2019版高中化学鲁科版必修二：课时15 有机化合物的结构特点ppt课件

1、第第2课时有机化合物的构造特点课时有机化合物的构造特点;目的导航预习导引;目的导航预习导引1.有机化合物的构造特点有机化合物的构造特点(1)烃烃:仅由仅由C、H两种元素组成的有机化合物两种元素组成的有机化合物,又叫碳氢化合物。又叫碳氢化合物。甲烷是组成最简单的烃。甲烷是组成最简单的烃。(2)甲烷的组成与构造甲烷的组成与构造;目的导航预习导引(3)有机化合物的构造特点每个碳原子能与其他原子构成4个共价键。碳原子彼此之间可以以共价键构成碳链或碳环。(4)烷烃是指分子中碳原子跟碳原子之间都以单键结合成链状,碳原子剩余的价键都被氢原子所饱和构成的烃。预习交流1有机化合物的构造式、构造简式能否表示有机化

2、合物的空间构造?答案:不能,有机物的构造式、构造简式只能表示分子内部原子间构成化学键的情况,而不能表示分子的空间构型。;目的导航预习导引2.同分异构景象和同分异构体同分异构景象和同分异构体(1)定义定义同分异构景象同分异构景象:化合物具有一样的分子式化合物具有一样的分子式,但具有但具有不同构造的景象。不同构造的景象。同分异构体同分异构体:具有同分异构景象的化合物互为同分异构体。具有同分异构景象的化合物互为同分异构体。(2)规律规律有机化合物分子中的碳原子越多有机化合物分子中的碳原子越多,它的同分异构体数目就越多。它的同分异构体数目就越多。(3)同分异构景象与有机化合物种类的关系同分异构景象与有

3、机化合物种类的关系在有机化合物中在有机化合物中,同分异构景象非常普遍同分异构景象非常普遍,这是有机化合物构造这是有机化合物构造多样性的表现之一多样性的表现之一,有机化合物构造的多样性是导致有机化合物种有机化合物构造的多样性是导致有机化合物种类繁多、数量宏大的主要缘由。类繁多、数量宏大的主要缘由。;目的导航预习导引(4)正丁烷和异丁烷的比较 ;目的导航预习导引预习交流预习交流2分子中含碳原子数为分子中含碳原子数为14的烷烃都有同分异构体吗的烷烃都有同分异构体吗?答案答案:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3没有同分异构体没有同分异构体,只需只需C4H10有两种同分异构体有两种同分异构体,即即

4、CH3CH2CH2CH3和和(CH3)2CHCH3。;问题导学即时检测一二一、烷烃的构造、性质与命名活动与探求思索1请他利用球、棍衔接出CH4、C2H6、C3H8、C4H10的球棍模型,分别写出它们的构造简式。经过分析对比他能归纳出烷烃的通式吗?;问题导学即时检测一二思索2察看烷烃分子的球棍模型,每个碳原子与其他原子构成什么样的几何构型?答案:四面体,其中甲烷分子的几何构型为正四面体。思索3构造决议性质,烷烃的化学性质与甲烷极其类似,请他利用烷烃的通式写出烷烃熄灭的化学方程式,及烷烃与Cl2反响的化学方程式(只写第一步反响)。;问题导学即时检测一二思索4他能写出以下烷烃的称号吗?C5H12、C

5、6H14、C7H16、C8H18、C9H20、C10H22、C11H24、C18H38。CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4。答案:戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十八烷;正戊烷、异戊烷、新戊烷。;问题导学即时检测一二迁移与运用迁移与运用例例1以下有关烷烃的表达中以下有关烷烃的表达中,不正确的选项是不正确的选项是()A.在烷烃分子中在烷烃分子中,一切的化学键都为单键一切的化学键都为单键B.一切的烷烃在光照条件下都能与一切的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反响发生取代反响C.烷烃的分子通式为烷烃的分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一

6、定是烷烃符合该通式的烃不一定是烷烃D.随着分子中碳原子数的添加随着分子中碳原子数的添加,烷烃的熔、沸点逐渐升高烷烃的熔、沸点逐渐升高解析解析:烷烃分子中的碳碳键、碳氢键均为单键烷烃分子中的碳碳键、碳氢键均为单键,且烷烃在光照条且烷烃在光照条件下都能与件下都能与Cl2发生取代反响发生取代反响,这是烷烃的构造特征和反响特征这是烷烃的构造特征和反响特征,故故A、B正确正确;由于烷烃分子的通式由于烷烃分子的通式CnH2n+2中的中的C原子的价键已达原子的价键已达饱和饱和,所以符合所以符合CnH2n+2的有机物只能够为烷烃的有机物只能够为烷烃,故故C错误错误;由于随由于随着分子中着分子中C原子数的添加原

