高中化学教学课件：鲁科必修二第章第节有机化合物的结构特点

2有机化合物的结构特点2．有机化合物结构的多样性碳4共价键单

有机化合物分子里都含有____原子。由于碳原子的最外层有___个电子，碳原子不仅可以通过_______与其他原子结合形成分子，还可以彼此间以共价键构成_____________，再结合其他原子形成分子；碳原子之间可以是___键，也可以是___键或___键。这些是有机化合物结构多样性的一种表现。3．烷烃碳链或碳环双叁CH烃：仅含___和___两种元素的有机物，称为___________，也称为烃。碳氢化合物C—C单键全部饱和

烷烃是指碳原子跟碳原子都以共价键结合成___________，碳原子剩余的价键______跟氢原子相结合的_____烃。

4．同分异构现象和同分异构体(1)定义化学式结构

化合物具有相同的_______，但具有不同的______的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体，如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。名称正丁烷异丁烷结构式结构简式熔点/℃－138.4－159.6沸点/℃－0.5－11.7(2)正丁烷和异丁烷的比较

烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律：碳原子相同的烷烃，支链越多熔沸点越低，相对密度越小。

(CH3)2CHCH3CH3(CH2)2CH3

(1)一般说来，有机化合物分子中的碳原子数越多，它的同分异构体数目就越多。例如：戊烷(C5H12)有3种同分异构体，己烷(C6H14)有5种同分异构体。(2)在有机化合物中，同分异构现象非常普遍，这是有机化合物结构多样性的又一表现。1．甲烷分子的结构

甲烷分子中，碳原子最外层上的4个电子分别与4个氢原子上的电子形成4个共价键。构成正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。表示方法如下：分子式结构式球棍模型CH4结构特点原子之间以单键结合，空间构型为正四面体，碳原子位于正四面体的中心2.烷烃

(1)概念：有机物分子里碳原子和碳原子之间全部以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部被氢原子所饱和的烃称为饱和链烃，又称烷烃。如乙烷、丙烷、丁烷等。它们的结构如下表所示：名称乙烷丙烷丁烷结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3结构式球棍模型(2)通式：若碳原子数为n，则氢原子数为2n＋2，烷烃的分子通式为CnH2n＋2。CnH2n＋2＋

(3)烷烃的性质： ①物理性质：烷烃的熔沸点都较低，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：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；分子里碳原子数小于等于4的烷烃，在常温常压下都是气体；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。 ②化学性质：烷烃的化学性质和甲烷相似，如通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，都不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水退色；都能发生取代反应，取代反应是烷烃的特征反应；都具有可燃性，烷烃完全燃烧的通式为3n＋1 2O2点燃nCO2＋(n＋1)H2O(4)烷烃的命名

①在分子内的碳原子数后加一个“烷”字，称为“某烷”。 ②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、癸表示，如甲烷、丁烷等。 ③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。

④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“正”“异”“新”等字加以区别，如正丁烷、异丁烷等。3．同分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CO和C2H4、C2H6O和CH2O2

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，不仅存在于同类物质中，也存在于不同类物质之间，例如，CH3CH2OH和CH3—O—CH3(二甲醚)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。如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3

均不存在同分异构体，而丁烷、戊烷的同分异构体的种数分别为2种、3种。(4)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。以戊烷(C5H12)为例的同分异构体的写法：①先写出最长的碳链作为主链：C—C—C—C—C—C(氢原子及其个数省略)②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。③从主链的一端取下两个碳原子：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。例1.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是()。A．CH3Cl只代表一种物质B．CH2Cl2

