7.1 认识有机化合物 课件2023-2024学年高一下学期化学

第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构一、有机化合物中碳原子的成键特点1．甲烷的分子结构(1)组成与结构特点(2)空间结构分子结构示意图结构特点及空间构型甲烷分子是________结构；碳原子位于正四面体的________，4个氢原子位于4个________，且4个C—H键________相同正四面体中心顶点完全2.有机化合物的结构特点4共用电子对单双三碳环二、烷烃的结构和命名1．烷烃的结构提醒烷烃分子中的氢原子数一定是偶数，烃分子的相对分子质量一定为偶数。碳碳单键链状氢原子CnH2n＋2(n≥1)2．烷烃的命名(1)碳原子数在十以内时，用__________________________________依次代表碳原子数，其后加“烷”字表示，如戊烷、庚烷等。(2)碳原子数在十以上时，直接用________来表示，如十一烷、十七烷等。(3)当碳原子数相同时，用正、异、新来区别，如CH3CH2CH2CH3称为________，

称为________。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸汉字数字正丁烷异丁烷三、同系物同分异构体1．同系物(1)概念：____相似，在分子组成上相差一个或若干个_____原子团的化合物。(2)实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。2．同分异构体(1)概念：具有相同的________，但具有不同的________的化合物。(2)实例：________________与

互为同分异构体。(3)同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。结构CH2分子式结构CH3CH2CH2CH3关键能力常见有机物结构的表示方法(以甲烷、丙烷为例)表示方法含义分子式：CH4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：CH4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：

用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：

①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型结构简式：CH3CH2CH3表示单链的“—”可以省略，将与碳原子相连的其他原子写在碳原子的旁边，并在右下角注明个数球棍模型：

小球表示原子，短棍表示化学键(单键、双键或三键)空间填充模型：

用不同体积的小球表示不同大小的原子[对点练]1．在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)的水合物CH4·nH2O，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列关于甲烷分子的说法错误的是(

)A．甲烷分子中的化学键都是极性键B．甲烷分子中4个C—H键完全相同C．甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心D．甲烷分子中碳元素的化合价为＋4答案：D2．下列说法错误的是(

)A．某有机物中可能同时含有碳碳直链、支链和环状结构B．某有机物中可能只含有碳原子而不含有其他原子C.某有机物中可能同时含有碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键D．某有机物中含有碳的环状结构，则该有机物分子中至少含有3个碳原子解析：同一有机物分子中碳与碳之间有多种不同组合方式，可以同时含有碳碳直链、支链和环状结构，A正确，不符合题意；只含有碳原子而不含有其他原子的物质为碳单质，不属于有机物，B错误，符合题意；同一有机物分子中碳与碳之间有多种不同组合方式，可以同时含有碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键，C正确，不符合题意；碳原子形成最小的环中含有3个碳原子，因此含有碳的环状结构的有机物分子中至少有3个碳原子，D正确，不符合题意。答案：B3．写出下列结构式对应的结构简式：

CH3CH3目标2

同系物和同分异构体例2.有下列结构的物质①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3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．①②

B．②③

C．③④⑤⑥⑦D．①③

E．③④⑤⑦

F．④⑥

BDEAF解析：7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为①C5H12、②C5H12、③C6H14、④C6H14、⑤C6H14、⑥C6H14、⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物；①②结构相同属于同种物质，④⑥结构相同属于同种物质；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。关键能力同系物和同分异构体的判断

1．同系物的判断标准——“同类不同碳”2．同分异构体的判断标准——“一同一异”(1)一同——分子式相同。可理解为如下：①分子式相同

具有相同的组成元素如CH4、C3H8的组成元素相同，但两者不是同分异构体。②分子式相同

具有相同的相对分子质量如C2H4、N2的相对分子质量相同，但两者不是同分异构体。③分子式相同

各元素的质量分数分别相同如C2H4、C3H6分子中C、H的质量分数分别相同，但两者不一定是同分异构体。特别提示

判断同系物时要注意以下两种情况(1)根据物质的结构简式判断物质是不是互为同系物，要注意所给的物质是不是分子式相同，若分子式相同则不互为同系物，如CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体。(2)组成元素相同且各元素的质量分数相同的物质不一定为同系物。如：C2H4与C3H6的最简式相同，C、H的质量分数相同，但C2H4只能为CH2CH2，而CHI若为

