认识有机化合物课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）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课时碳原子的成键特点课程学习目标理解同系物、同分异构体的概念3认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构2了解碳原子的成键特点、成键类型及方式1生活中的常见有机化合物导入有机物有机物

最早来自生物体提取的物质，随着社会发展，大量人工合成的有机化合物现世，“有机物”一词失去了原来的含义。有机物，即有机化合物在已知超1亿种物质中，绝大多数都是有机化合物，无机物只占数十万种，如生活中塑料，衣服、食物等都是有化合机物。有机物为什么种类繁多？1、定义：2、组成元素：绝大多数含有碳元素的化合物为有机物碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等(但碳的氧化物（CO、CO2）、碳酸、碳酸盐等除外，是无机物。)主要元素其他元素烃:只含C和H两种元素的有机物有机化合物（有机物）：练一练：下列物质属于有机物的是（）A．Na2CO3

B．H2CO3

C．CH3

CH2OH

D．COC一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳原子的结构碳原子原子结构示意图碳原子电子式2、碳原子的成键特点碳原子不仅能与其他原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成共价键。可以形成单键()、双键(

)、三键()。—C≡C—有机物中，碳原子能形成几个共价键？(1)成键数目每个碳原子形成4个共价键(2)成键类型碳原子的成键特点直链支链环状结构(3)碳连接方式碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。一、有机化合物中碳原子的成键特点【思考与交流】

写出含4个碳原子的碳骨架结构有哪些?（其中分别含：和碳环），并分析以碳为骨架的有机物为什么种类繁多？

碳原子最外层含4个电子，可以和碳原子及其他原子形成4个共价键，碳原子间可以以单键、双键或三键相结合，也可以形成碳链或碳环等碳骨架。—C≡C—1、有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A、通过两个共价键

B、通过非极性键C、形成四对共用电子对

D、通过离子键和共价键C2、碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合

方式中错误的是()C课堂练习烃:（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。+=烃tīngq火气àntīng烃字的由来：二、烷烃(1)分子式：1、烷烃的结构--CH4改“：”为“—”电子式CHHHH结构式..HHH..HC....最简单的烷烃----甲烷（CH4）甲烷(2)空间构型比例模型球棍模型经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，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。其中，4个C-H键的长度和强度相同，夹角相等。正四面体结构碳氢相同相等思考讨论与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。C2H6C3H8C4H10仔细观察：结构上有哪些共同特点？分子式具有什么规律？这样一类的有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。（1）链状烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1）烷烃的结构特点：①

元素组成上只含碳、氢两种元素②

单键：分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合{C-C（可旋转）}③

饱和：碳原子的剩余价键均与氢原子结合，化合价达到“饱和”如果链状烷烃中碳原子数目为n，氢原子数就是

2n+2规律：C5HXC8HY12181．以下结构表示的物质中是烷烃的是()A．CH3OHB．CH2=CH2

2、烷烃的命名---习惯命名法碳原子数(n)及表示(1）n≤1012345678910(2）n>10用相应汉字数字，如C18H38命名为_____________甲乙丙丁戊己庚辛壬癸十八烷试一试：分子中含有202个氢原子的烷烃的分子式是________

命名为________

一百烷C100H202CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH3

CCH3CH3无支链带一支链带二支链(3）带支链的烷烃：用正、异、新表示为了书写方便，有机物通常用结构简式表示如：乙烷丙烷新戊烷分子式：结构式：结构简式：C2H6C3H8C5H12CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH3CH2CH3方法：省略C-H键和直链上的C-C键不写，合并同一个C上的H，但不能省略支链上的C-C键。思维启迪写出丙烷、正丁烷，正戊烷的结构简式丙烷正丁烷正戊烷CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3观察它们在结构和分子组成上有何特点？相差1个CH2相差1个CH2相差2个CH2结构相似，在分子组成上相差一个或若干个

CH2

原子团3、同系物新课展示概念：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。属于同一类物质，具有相同的通式分子式不同例如CH4