只代表一种物质C．CHCl3

只代表一种物质D．CCl4只代表一种物质答案衰：B解析遣：对于琴甲烷旋的正扫四面让体结翠构，秃因为桶其4个顶懂点的降位置倦完全胸相同袭，所察以它细的一谷氯代烫物(C娘H3Cl疮)、二必氯代胆物(C振H2Cl2)、三葡氯代勤物(C阳HC济l3)、四迁氯代间物(C黄Cl4)都只吹有一磁种。刺而如家果甲旁烷是塔平面歼正方辅形结恩构，妄虽然4个C—足H键都暖完全变相同塞，但4个顶志点的龄氢原曲子的倡位置金关系否却不翅同，夕可能懒相邻披，也候可能饭相间席，所层以虽伟然CH3Cl、CH匠Cl3、CC罚l4都只绘有一旧种，准但CH2Cl2却有刘两种售，一自种是牵两个断氯原税子相蜓邻，死另一扰种是农两个讲氯原基子相桐间。色由CH2Cl2只有疑一种胁这一俩点可纯以判问断出CH4为正塑四面支体结趋构，纳而不押是平套面正匹方形巷结构拢。例2.下列扛有关床烷烃遇的叙刑述中筒，不匀正确妙的是()。CA．在商烷烃野分子减中，烛所有宴的化猛学键搂都为吹单键B．所魄有的斧烷烃起在光版照条伍件下此都能圣与Cl2发生分取代桃反应C．烷鱼烃的码分子穷通式音为CnH2n＋2，符勾合该键通式垒的烃派不一萄定是烷烃D．随数着碳循原子祖数的核增加赖，烷静烃的雷熔沸盗点逐席渐升袜高解析慰：烷烃掠中的锄碳碳蠢键、鸭碳氢音键均霜为单断键，茎且烷尼烃在宋光照条件沃下都乳能与Cl2发生宾取代差反应件，这擦是烷殊烃的浩结构旷特征穗和反塘应特征琴，故A、B正确还；由栗于烷充烃分拨子的饺通式CnH2n＋2中的C原子已达津饱和孤，所供以符删合CnH2n＋2的有拦机物挠只可升能为戏烷烃岩，故C错误；划由于蓝随着C原子日数的这增加略，烷释烃的议相对畏分子牢质量栏增大鸦，其熔沸点族升高对，故D正确贝。变式它训练1.下列扩不属已于烷烃横性质电的是()。BA．它工们燃躲烧时苏生成红二氧环化碳兽和水B．它幕们都禾溶于哭水C．它点们都景能跟冠卤素畏发生碎取代反类应D．通扰常情胶况下其，它稼们跟搜酸、撕碱和配氧化贝剂都不反驰应烷烃撒的结族构和冷甲烷新相似锄，分双子内俯原子射间都尝以单到键相略连，闸结构相侨似，夏性质学也相家似。例3.私(2纪01卵0湖南师大伙附中也高一泉检测)正丁帽烷与紫异丁杯烷互坛为同分异鸦构体暂的依止据是()。DA．具礼有相为似的启化学铃性质B．具眼有相广同的奶物理繁性质C．分思子具子有相昨同的外空间顾结构D．分洲子式车相同常，但终分子逼内碳郑原子诉的连答接方铁式不煤同解析崇：分子速式相炉同，纵结构孔不同若的物核质互就称同软分异脱构体扇，同分异嗽构体献空间撇结构樱不同服，化弱学性撤质也椒不一家定相脱似，旬物理征性质量不相同幅。物质沸点/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷27.8新戊烷9.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0变式树训练2在1.椅01灰×1首05Pa下，扇测得染的某投些烷悼烃的谱沸点赢见下表撕。据表介分析验，下昨列选暑项正跨确的胜是()。DA．在逆标准锣状况蹦下，呆新戊嘉烷是竞气体B．在1.保01红×1旷05Pa、20此℃时，C5H12都是档液体C．烷基烃随滨碳原牌子数虚增加旺，沸溪点降猴低D．C5H12随支逼链增闹加，修沸点床降低解析猫：新戊素烷的拢沸点奔是9.肥5障℃，标剪准状枣况下尼是液涉体，20秩℃时是柳气体恢，A、B均错户误；搬烷烃显随碳阻原子动数的迎增加耻，沸昏点升猛高，C错误辜；C5H12的三脆种同营分异吵构体敞中，邻随支质链数凡增加误，沸并点降索低，D正确粉。例4.法(2铲01畏0吉林长春斥高一俊检测)已知场丙烷床的二懂氯代发物有4种)。C同分清异构裳体，甘则其纱六氯舱代物陷的同溪分异涛构体补的数皆目为(A．2种B．3种C．4种D．5种解析盐：二氯子丙烷潜：丙市烷(C3H8)分子薪主链样上有企两个右氢原陵子被氯原剧子取容代→氯原谅子有4种位附置关阳系→二氯专丙烷榴的同氏分异怒构体有4种；涨六氯告丙烷赛：全漠氯丙突烷(C3Cl8)分子冰主链载上有司两个绿氯原辛子被氢篮原子姑取代→氢原围子有4种位握置关站系→六氯慰丙烷石的同尿分异伴构体有4种，丛故选C项。例5.有下列几雅组物照质：C．红胸磷和白磷B．甲砌烷和乡丰己烷D．正亩丁烷灯和异你丁烷其中煤，①届属于摸同分鞭异构战体的肠是__绒__缩慧__；②中属于错同位依素的岛是__政_；③度属于按同素熔异形多体的清是__御_；④替属于轨同一添种物植质的需是__范_。D、FACE概念即可解答。

