第一节最简单的有机物-甲烷-第二课时.ppt

新课标人教版化学必修,第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第二课时,与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。,学与问,甲烷,乙烷,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,丙烷,丁烷,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,戊烷,己烷,几种烷烃的球棍模型,几种烷烃的球棍模型,1.碳原子连接呈链状2.碳原子间单键相连3.饱和：其余价键全部与氢原子相连4.四面体构型,相同点,C、H原子数不同,不同点,结构特点：,在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价（价电子）都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。,1、定义：,一、烷烃,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,丁烷,仔细观察碳原子与氢原子之间的数目关系，能否找出表示烷烃碳原子与氢原子数目关系的一个通式？,分子式：C2H6C3H8C4H10,如果把碳原子数定为n，氢原子数为多少？,2、烷烃的通式:,CnH2n+2(n1),想一想？,氢原子数就是2n+2,写出下列烷烃的分子式：（1）含有38个碳原子的烷烃的分子式（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式（3）相对分子量为128的烷烃的分子式,随堂练习,3、烷烃的表示方法,分子式：将所有C、H合并后得到的式子CH4C2H6C3H8C4H10结构式：用短线来表示一对共用电子的图式。,（1）分子模型法：,球棍模型和比例模型,（2）五式：,分子式、电子式、结构式、结构简式、最简式。,结构简式：,或者：,CH3CH（CH3）CH2CH2CH3,CH3CH（CH2）2CH3CH3,如：下列结构式对应的结构简式,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3,最简式（实验式）：将分子式中的C与H的原子数约到最简得到的式子。甲烷：CH4乙烷：CH3乙炔：C2H2：CH苯：C6H6：CH最简式相同，则分子中所含有碳元素与氢元素质量分数相同。,4、烷烃的性质,（1）物理性质,规律：随碳原子数目的增加状态：气(14)液固；熔沸点依次升高密度：相对密度依次增大且小于1水溶性：均不溶于水,烷烃的氧化反应,（2）化学性质,（与CH4相似）,烷烃完全燃烧的通式：,均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。,取代反应,：在光照条件下进行，产物更复杂。,例如：,会产生9种产物。,受热分解,由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。,1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（）A、4molB、8molC、2molD、6mol,D,随堂练习,想一想：,甲烷CH4乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3(CH2)2CH3戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷CH3(CH2)8CH3十七烷CH3(CH2)15CH3分析上述式子，在结构和组成上有什么特点？,结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,二、同系物,结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。,如烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。,碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。,同系物,结构相似,组成相差一个或若干个“CH2”,（同系物的两个要点）,（同系物间的关系）,是同一类物质通式相同组成元素相同结构相似但不完全相同化学式不同（C原子数不同）式量相差14n,B,随堂练习,正丁烷C4H10,异丁烷C4H10,练习：请看图写出结构简式和分子式。,CH3CH2CH2CH3,CH3CHCH3|CH3,两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。,正丁烷,异丁烷,三、同分异构现象、同分异构体：,化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。,1、定义：,（1）同分相同分子式,同分异构体的组成元素相同吗？相对分子质量相同吗？最简式相同吗？C、H元素的质量分数相同吗？,（2）异构结构不同（分子中原子的排列顺序或结合方式不同）,结构：可能相似（同类物质异构）或完全不同（不同类物质异构）性质：与结构对应,理解：,烷烃中开始出现同分异构现象的是哪一个烷烃？同分异构体的数目随碳原子数增多如何变？,附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数,思考,同分异构现象的存在是有机物种类繁多的主要原因,2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较,质子数等，中子数不等，原子之间,原子,氕、氘、氚,同一元素形成的不同单质,单质,O2、O3,结构相似，组成上差一个或n个CH2,化合物,C2H6、C4H10,相同分子式，不同结构的化合物,化合物,CH3(CH2)3CH3C(CH3)4,例1、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：O2和O3CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和金刚石和石墨氕、氘和氚CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3,和,和,练习1：,下列五组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_是同分异构体，_是同系物，_是同一物质。1、2、白磷、红磷3.HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|HCCl、ClCClCH3|ClH5、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）4,1,2,3,4,5,3、烃基,2、特点：,烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R”表示。,1、定义：,呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。,某烷烃失去一个端位氢原子则某基,4、同分异构体的书写,例：写出C5H12的同分异构体。,书写方法：“碳链缩短法”步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基(支链)在主链上连接。,书写规则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排布对邻到间。,练习：分别写出C5H12和C6H14的同分异构体。,CH3CH2CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH2CH3,主链由长到短,位置由心到边,排布由对到间,图3-64个碳原子相互结合的几种方式,思考与交流,参考图3-6，分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。,5、有机物种类繁多的原因：,（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。,（1）有机化合物中，同分异构现象的广泛存在,A、判断下列物质中相同的是_B、属于同分异构体的是_C、属于同系物的是_,和或和,和,和,、和或、和,练习、下列哪些物质是属于同一物质？,(A),(D),(H),(G),(F),(E),(C),(B),对称氢原子(等效氢)确定的规律,1.同一碳原子上的氢原子完全对称（等效）,2.与同一碳原子相连的甲基上的氢原子完全对称,3.结构对称的碳原子上的氢原子完全对称,（通过寻找对称轴或对称中心进行分析）,定义：有机物分子中位置等同的氢叫等效氢.,判断某种烃的一氯代物种类,方法：找出有多少种不同的氢原子,关键：等效氢原子的确定,判断下列物质中氢原子的种类,CH3CH2CH2CH2CH3,3种,4种,1种,CH3CH2CH2CH2CH2CH3,3种,4种,5种,3种,2种,3种,3种,4种,6种,3种,以碳原子个数为基础命名称“某烷”十个以下用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。,四、烷烃的简单命名：,（1）选主链，称某烷：选择最长的碳链做主链（长）当n个不同碳链的碳原子数相同时，选择支链最多的一个作主链（多）（2）编号位，定支链：不会出现1甲基，2乙基，3丙基离主链最近的支链一端开始编号（近）若两个相同支链离两端一样近，而中间还有支链，则按支链编号相加最小一端开始（小）当两个不同支链离两端一样近，从简单的支链一端开始编号（简）（3）写名称，有规则：取代基，写在前面，并用阿拉伯数字指明取代基的位置，不同基，简到繁。相同基，合并算（用二、三等数字表示，但表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用“，”隔开；）阿拉伯数字与汉字之间用“”隔开；阿拉伯数字之间用“，”隔开。,系统命名法（IUPAC）,练习用系统命名法命名下列各烷烃,CH2CH2CHCH2CH2,CH3,CH3,CH3,CH2,CH3CCHCH3,CH3,CH3,CH3,2，2，3三甲基丁烷,4乙基庚烷,CH3CHCCH3,CH3,CH3,CH3,2，2，3三甲基丁烷,3，5二甲基庚烷,3，5二甲基庚烷,CH3CH3CCH2CHCH2CH3CH3CH2CH3,己烷,4乙基,2，2二甲基,2,3,4,1,6,5,3，5二甲基庚烷,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,CH2CH3CH3CH2CCH2CH3CH2CH3,CH3CCHCH3CH3,CH3,H3C,CH3CH2CH2CHCH2CHCH3,CH3CH2,CH3,了解：环烷烃,1、定义：烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合成环状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合，这种烃称为饱和环烃，又叫环