子组成上相差一个或若、分子组成上相差一个或若干个干个CHCH2 2原子团的物质互相称为原子团的物质互相称为同系物同系物。碳原子均饱和。碳原子均饱和。 链状链状碳原子数不同碳原子数不同。烷烃同系物烷烃同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成： 比较甲烷与乙烷，乙烷与丙烷，比较甲烷与乙烷，乙烷与丙烷， 丙烷与丁烷，在分子组成上的差异丙烷与丁烷，在分子组成上的差异思考分

11、析思考分析碳原子数相邻的烷烃之间相碳原子数相邻的烷烃之间相差差“CHCH2 2”原子团原子团特别提醒：同系物特别提醒：同系物 结构相似结构相似( (即物质的种类要相同即物质的种类要相同) )、分子组成上、分子组成上相差相差一个或若干个一个或若干个CHCH2 2原子团的物质原子团的物质互相互相称为称为同系物同系物。结构相似：结构相似：同类物质同类物质相差一个或相差一个或n n个个CHCH2 2原子团原子团-C-C原子数原子数不同。不同。化性相似：化性相似：随堂练习随堂练习下列哪组是同系物（下列哪组是同系物（ ）A、CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH3B、CH3CH3 CH3CHCH

12、3 CH3 写出下列物质的分子式正丁烷和异丁烷的性质正丁烷和异丁烷的性质四、同分异构现象与同分异构体四、同分异构现象与同分异构体1、同分异构现象、同分异构现象化合物化合物具有相同的分子式，具有相同的分子式，但但具有不同的具有不同的结构结构现象，叫做同分异构现象。现象，叫做同分异构现象。2、同分异构体：、同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。构体。3、理解、理解三个相同三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子组成相同、分子量相同、分子式相同分子式相同二个不同：二个不同：结构不同、物理性质不同结构不同、物理性质不同同同分异构现象和同分异构体分

13、异构现象和同分异构体(1)同分异构体概念的内涵有两点：一是分子式相同，二是同分异构体概念的内涵有两点：一是分子式相同，二是结构不同，二者缺一不可。分子式相同必然相对分子质量相同，结构不同，二者缺一不可。分子式相同必然相对分子质量相同，但相对分子质量相同不一定分子式相同，如但相对分子质量相同不一定分子式相同，如CO和和C2 2H4 4、C2 2H6 6O和和 CH2 2O2 2 均是相对分子质量相同，但分子式不相同。均是相对分子质量相同，但分子式不相同。(2)同分异构现象广泛存在于有机化合物中，不仅存在于同同分异构现象广泛存在于有机化合物中，不仅存在于同类物质中，也存在于不同类物质之间，例如，类

14、物质中，也存在于不同类物质之间，例如，CH3 3CH2 2OH 和和CH3 3OCH3 3(二甲醚二甲醚)等。等。 (3)烷烃的同分异构体数目随分子中碳原子数的增多而增多。以戊烷以戊烷(C5 5H1212)为例的同分异构体的为例的同分异构体的写法写法：先写出最长的碳链作为主链：CCCCCC(氢原(4)烷烃同分异构体的写法烷烃同分异构体的写法烷烃的同分异构体的书写规律可概括为：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻、间。子及其个数省略)从主链的一端取下一个碳原子，依次连在主链中心对称线一侧的碳原子上：注意不能加在两端，否则会和前面重复，同时注意对称的位置也会有重复。从主链的一端取下

15、两个碳原子：a把取下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：b把两个碳原子作为两个支链加在主链上：从主链上取下的碳原子，不得多于主链上剩余的碳原子，否则一定会重复。 C CHHH CHHH H CH HHH H CH HH C CHHH CHHH H CHHH H CHH H CHH CHHH CH CHH CHHHH CH H CHHH CH CHH CHHH CHHHH CHH CHH CHH CHH CHHH CHHH CHH CHH CHHCH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3C5H12碳链异构的书写口诀：碳链异构的书写口诀：主链由长到短；主链

16、由长到短；支链由整到散支链由整到散；位置由心到边位置由心到边；排布由对到邻再到间排布由对到邻再到间。一边走，不到端，支链碳数一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。小于挂靠碳离端点位数。最短链碳数最短链碳数应不少于应不少于(n+2) / 2 (n为偶数时）(n+1) / 2 (n为奇数时)（n4）思考：下列哪些物质是属于同一物质？思考：下列哪些物质是属于同一物质？CCCC (A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)CCCCCCCC CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)烃基的概念补充：烷烃分子去掉烷烃分子去掉一个一个氢原子的剩余部分

