浙江省温州市龙湾中学高二化学《认识有机化合物》课件.ppt

有机化合物 化合物 无机化合物 有机化合物 无机物 有机物 一般指含碳的化合物 注 co co2 h2co3 co32 hco3 cn scn sic cac2等含碳化合物因性质与无机物相似 仍属于无机物 有机化合物的特点 有机物特点 多 种类繁多 数目庞大 燃 易燃烧 易分解 难 大多不溶或难溶于水 易溶于有机溶剂 低 熔点 沸点低 易挥发 慢 反应速率慢 副反应多 电 分子晶体 多为非电解质 不易导电 塑料 合成纤维 合成橡胶 涂料 粘合剂 合成材料 天然有机物 功能高分子材料 指既有传统高分子材料的机械性能 又有某些特殊功能的高分子材料 高分子分离膜 医用高分子 有机化合物的应用 1 在人类已知的化合物中 种类最多的是 a 过渡元素形成的化合物b 第 a族元素形成的化合物c 第 a族元素形成的化合物d 第 a族元素形成的化合物 c 2 下面列举了一些化合物的组成或性质 以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是 a 仅由碳 氢两种元素组成b 仅由碳 氢 氧三种元素组成c 在氧气中能燃烧 且只生成二氧化碳d 熔点低 且不溶于水 a 有机化合物的基本结构 1 有机分子中的化学键 共价键2 碳是四价的 且碳原子间也可以形成单键 双键 叁键 3 多个碳原子之间可以成长链 也可形成碳环 4 含有相同原子种类和数目的分子还可以具有不同的结构 同分异构现象 ch4 p4 109 28 60 甲烷和白磷的空间结构 二氯甲烷的空间结构 有机化合物的三维结构甲烷 乙烯和乙炔的组成 结构和空间构型 ch4 ch4 ch ch ch2 ch2 c2h4 c2h2 正四面体 平面型 直线型 正已烷的碳链呈 a 直线形b 正四面体c 锯齿形d 有支链的直线形 c ch2 ch c c ch3分子中最多有几个碳原子共线 几个碳原子共面 几个原子共面 最多有4个碳原子共线 5个碳原子共面9个原子共面 可以旋转 下列关于ch3 ch ch c c cf3分子的结构叙述正确的是 a 6个碳原子有可能都在一条直线上b 6个碳原子不可能都在一条直线上c 6个碳原子一定都在同一平面上d 6个碳原子不可能都在同一平面上 bc 有机分子空间构型解题规律 规律 以碳原子和化学键为立足点 若氢原子被其它原子所代替 其键角基本不变 规律 若两个平面型结构的基团之间以单键相连 这个单键可以旋转 则两个平面可能共面 但不是 一定 规律 若两个苯环共边 则两个苯环一定共面 规律 若甲基与一个平面型结构相连 则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面 若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连 则这四个原子为四面体结构 不可能共面 同时 苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子 这四原子共直线 2 不饱和度的计算公式有机物cnhmox 3 常见结构的不饱和度碳碳单键 碳碳双键 碳碳叁键 环 苯环 碳氧双键 2n 2 m 2 1 不饱和度又称缺氢指数 有机物分子与碳原子数目相等的开链烷烃相比较 每减少2个氢原子 则有机物不饱和度增加1通常用 表示 不饱和度的概念及应用 某有机化合物a的相对分子质量 分子量 大于110 小于150 经分析得知 其中碳和氢的质量分数之和为52 24 其余为氧 请回答 该化合物分子中含有个氧原子 该化合物的相对分子质量是 该化合物的化学式是 该化合物分子中最多含个官能团 4 134 c5h10o4 1 表示有机物组成的方法 分子式和最简式 表示有机物结构的方法 电子式 结构式 结构简式 键线式 表示有机物空间结构的方法 楔形式 有机物的表示方法 结构简式 书写结构简式要注意的问题 1 表示原子间形成单键的 可以省略 2 c c和c c中的 