7、子数的添加,烷烃的相对分子质量逐渐增大烷烃的相对分子质量逐渐增大,其熔、沸其熔、沸点逐渐升高点逐渐升高,故故D正确。正确。答案答案:C;问题导学即时检测一二迁移训练迁移训练1火星外表有一层主要成分是烷烃气体的火星外表有一层主要成分是烷烃气体的“火星雾气火星雾气,而这些气体正是由一种叫而这些气体正是由一种叫“产烷生物的火星生命继续不断释产烷生物的火星生命继续不断释放出来的。以下有关放出来的。以下有关“火星雾气的说法中火星雾气的说法中,错误的选项是错误的选项是()A.“火星雾气一定能使酸性高锰酸钾溶液退色火星雾气一定能使酸性高锰酸钾溶液退色B.“火星雾气是很好的燃料火星雾气是很好的燃料C.光照条件

8、下光照条件下,“火星雾气一定能与氯气发生取代反响火星雾气一定能与氯气发生取代反响D.“火星雾气主要含两种元素火星雾气主要含两种元素答案答案:A解析解析:“火星雾气的主要成分是烷烃火星雾气的主要成分是烷烃,烷烃不能使酸性高锰酸烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液退色钾溶液退色,A错错;烃可以熄灭烃可以熄灭,B对对;光照条件下光照条件下,烷烃能与氯气发生烷烃能与氯气发生取代反响取代反响,C对对;烷烃中一定含有烷烃中一定含有C、H两种元素两种元素,D对。对。;问题导学即时检测一二1.有机物的常见表示方法有机物的常见表示方法(1)分子式分子式:分子式可以阐明该物质的组成元素及分子内的不同分子式可以阐明该物质的组

9、成元素及分子内的不同原子个数。如乙烷的分子式为原子个数。如乙烷的分子式为C2H6。(2)实验式实验式:又叫最简式又叫最简式,实验式只能阐明该物质的组成元素及其实验式只能阐明该物质的组成元素及其分子内的原子个数比。如乙烷的实验式为分子内的原子个数比。如乙烷的实验式为CH3。 (3)构造式构造式:用短线用短线()表示原子所构成的共价键进而表示物质表示原子所构成的共价键进而表示物质结结构的式子。如丙烷的构造式为构的式子。如丙烷的构造式为;问题导学即时检测一二(4)构造简式:将构造式中的“CH和“CC中的短线()部分或全部省略简化后而得到的式子。如丙烷的构造简式为CH3CH2CH3或者CH3CH2CH

10、3。特别提示碳原子间都以单键相互衔接成链状,且碳原子的其他价键全部被氢原子饱和的烃才是烷烃。假设碳原子间全以单键连成环状的烃,那么称为环烷烃。;问题导学即时检测一二2.烷烃的构造特点烷烃的构造特点(1)每个碳原子构成四个共价单键每个碳原子构成四个共价单键,且碳原子之间以单键相互结且碳原子之间以单键相互结合成链状。合成链状。(2)在碳原子的四个键中在碳原子的四个键中,除了碳碳单键外除了碳碳单键外,其他的价键被氢原子其他的价键被氢原子饱和。饱和。(3)由丙烷和丁烷分子的球棍模型可知由丙烷和丁烷分子的球棍模型可知,烷烃分子中的碳原子数烷烃分子中的碳原子数超越超越3个时个时,碳原子并不是在同不断线上碳

11、原子并不是在同不断线上,而是呈锯齿状。而是呈锯齿状。(4)烷烃的通式烷烃的通式:结合甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子组成可得结合甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子组成可得烷烃的分子通式为烷烃的分子通式为CnH2n+2(n1),相邻烷烃在分子组成上相差一相邻烷烃在分子组成上相差一个个“CH2原子团。原子团。;问题导学即时检测一二3.烷烃的习惯命名法烷烃的习惯命名法(1)通常按分子中含有的碳原子数来命名通常按分子中含有的碳原子数来命名,称为称为“某烷。从含一某烷。从含一个碳原子开场个碳原子开场,随着碳原子数的添加依次为随着碳原子数的添加依次为(十个碳原子以下十个碳原子以下)甲、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛

12、、壬、癸烷乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷;十个碳以上时十个碳以上时,直接用直接用碳原子数目来表示碳原子数目来表示,如十一烷。如十一烷。(2)烷烃的某些同分异构体可以用正、异、新来命名。如戊烷的烷烃的某些同分异构体可以用正、异、新来命名。如戊烷的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷。同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷。;问题导学即时检测一二4.烃的物理性质烃的物理性质(1)烃均不溶于水烃均不溶于水,密度比水小。密度比水小。(2)随着分子中碳原子数的增多随着分子中碳原子数的增多,烃的形状为气态烃的形状为气态液态液态固态固态,即熔、沸点逐渐升高。即熔、沸点逐渐升高。(3)分子中碳原子数一样的烃分