17、称氢原子的剩余部分称为相应的烃基。为相应的烃基。如:甲烷分子CH4对应的甲基 -CH3乙烷分子CH3CH3对应的乙基 -CH2CH3丙烷分子对应的正丙基CH3CH2CH3 -CH2CH2CH3还有异丙基CH3CHCH3练习：书写练习：书写C7H10 的同分异构体的同分异构体HHHHHHHHHHCCCCCCCHHHHHH1、一直链、一直链CCCCCCCCCCCCC CCCCCCCCC2、主链少一个碳、主链少一个碳3、主链少二个碳、主链少二个碳CCCCCCCCC（1）支链为乙基）支链为乙基CCCCCCCCCCC（2）支链为两个甲基）支链为两个甲基CCCCCCCCCCCCCCA、两甲基在同一个碳原子

18、上、两甲基在同一个碳原子上CCCCCCCCC两者是一样的两者是一样的两者是一样的两者是一样的CCCCCA、两甲基在同一个碳原子上、两甲基在同一个碳原子上B、两甲基在不同一个碳原子上、两甲基在不同一个碳原子上CCCCCCCCCCCCCCCCC支链邻位支链邻位支链间位支链间位CCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCC CCCCCCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC同位素、同素异形体、同系物、同分异构体同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较四概念的比较质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之

19、间原子原子氕、氚氕、氚同一元素同一元素 形成的不形成的不同单质同单质单质单质O2、O3结构相似，组成结构相似，组成上差一个或上差一个或n个个CH2化合物化合物C2H6、C4H10相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物化合物化合物CH3(CH2)3CH3、C(CH3)4.下列有关烷烃的叙述中，不正确的是下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()。CA在烷烃分子中，所有的化学键都为单键在烷烃分子中，所有的化学键都为单键B所有的烷烃在光照条件下都能与所有的烷烃在光照条件下都能与 Cl2 2 发生取代反应发生取代反应C烷烃的分子通式为烷烃的分子通式为 CnH2 2n2 2，符合该通式的烃不

20、一定是，符合该通式的烃不一定是烷烃烷烃D随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高解析：解析：烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键，且烷烃在光照烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键，且烷烃在光照条件下都能与条件下都能与Cl2 2 发生取代反应，这是烷烃的结构特征和反应发生取代反应，这是烷烃的结构特征和反应特征，故特征，故 A、B 正确；由于烷烃分子的通式正确；由于烷烃分子的通式CnH2 2n2 2 中的中的 C 原子原子已达饱和，所以符合已达饱和，所以符合 CnH2 2n2 2 的有机物只可能为烷烃，故的有机物只可能为烷烃，故 C 错错误；由于随着误；由于随着 C 原

21、子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，其原子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，其熔沸点升高，故熔沸点升高，故 D 正确。正确。变式训练变式训练1. 下列不属于烷烃性质的是下列不属于烷烃性质的是()。BA它们燃烧时生成二氧化碳和水它们燃烧时生成二氧化碳和水B它们都溶于水它们都溶于水C它们都能跟卤素发生取代反应它们都能跟卤素发生取代反应D通常情况下，它们跟酸、碱和氧化剂都不反应通常情况下，它们跟酸、碱和氧化剂都不反应烷烃的结构和甲烷相似，分子内原子间都以单键相连，结烷烃的结构和甲烷相似，分子内原子间都以单键相连，结构相似，性质也相似。构相似，性质也相似。.(2010 湖南师大附中高一检测湖南师大附中

22、高一检测)正丁烷与异丁烷互为同正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是分异构体的依据是()。DA具有相似的化学性质具有相似的化学性质B具有相同的物理性质具有相同的物理性质C分子具有相同的空间结构分子具有相同的空间结构D分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同解析：解析：分子式相同，结构不同的物质互称同分异构体，同分子式相同，结构不同的物质互称同分异构体，同分异构体空间结构不同，化学性质也不一定相似，物理性质不分异构体空间结构不同，化学性质也不一定相似，物理性质不相同。相同。变式训练变式训练 2 在在1.01105 5 Pa 下，测得的某些烷烃的沸点见下，测得

23、的某些烷烃的沸点见下表。下表。.有下有下列几组物质：列几组物质：C红磷和红磷和白磷白磷B甲烷和己烷甲烷和己烷D正丁烷和异丁烷正丁烷和异丁烷其中，属于同分异构体的是其中，属于同分异构体的是_；属于同位素的是；属于同位素的是_；属于同素异形体的是；属于同素异形体的是_；属于同一种物质的是；属于同一种物质的是_。D、FACE概念即可解答。解析：解析：利用同位素、同素异形体、同系物及同利用同位素、同素异形体、同系物及同分异构体的、 同分异构体现象是有机化学中的一种普遍现象，下列有同分异构体现象是有机化学中的一种普遍现象，下列有关同分异构体的叙述中正确的是关同分异构体的叙述中正确的是()。AA分子式相同