和 不能省略 但醛基 羧基可写为 cho cooh 4 不能用碳架结构表示 碳原子连接的氢原子个数要正确 5 准确表示分子中原子成键的情况 注意各原子的连接顺序 3 同一碳原子上的相同部分可以合并 有机化合物的结构简式可进一步简化成键线式 将碳 氢元素符号省略 只表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团 每一个拐点和终点均表示一个碳原子的图式 但不是所有的氢原子和碳原子符号都省略 注意事项 1 一般表示3个以上碳原子的有机物 2 只忽略c h键 其余的化学键 c c c c键和官能团 不能忽略 3 碳氢原子不标注 其余原子必须标注 羟基 醛基和羧基中氢原子须标注 4 计算分子式时不能忘记顶端的碳原子 5 不能用碳架结构表示 下面各种结构都是表示乙烷分子的 其中不正确的是 a d 降冰片烷分子的立体结构如图所示 写出它的分子式 当它发生一氯取代时 能生成种沸点不同的产物 c7h12 3 1 链状化合物这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状 因最初是在脂肪中发现的 所以又叫脂肪族化合物 如 2 环状化合物这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构 它又可分为两类 一 按碳架分类 有机化合物的分类 1 脂环化合物 是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物 如 2 芳香化合物 是分子中含有苯环的化合物 如 二 按官能团分类 有机物 烃 烃的衍生物 链烃 环烃 饱和烃 不饱和烃 脂环烃 芳香烃 卤代烃 含氧衍生物 醇 醛 羧酸 ch3 ch3 ch3 br ch3 oh ch3 o ch3 ch3 cho ch3 cooh ch2 ch2 ch ch 酮 酚 醚 酯 ch3 cooch2ch3 含氮衍生物 糖 下列各对物质中 按官能团进行分类 属于同一类物质的是 a 结构相似 相同的通式 相同的官能团 种类 数量 相似的化学性质 相对分子质量相差14n 同系物 同系规律 随碳原子数增多 m增大 熔沸点升高 结构相似 所以化学性质相似 同系列 cnh2n 2 cnh2n 2 cnh2n 2o cnh2n 2o cnh2no cnh2no2 cnh2no2 通式 cnh2n cnh2n cnh2n 1x cnh2no 有机物的命名 1 习惯命名法 基本原则 碳原子数后面加上一个 烷 字就是简单烷烃的名称 碳原子数在10以上 用数字表示 如 c17h36c20h42 碳原子数的表示形式 碳原子数在1 10之间 用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸表示 如 c5h12c8h18 2 系统命名原则 长 选最长碳链为主链 多 遇等长碳链时 支链最多为主链 近 离支链最近一端编号 小 支链编号之和最小 简 两取代基距离主链两端等距离时 从简单取代基开始编号 选主链 称 某烷 选定分子里最长的碳链为主链 并按主链上碳原子的数目称为 某烷 己烷 5 1 2 4 编序号 定支链 所在的位置 把主链里离支链最近的一端作为起点 用1 2 3等数字给主链的各碳原子依次编号 以确定支链所在的位置 6 3 编号从离支链近的一端开始 注意 ch3 ch2 ch ch ch2 ch3ch3ch2 ch3 丁烷 己烷 1234 123456 编号之和最小原则 编号相同时 先简后繁原则 把支链作为取代基 在取代基前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位置 并在数字与取代基名称之间用短线 隔开 写名称 取代基 写在前 标位置 连短线 己烷 甲基 2 不同基 简在前如果主链上有几个不同的取代基 把简单 碳原子少的 的写在前 复杂 碳原子多的 的写在后 2 甲基 4 乙基 己烷 