与

CH3(CH2)8CH3XCH3CH2CH2CH2CH3与CH3CHCH2CH3CH3CH2=CH2

与CH2CH2

CH2CH2XCH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3正丁烷异丁烷无支链带一支链

甲烷、乙烷和丙烷的结构各只有一种，而丁烷有两种不同的结构，一种是碳原子形成直链的正丁烷，另一种是带有支链的异丁烷。二者的分子式相同，但分子中原子的结合顺序不同，分子结构不同，是不同的化合物。(1)同分异构现象：像化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。(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。4、同分异构现象和同分异构体CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH3

CCH3CH3无支链带一支链带二支链如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。理解三同分子式相同、分子组成相同、分子量相同两不同结构不同、性质不同4、同分异构现象和同分异构体课堂练习练一练：下列属于同分异构体的是（）A、CH2=CH2

与CH2CH2

CH2CH2B、C、D、CH3CH2CH2CH3与CH3CHCH3CH3与CH3CHCH2CH3CH3CH3CH2CHCH3CH3CH3(CH2)3CH3与CH3CH2CH3B名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质：支链越多，熔沸点越低、密度越低化学性质：不一定相同4、同分异构现象和同分异构体5、烷烃同分异构体的书写探究注意：甲基不挂端点碳，乙基不挂倒数第二碳

课堂练习例1：写出C5H12的同分异构体例2：写出C6H14的同分异构体例3：书写C7H16

的同分异构体C-C-C-C-C-C-CC7H16

的同分异构体共有9种：C∣C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC∣C∣C∣C-C-C-C-CC-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-CC∣C∣C∣1234567891.一元取代物的判断方法如CH4如新戊烷等效氢法:等效氢原子只能取代一次(1)同一碳原子上的氢原子是等效的(3)同一分子处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的如CH3CH2CH2CH3有2种等效氢，其一氯代物有2种(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的是等效的6、同分异构体的判断

练习：下列有机物中一氯代物的同分异体的数目CH3-CH2-CH3CH3-CH2-CH-CH3CH312344种122种课堂练习常见一元取代物只有一种的10个碳原子以内的烷烃CH3—CH3CH4CH3—C—C—CH3CH3CH3CH3CH3

CH3—C—CH3

CH3CH32.二元取代物的判断方法：一氯代物有4种定1号碳第二个氯有4种定2号碳第二个氯有3种定3号碳第二个氯有1种定4号碳第二个氯有1种C—C—C—CC—注意：定一移二时，不能出现重复现象。定一移二法1234异戊烷二氯代物共9种异戊烷6、同分异构体的判断

1.分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个甲基的同分异构体有（）个A.2

B.3

C.4

D.5

C-C-C-C-C-CC-C-C-C-CCCC-C-C-C-CC-C-C-CCCCC-C-C-CCA当堂检测

2.下列化合物形成的一氯代物的沸点有三种数值的是（）A.(CH3)2CHCH(CH3)2B.C(CH3)4C.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3D.CH3CH2C(CH3)3D解析：对于选项A，从结构简式上可以看出，四个甲基上的碳原子是等效的，两个次甲基上的碳原子是等效的，所以，该有机物的一氯代物有两种，以此方法可以推知。一氯代物有三种的只有D2种1种3种4种当堂检测同系物、同分异构体、同素异形体、同位素的区别同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或若干个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同——化合物单质化合物同一元素的不同原子【小结】练习：下列各物质：①O2和O3

②12C和14C

③C2H6和C3H8④和(1)互为同位素的是__________。(2)互为同素异形体的是__________。(3)同属于烷烃的是__________。(4)互为同分异构体的是__________。(5)互为同系物的是__________。②①③④④③2.有下列结构的有机物其中，属于同系物的是________；属于同分异构体的是________；属于同种物质的是________。A．①②B．②③C．③④⑤⑥⑦

D．①③

E．③④⑤⑦

F．④⑥AFEBD课堂练习3、下列分子只表示一种物质的是(

)A、C3H7ClB、C3H8C、C5H12D、C4H10B4、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：______C6H14C7H16C14H30C4H10第