13、子中碳原子数一样的烃,支链数越多支链数越多,熔、沸点越低熔、沸点越低,如熔、如熔、沸点沸点:正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷。新戊烷。特别提示通常情况下特别提示通常情况下,气态烃分子内的碳原子数普通不多于气态烃分子内的碳原子数普通不多于4个个,但新戊烷为气体。但新戊烷为气体。;问题导学即时检测一二二、同分异构体活动与探求利用球、棍衔接一下C5H12的构造,看一看他能衔接出几种情况?写出它们的构造式和构造简式。;问题导学即时检测一二;问题导学即时检测一二;问题导学即时检测一二迁移与运用迁移与运用例例2以下互为同分异构体的是以下互为同分异构体的是()思绪点拨同分异构体的分子式一样思绪点拨同分异构体的

14、分子式一样,但构造不同。但构造不同。解析解析:同分异构体是分子式一样而构造不同的有机物。同分异构体是分子式一样而构造不同的有机物。A、D中中的两种物质的分子式不同的两种物质的分子式不同,C中是同种物质中是同种物质,B符合。符合。答案答案:B;问题导学即时检测一二迁移训练迁移训练2一种烷烃对应一种分子式一种烷烃对应一种分子式,一种分子式能否对应一种一种分子式能否对应一种烷烃烷烃?答案答案:不一定。假设烷烃有同分异构体不一定。假设烷烃有同分异构体,一种分子式就不止对应一种分子式就不止对应一种烷烃一种烷烃;有几种同分异构体就对应几种烷烃。有几种同分异构体就对应几种烷烃。;问题导学即时检测一二1.简单

15、烷烃同分异构体的书写技巧简单烷烃同分异构体的书写技巧:遵照遵照“主链由长到短主链由长到短,支链由支链由繁到简的原那么繁到简的原那么,正确给主链碳原子编号正确给主链碳原子编号,并且把握住其对称性并且把握住其对称性,以免反复以免反复;而且甲基而且甲基(CH3)只能从只能从2号碳开场出现号碳开场出现,乙基乙基(CH2CH3)只能从只能从3号碳开场出现号碳开场出现,以此类推。以此类推。2.烃的一元取代产物同分异构体的书写方法烃的一元取代产物同分异构体的书写方法:(1)对于烃的一元取代产物的判别可用对于烃的一元取代产物的判别可用“等效氢法等效氢法,所谓所谓“等效等效氢就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子

16、有几种氢就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几种,其一元取代其一元取代产物就有几种。产物就有几种。(2)等效氢原子的判别方法等效氢原子的判别方法:连在同一碳原子上的氢原子等效。连在同一碳原子上的氢原子等效。连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。处于对称位置上的氢原子等效。处于对称位置上的氢原子等效。;问题导学即时检测1234561.以下表达能阐明甲烷分子是正四面体形而不是平面正四边形的以下表达能阐明甲烷分子是正四面体形而不是平面正四边形的是是()甲烷分子里甲烷分子里4个个CH键的键长相等键的键长相等甲烷分子里恣意两个甲烷分子里恣意两个CH键之间的夹角都相

17、等键之间的夹角都相等一氯甲烷没有同分异构体一氯甲烷没有同分异构体二氯甲烷没有同分异构体二氯甲烷没有同分异构体A. B.C.D.答案答案:B;问题导学即时检测123456解析:要阐明甲烷分子的空间构型是正四面体而不是平面正四边形,应留意找出两者的共性和差别性,阐明甲烷分子具有正四面体的特征才具有压服力。键长相等、一氯代物没有同分异构体是二者的共性,恣意两个CH键之间的夹角相等是正四面体构造的特征,平面正四边形构造中恣意两个CH键之间的夹角有的是90,有的是180;平面正四边形构造的二氯代物有邻位和间位两种同分异构体,而正四面体形的构造无同分异构景象,故符合题意。;问题导学即时检测1234562.

18、以下说法中正确的选项是以下说法中正确的选项是()A.C4H10有有3种同分异构体种同分异构体B.相对分子质量一样、构造不同的两种化合物互为同分异构体相对分子质量一样、构造不同的两种化合物互为同分异构体C.同分异构体之间的转化是化学变化同分异构体之间的转化是化学变化答案答案:C;问题导学即时检测123456;问题导学即时检测1234563.以下分子式表示的不一定是纯真物的是以下分子式表示的不一定是纯真物的是()A.CH4 B.C3H8C.CH2Cl2D.C7H16答案答案:D解析解析:烷烃中从丁烷开场出现同分异构体烷烃中从丁烷开场出现同分异构体,故故CH4和和C3H8都是纯真都是纯真物物;CH4的构造是正四面体形的构造是正四面体形,故故CH2Cl2是纯真物是纯真物;从从C4H10开场开场存在同分异构景象存在同分异构景象,故故C7H16不止代表一种物质。不止代表一种物质。;问题导学即时检测1234564.同分异构景象是有机化学中的一种普遍景象同分异构景象是有机化学中的一种普遍景象,以下有关同分异构以下有关同分异构体的表达中正确的选项是体的表达中正确的选项是()A.分子式一样而构造不同的有机化合物互称同分异构体分子式一样而构造不同的有