己烷 甲基 相同基 合并算当主链上有相同的取代基 则合并取代基 用二 三 四等数字表示个数 写在取代基前面 表示取代基位置的阿拉伯数字要用 隔开 二 2 4 1 2 3 4 主链 取代基名称 取代基数目 中文数字 取代基位置 阿拉伯数字 逗号 横线 阿拉伯数字之间用 隔开 阿拉伯数字与汉字之间用 隔开 2 6 二甲基 乙基庚烷 2 6 二甲基 乙基庚烷 错误 正确 写出下列各化合物的结构简式 1 3 3 二乙基戊烷2 2 2 3 三甲基丁烷3 2 甲基 4 乙基庚烷 ch2 ch3ch3 ch2 c ch2 ch3ch2 ch3 其他有机物的命名 命名步骤 选母体 定编号 写名称 官能团中没有碳原子则为包含官能团所连碳原子的最长碳链 官能团中有碳原子则为含有官能团碳原子的最长碳链 尽可能使官能团或取代基位置最小 练习 给下列有机化合物命名 戊炔 己烯 二乙基 二甲基 异丙基 1 丁烯 4 甲基 环状化合物命名 命名原则 通常选择环做母体 1 以苯环作为母体进行命名 当有多个取代基时 可用邻 间 对或1 2 3 4 5等标出各取代基的位置 2 也可以苯基作为取代基进行命名 含有苯环的命名 1 3 二甲基环已烷 1 2 二甲苯 1 4 苯二酚 2 甲基 1 4 苯二甲酸 化学式为c5h12o2的有机物有多种异构体 其中主链上碳原子有3个的二元醇类同分异构体有几种 用键线式表示c4h10o2的二元醇的同分异构体的结构 并用系统命名法命名 同一碳原子上不能有两个 oh 1 同分异构现象化合物具有相同的分子式 但具有不同结构的现象 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之间互称为同分异构体 同分异构体 3 同分异构体之间的转化是化学变化 ch3ch3 ch3ch2ch3 ch3ch2ch2ch3 ch3ch ch3 ch3 ch3 ch2 3ch3 ch2 chch2ch3 ch3ch chch3 烯烃与环烷烃 炔烃与二烯烃 醇和醚 醛和酮 羧酸和酯 氨基酸与硝基化合物 碳链 架 异构 位置异构 官能团位置 类别异构 又称官能团异构 同分异构体的类型 1 构造异构 请仔细观察下面两组有机分子结构 它们是同分异构体吗 分子式为c4h10的烷烃 分子式为c4h8的烯烃 顺 二氯乙烯 反 二氯乙烯 乳酸 下列各组物质中 两者互为同分异构体的是 a nh4cno与co nh2 2b cus04 3h20与cus04 5h20c cr h20 4cl2 cl 2h2o与 cr h20 5c1 c12 h20d h20与d2o下列各物质中 只表示一种纯净物的是 a c4h8b c3h8c c2h4c12d c4h6 a c b 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 二不同 结构不同 性质不同 烷烃 同分异构体支链越多 沸点越低 1 烷烃 碳链 同分异构体的写法 减碳法 练习 写出c6h14 c5h10的同分异构体 同分异构体写法 碳链由长到短 支链由整到散 位置从心到边 相同相邻相间 练习 写出一氯丁烷可能具有的结构简式写出c4h8o2的酯的可能结构简式 芳烃的二代 三代物 3 烃的衍生物 写出c2h6o可能的结构简式 写出乙酸和甲酸甲酯的分子式和结构简式 3 类别异构 官能团异构 有机物同分异构体书写 烃的同分异构体 烷 烯 炔 环 不能违背碳4价原则r x型 r基有几种r w r型 o 与 coo 的不同芳香族化合物苯的多基取代物 萘 立方烷的一 二代物 1 下列说法正确的是 a 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 b 同分异构体一定具有相同的相对分子质量 c 组成元素相同 结构不同物质一定是同分异构体 d 同分异构体一定具有相同的组成元素 bd 2 属于同分异构体的有 cefg 3 某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯化物 