2课时烷烃的性质

第

1

节认识有机化合物课程学习目标掌握烷烃参与化学反应的相关计算3认识烷烃取代反应的机理2了解烷烃的物理性质和化学性质1核心素养1、变化观念与平衡思想：通过对甲烷的组成、结构和性质

的理解，知道烷烃取代反应的概念及特点。2、证据推理与模型认知：通过对甲烷化学性质的理解，建

立取代反应的思维模型，并能根据此模型分析推理烷烃

的取代反应并加以证实。3、科学探究与创新意识：通过完成甲烷与氯气的反应，了

解科学探究方法，培养实验动手能力和探究水平。导入在生活中我们有没有接触过烷烃?想一想烷烃可能具有哪些性质?生活中使用的天然气，沼气，以及煤矿坑道气（煤层气）、瓦斯、油田气等主要成分都是CH4护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。新课展示烷烃的性质一、物理性质①烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂②熔沸点、密度随着碳原子数的增加而升高；③在常温状态下由气态变为液态，再到固态。常温下、碳原子数1-

4

为气态

5-16

为液态

≥17为固态甲烷是一种无色，无味的气体，密度比空气小，难溶于水。拓展：CH4的物理性质二、化学性质1、稳定性通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱以及高锰酸钾等强氧化剂不反应。2、氧化反应（可燃性烷烃都能燃烧）CH4+2O2CO2+2H2O点燃C3H8+5O23CO2+4H2O点燃烷烃的燃烧通式：CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O点燃

现象：放出大量的热，产生淡蓝色火焰

煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关。为了保证安全生产，必须采取通风、严禁烟火等措施。点燃之前要验纯。3、高温分解烷烃在高温条件下可以分解C8H18C4H10+C4H8高温这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中，从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。比如：汽油、柴油CH4C+2H2C4H10CH2==CH2（乙烯）+CH3CH3

高温高温4、取代反应【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好（如图7-8）。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。实验展示作用：避光处理原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸作用：降低Cl2在水中的溶解度【实验7-1】现象：注意：暗处不反应

强光会爆炸实验现象实验分析在室温下，无光照时，无明显现象；光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内水面上升。实验结论CH4与Cl2发生了反应，即取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应如：HCHHClHCl光HCHHHClCl++一氯甲烷（气态）取代反应的演示HCHClClH

Cl光HCHHClClCl++

生成的一氯甲烷在常温下是气体，可与氯气进一步反应，依次又生成了二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳）。HCClClClH

Cl光HCHClClClCl++ClCClClClH

Cl光HCClClClClCl++二氯甲烷三氯甲烷氯仿四氯化碳四氯甲烷液态实验原理①

CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照②

CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光照③

CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光照④

CHCl3+Cl2CCl4+HCl光照CH4与Cl2的取代反应产物有

5

种，有机产物4

种：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4

；1

种无机物HCl

。含量最多的产物是哪一种？HCl思考：甲烷与氯气的反应中，产物、有机产物、液态产物分别有几种？产物量最多的是？甲烷发生取代反应的几点注意事项：①光照，一般采用漫射光，如果用强光直射容易发生爆炸；②甲烷可以与卤素单质发生取代反应，如：氯气、溴蒸气；与氯水、溴水等不反应；

③CH4

中的H原子是逐步被Cl取代，产物为4种有机物和HCl的混合物；④CH4

分子中每有1mol

H原子被取代，则消耗1molCl2，同时生成1molHCl；所以1molCH4

与Cl2发生取代反应，最多需要消耗4molCl2。⑤无论甲烷与氯气的物质的量之比是多少，产物均为5种（氯化氢与四种氯代产物）⑥甲烷的四种氯代产物都不溶于水。CH3Cl是气体，其他三种都是油状液体。取代反应的特点：①反应物类型：反应物至少有一种是有机物；②反应形式：“上一下一，取