解析：利用同位素、同素异形体、同系物及同分异构体的1.鸦(双选)下列分子劣中与伴甲烷质分子楼空间取构型播相同溜的是()。BDA．CH唉Cl3C．CF沉Cl3B．CC烘l4D．CF4解析隔：只有样甲烷目的四停个氢详原子啊被同喇一原镇子取盖代时甲，产敏物才是正恢四面秋体。2同分恢异构须体现扫象是负有机关化学置中的地一种裙普遍散现象袋，下武列有关同眠分异衫构体葵的叙屠述中再正确师的是()。AA．分怠子式鼠相同怀而结牛构式寄不同逼的化扇合物住互称柴同分酿异构屠体B．组桃成成鄙分相仿同而燃结构仅式不偶同的雾物质笔互称搂同分牵异构木体C．互金为同羞分异翼构体席的物症质性险质相颂同D．互芬为同园分异执构体锡的物叠质物养理性诊质相卖同解析辱：互为津同分哄异构期体的安物质鲜必须渐是化辟合物路，故B项错虽误；同分刑异构吉体的逆化学挡性质森相似伯，物姐理性侧质不励同，好故C、D项错净误。3.下列移烷烃住分子副中进屋行一弟氯取施代反防应后碧，只玩能生拔成三让种沸点不蚕同产捡物的吴是()。D解析枪：生成驶三种框沸点缠不同天的一氯兆产物特，说泛明上辞述烷桑烃的保一氯代坐物只踪蝶有三绒种同旷分异狡构体异。A．(C辫H3)2CH勒CH2CH2CH3B．(C却H3CH2)2CH歌CH3C．(C塞H3)2CH薯CH寒(C咸H3)2D．(C苗H3)3CC倍H2CH34.河(2宰01钉0山东永青岛景高一求检测)下列搂说法驳正确覆的是()。BA．碳斜碳间负以单捐键结毒合，乒碳原团子剩每余价过键全涛部与敏氢原融子结合的昂烃一饮定是葡饱和绿链烃B．分赶子组饮成符秃合CnH2n＋2的烃项一定在是烷挣烃C．正就戊烷垃分子爽中所咬有碳粮原子级均在爆一条拣直线斗上D．新拨戊烷牲的一借氯取赏代物户有2种解析祝：A项符执合条风件的科烃为铅饱和粒烃，鞠可为境烷烃男，也工可为凳环烷烃捧，但分本子组拾成符娃合CnH2n＋2的烃斧一定犹为烷客烃，影故A错误厅，B正确晓；在袍烷烃从分子战中与暗碳原妇子紧侨邻的奖四个疮原子踪蝶构成锈四面度体形良，所以讨正戊聪烷分薄子中像所有猴碳原碗子呈贫锯齿身形，耕而非校直线逝形，钥故C错误；镰新戊谢烷分机子完检全对弃称，贡分子墓中只武有一宅种氢斗原子秆，故活一氯黄取代物姻只有粗一种穴，故D错误四。内容递特点本节稻是在无学生丝式初中阵已有批的个领别有售机化鸡合物围的概俭念的怖基础上，补进一尾步了填解有初机化迹学的架发展射过程零、研劳究范貌畴以肉及对蚁生产贺、生活行、环叼境的丈重要掉作用歇。从胀碳的豪原子顶结构氧和成悦键方姓式入霉手，意以甲烷郑、乙朽烷、提丙烷肾和丁秀烷等摸同系渠列及思丁烷耍的同拿分异怠构现逆象为丛例，说明钩有机去化合江物结恰构的校多样炭性是毫导致彻有机秧物种革类繁罢多的改原因胡。取代首反应堡是烷趴烃的吹特征泄反应坑，因们此甲则烷的芦取代邪反应黄是本拦节的兴重点内惠容之衣一。阶教材肿在实重验的瞎基础批上使槐学生尝了解捐取代悼反应贱，然延后以球蜻棍模区型形气象地但说明特取代嘉反应出的本讨质，辅帮助婚学生招建立进取代罩反应的逢概念缎。本节续的知赴识框贡架为寺：教学井指要首先固以初径中已挂有的灯化学码知识谊为基命础，坦引导阴学生塑对有刊机化啊合物与途无机济化合彩物进星行比诉较，蛛然后尾进行疲本节绝的教版学。来本节远内容蕉可以安炭排成乞两个订知识呼模块怒：甲累烷的铁结构约和性宜质、六同分判异构竭现象寒。具体陶建议喊如下京：通过额“观疮察·思考蒜”让先学生观蚊察实酬验，席引导已学生徐思考偷、讨槽论，得出段实验巷结论枕，然解后引翠出取鞠代反武应的钢概念涨，并础与无啦机化趋学中家的置换素反应汽加以然比较乞，进虎一步炎认识育有机篮化合估物、好有机染反应敌的特驱殊性。在有肢机化困合物肿的结董构特陡点的暑教学蛾中，宋结合满学生棋已有塔的原愈子结构找和共尼价键柳的知蚀识，凑引导河他们笔分析眯碳原异子的目成键贸特点钳，并嘱以球棍掌模型筑和比裙例模题型形旨象地核展示叉甲烷塔及其退取代塑反应垃的各钻级取货代产物肌的立犁体结记构。耗对于阻同分映异构册现象扶，可漂以从厌丁烷罢的