该烃的结构简式 分子式 可能是 c 2 c的同分异构体有多种 写出其中能发生银镜反应 且1h核磁共振谱显示苯环上只有一种氢的结构简式 任意三种 例2011浙江省高考样卷 2 c的同分异构体有多种 写出其中能发生银镜反应 且1h核磁共振谱显示苯环上只有一种氢的结构简式 任意三种 例2011浙江省高考样卷 研究有机物的步骤 粗产品 分离提纯 定性分析 定量分析 除杂质 确定组成元素 质量分析 测定分子量 结构分析 实验式或最简式 分子式 结构式 1 有机物组成元素的判断 一般地 有机物完全燃烧后 各元素对应的产物为c co2 h h2o cl hcl 某有机物完全燃烧后 若产物只有co2和h2o 则其组成元素肯定有c h 可能有o元素 欲判断该有机物中是否含氧元素 设有机物燃烧后co2中碳元素的质量为m c h2o中氢元素质量为m h 若 m 有机物 m c m h 有机物中含氧元素m 有机物 m c m h 有机物中不含氧 元素分析仪原理 o2流中加热样品到950 1200度 分析燃烧产物 特点 自动化程度高 耗样少 速度快 2 有机物相对分子质量的确定 1 标态密度法 根据标准状况下气体的密度 求算该气体的相对分子质量 m 22 4 2 相对密度法 根据气体a相对于气体b的相对密度 求算该气体的相对分子质量 ma d mb 3 混合物的平均相对分子质量 3 有机物分子式的确定 1 直接法 物质的量法 直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量 即可确定分子式 练习1 已知某烃0 5mol完全燃烧生成水36g 二氧化碳66g 求其分子式 练习2 测得某烃中含碳80 又知其对氢气的相对密度为15 求其分子式 2 最简式法 最简式又称实验式 指有机物中所含元素原子个数的最简整数比 与分子式在数值上相差n倍 根据有机物中各元素的质量分数 或元素的质量比 求出该有机物的最简式 再根据其相对分子质量求n的值 即可确定分子式 标况密度 或相对密度 相对分子质量 分子式 各元素原子的质量分数或质量比 最简式 最简式的式量 练习1 吗啡中含碳71 58 含氢6 67 含氮4 91 其余为氧 又知其相对分子质量不超过300 求其分子式 练习2 某有机物2 3g完全燃烧生成水2 7g 二氧化碳0 1mol 又测得该化合物蒸气对空气的相对密度为1 6 求该化合物的分子式 1 等质量的乙烷 丙烯 丁炔完全燃烧 消耗氧气的物质的量由多到少的顺序为 2 等物质的量的乙烷 丙烯 丁炔完全燃烧 消耗氧气的物质的量由多到少的顺序为 乙烷 丙烯 丁炔 丁炔 丙烯 乙烷 规律 等质量的不同烃完全燃烧消耗氧气的量为含氢量越高消耗氧气越多 1 烃的燃烧规律 燃烧通式 等物质的量的几种烃cxhy完全燃烧时 耗氧量决定于 的值 此值越大 耗氧量越大 等质量的几种烃cxhy完全燃烧时 耗氧量决定于 的值 此值越大 耗氧量越大 具有相同最简式的烃 无论以何种比例混合 只要总质量一定 完全燃烧时生成co2 h2o及耗氧量也一定 气态烃在温度 1000c时 完全燃烧前后气体总体积变化 当y 4 v 0反应前后气体体积 当y 4反应前后气体体积 当y 4反应前后气体体积 x y 4 cxhy x y 4 o2xco2 y 2h2o y x v y 4 1 v 1 y 4 2 根据燃烧反应求烃的化学式 1 单一烃 由cxhy o2 co2 h2o的关系 求x y 2 混合烃组成确定 设分子平均组成为cxhy 根据 1 法求出x y 列出可能组合 平均值法 求出烃的物质的量之比 十字交叉法 有两种气态烃 它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 这两种气态烃的混合气10ml完全燃烧后 生成二氧化碳和水蒸气各36ml 同温同压 试计算并推断这两种烃的分子式以及混合物中两种气态烃的体积比 4 现代仪器与有机化合物结构的研究 a 分