24、而结构式不同的化合物互称同分异构体分子式相同而结构式不同的化合物互称同分异构体B组成成分相同而结构式不同的物质互称同分异构体组成成分相同而结构式不同的物质互称同分异构体C互为同分异构体的物质性质相同互为同分异构体的物质性质相同D互为同分异构体的物质物理性质相同互为同分异构体的物质物理性质相同解析：解析：互为同分异构体的物质必须是化合物，故互为同分异构体的物质必须是化合物，故B 项错误；项错误；同分异构体的化学性质相似，物理性质不同，故同分异构体的化学性质相似，物理性质不同，故C、D 项错误。项错误。.下列烷烃分子中进行一氯取代反应后，只能生成三种沸下列烷烃分子中进行一氯取代反应后，只能生成三种

25、沸点不同产物的是点不同产物的是()。D解析：解析：生成三种沸点不同的生成三种沸点不同的一氯产物，说明上述烷烃的一一氯产物，说明上述烷烃的一氯代物只有三种同分异构体。氯代物只有三种同分异构体。A(CH3)2CHCH2CH2CH3B(CH3CH2)2CHCH3C(CH3)2CHCH(CH3)2D(CH3)3CCH2CH3一卤代烃的同分异构体的判断一卤代烃的同分异构体的判断等效氢法等效氢法 (1)氢原子等效的几种情况：氢原子等效的几种情况： 烃分子中同一个碳原子连接的氢原子等效。如烃分子中同一个碳原子连接的氢原子等效。如甲烷分子中的四个氢原子等效。甲烷分子中的四个氢原子等效。 同一个碳原子所连接的原

26、子团同一个碳原子所连接的原子团CH3上的氢原上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团子等效。如新戊烷分子中四个原子团CH3上的上的12个个氢原子等效。氢原子等效。 分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效。分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效。如如 分子中的分子中的18个氢原子等效。个氢原子等效。 (2)烃分子中等效氢原子有几种，则该一元取代烃分子中等效氢原子有几种，则该一元取代物就有几种同分异构体。物就有几种同分异构体。某有机化合物的结构简式为：某有机化合物的结构简式为：其一氯取代产物有其一氯取代产物有 ( )A3种种 B4种种C5种种 D6种种 中中1、5,2、4号碳原子上的号碳原子上的H的化

27、学环境相同，因此的化学环境相同，因此 中中1、2、3号碳原子和支链原子团号碳原子和支链原子团CH3上的上的H可被取代形成可被取代形成4种取代产物。种取代产物。 答案答案B解析解析由对称性分析知由对称性分析知 1mol乙烷在光照条件下，最多可以与乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔多少摩尔Cl2发生取代？（）发生取代？（）A、4mol B、8mol C、2mol D、6mol 从理论上分析，碳原子数为从理论上分析，碳原子数为1010或小于或小于1010的烷烃分子中，其一卤代烷不存在同分的烷烃分子中，其一卤代烷不存在同分异构体的烷烃分子共有的种数是（异构体的烷烃分子共有的种数是（ ）（A A）3

28、3种种 （B B）4 4种种 （C C）5 5种种 （D D）6 6种种B6.6.下列化学式不只表示一种物质的是（下列化学式不只表示一种物质的是（ ） A.CA.C3 3H H8 8 B.CB.C4 4H H10 10 C.CHClC.CHCl3 3 D.CHD.CH2 2ClCl2 27.7.等质量的下列烷烃在空气里充分燃烧消耗氧等质量的下列烷烃在空气里充分燃烧消耗氧气最多的是气最多的是 （ ） A.A.甲烷甲烷 B.B.乙烷乙烷 C.C.丙烷丙烷 D.D.丁烷丁烷8.8.等物质的量的下列烷烃在空气里充分燃烧消等物质的量的下列烷烃在空气里充分燃烧消耗氧气最多的是耗氧气最多的是 （ ） A.A

29、.甲烷甲烷 B.B.乙烷乙烷 C.C.丙烷丙烷 D.D.丁烷丁烷BAD原理：原理：烃的燃烧通式为烃的燃烧通式为： CxHy + (x+y/4)O2 xCO2 + y/2 H2O若烃的物质的量相同，则，烃前面的系数必然相同，若烃的物质的量相同，则，烃前面的系数必然相同，因此，耗氧量的大小直接决定于氧气前面的系数。因此，耗氧量的大小直接决定于氧气前面的系数。对于对于等物质的量等物质的量的任意的任意烃烃(CxHy) ，完全完全燃烧，燃烧，耗氧量的大小取决于耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大小，的值的大小，该值该值越大，耗氧量越多越大，耗氧量越多。练习等物质的量的等物质的量的CH4,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全完全燃烧，耗氧量最大的是哪个？燃烧，耗氧量最大的是哪个？解：根据解：根据等物质的量等物质的量的任意的任意烃烃，完全燃烧完全燃烧，耗氧量的大小取决于耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大小，的值的大小，该值越大，耗氧