时二者不互为同系物。[对点练]4．下列物质中，一定属于烷烃的是(

)A．C3H8B．C4H8C．C5H8D．C7H8答案：A5．下列说法正确的是(

)A．碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃B．分子组成符合CnH2n＋2(n为正整数)的有机物一定是烷烃C．丙烷分子中所有碳原子均在同一条直线上D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃有2种答案：B6．某些有机化合物的分子模型如图所示。回答下列问题：(1)属于空间填充模型的是________(填图中序号，下同)。(2)表示同一种有机化合物的是________。(3)存在同分异构体的是________，写出其同分异构体的结构简式：_______________________________________________________。(4)含碳量最低的是________，含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是________(保留三位有效数字)。乙、丙甲、丙戊CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4甲、丙16.7%

一、烷烃的性质1．物理性质(1)递变规律(随碳原子数n递增)

(2)相似性烷烃均________水，相对密度均小于1。气态升高增大难溶于2.化学性质(1)稳定性：在通常情况下，烷烃比较稳定，与_________________等强氧化剂不发生反应。(2)燃烧反应烷烃燃烧通式：____________________________。(3)取代反应①概念：有机物分子里的某些_____________被其他______________所替代的反应叫做取代反应。强酸、强碱或高锰酸钾原子或原子团原子或原子团②甲烷与Cl2的取代反应实验装置实验现象甲装置：试管内气体颜色逐渐________；试管内壁有________出现，试管中有少量白雾，且试管内液面________，水槽内有固体析出乙装置：______________________变浅油状液体上升无明显现象实验结论产物性质水溶性：________________________________均_______溶于水。状态：常温下除________是气体，其余三种均为液体光照CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4不CH3Cl二、有机化合物及其性质1．概念有机化合物是指绝大多数含____元素的化合物，简称有机物。提醒有机化合物中一定含碳元素，但少数含碳元素的化合物为无机物，如碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等。2．性质(1)物理性质大多数有机物的熔点比较____，且____溶于水，____溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。(2)化学性质大多数有机物________，__________；有机物的化学反应比较_____，常伴有______发生，很多反应需要在______、______________的条件下进行。碳低难易容易燃烧受热会分解复杂副反应加热光照或使用催化剂[即时练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)烃在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水。(

)(2)甲烷与Cl2的反应是置换反应。(

)(3)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。(

)(4)烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色。(

)√×√√2．有机化合物广泛存在于我们的生活中，我们日常的饮食都含有有机物。下列有关有机化合物的叙述不正确的是(

)A．有机化合物都难溶于水，熔点低B．有机物中一定含碳元素C．大多数有机物受热易分解D．大多数有机物易燃烧答案：A3．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(

)A．甲烷与氯气按物质的量之比为1∶1混合发生取代反应只生成CH3ClB．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气解析：甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1molH原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气，D错误。答案：C4．下列性质中，属于烷烃特征的是(

)A．完全燃烧只生成二氧化碳和水B．它们不溶于水C．分子的通式为CnH2n＋2，与氯气发生取代反应D．它们密度都较小解析：分子通式为CnH2n＋2与Cl2发生取代反应是烷烃的特征，而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水，且密度较小，难溶于水，故A、B、D错误，选C。答案：C5．在常温、常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(

)A．CH4

B．C3H8C．C4H10D．C2H6答案：C目标烷烃的特征反应——取代反应例.将1mol甲烷与一定量的氯气混合于一量筒中，倒立于盛有饱和食盐水的水槽(如图所示)。对于此反应，有关叙述不正确的是(

)A．该反应属于取代反应B．该反应的条件是光照C．该反应的生成物只有四种D．该反应现象是量筒内气体颜色变浅，器壁上有油状液滴解析：CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，该反应的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢五种产物；现象是量筒内气体颜色变浅，器壁上有油状液滴，量筒中有少量白雾，水槽中有晶体析出。答案：C特别提示

CH4发生取代反应实验的注意事项(1)用排饱和食盐水法收集氯气的目的是净化氯气和减少氯气在水中的溶解度。(2)控制甲烷和氯气的体积比为1∶1。(3)甲烷和氯气的混合气体在弱光下能安静地发生化学反应，在强光照射下能发生爆炸。(4)氯气有毒，注意在通风的条件下进行操作。(5)甲烷与氯水、溴水不反应。关键能力取代反应和置换反应的区别类别取代反应置换反应实例Zn＋H2