7.1 认识有机化合物 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版

第一节认识有机化合物第七章有机化合物通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？都含有C元素有机化合物板书定义绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。除了CO﹑CO2、

碳酸及其盐、SiC、CaC2、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐。组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等碳元素在地壳中含量比较低，但是含碳的有机化合物种类和数量却很多。有机物的组成元素有限却种类繁多，原因是什么呢？【思考交流】1、请书写碳原子的原子结构示意图。2、思考碳原子具有怎样的结构和成键特点？24+6

碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子，而易通过共价键与碳原子或其它非金属原子相结合。有机化合物中碳原子的成键特点思考与讨论依据甲烷的结构特征，请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。有机化合物中碳原子的成键特点碳碳之间的结合方式有单键

、双键

、三键

.—C≡C—注意：C原子的四价特征，即C原子一般形成四个共价键。

有机物分子中碳原子间成键方式有机化合物中碳原子的成键特点有机物分子中碳原子间成键方式多个碳原子可以相互结合成链状和带支链的链状结构。如下图所示。【思考】某有机物的碳骨架为

，

则该碳骨架是否带支链?提示：属于不带支链的直链结构。有机化合物中碳原子的成键特点多个碳原子可以相互结合成环状(且可带支链)，构成有机物的环状碳骨架

有机物分子中碳原子间成键方式有机化合物中碳原子的成键特点有机物分子中碳原子间成键方式有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。含有相同碳原子数的有机物分子，可能因为碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键碳原子的成键特点是有机物种类繁多的原因之一有机化合物板书定义绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。除了CO﹑CO2、

碳酸及其盐、SiC、CaC2、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐。组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等碳原子成键特点成键数目：每个碳原子成4键成键种类：单键、双键、三键成键方式：碳链、碳环【例1】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有机化合物板书定义绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。除了CO﹑CO2、

碳酸及其盐、SiC、CaC2、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐。组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等碳原子成键特点成键数目：每个碳原子成4键成键种类：单键、双键、三键成键方式：碳链、碳环表示方法最简单的有机化合物----甲烷分子结构正四面体结构特点甲烷分子是以碳为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构，其中C—H键的长度和强度相同，夹角相等。

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，键角为109°28′。最能反映真实结构表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。有机化合物组成和结构的表示方法1、分子式：2、最简式(实验式)：

C2H6

如C4H10的最简式为

C2H54、结构式：用短线来表示原子间的共用电子对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3、电子式：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C3H85、结构简式：省略C−H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C−C键【注意】省略单键，但双键、三键不能省略省略横线上C—C键CH3-CH3CH3CH3结构式结构简式

省略C—H键把同一C上的H合并结构简式练习1.写出下列有机物的结构简式：CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH3CH3CH3-CH-CH3结构简式：H—C—C—C—C—C—HHHHHHHHHHH——HCH例如：

省略C—H键把同一C上的H合并CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3省略横线上C—C键CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：

CH3CH(CH3)CH2CH2CH3为了书写的方便，有机物还常用结构简式表示。6、键线式：省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120°,每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来。如：CH3CH2CH3键线式可表示为__________________键线式可表示为__________________CH3CH=CHCH3键线式可表示为__________________①空间填充模型②球棍模型7、分子模型最能反映真实结构【思考与讨论】1、根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型下面写出各物质的分子式。C4H10C4H10C4H8C4H8C4H8C4H6C4H6C4H8C4H82、根据(1)中各物质的分子式，用序号填空。分子式相同的物质有：①和

；③和

；⑥和

。②④、⑤、⑧、⑨⑦碳+氢=烃你知道为什么我们把这个化合物称为烃吗？仅含碳氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。tànqīngtīng最简单的烃——甲烷【思考与讨论】与甲烷结构相似的有机化合物还有乙烷、丙烷、丁烷，试写出它们的结构式和分子式并总结这类有机物组成和分子结构特点？有机化合物乙烷丙烷丁烷碳原子数234结构式分子式C2H6C3H8C4H101单键：C-C键、其余都是C-H键；2饱和：C原子都形成4个共价单键；3链状：除乙烷外，其余烷烃的碳链均为非直线型，呈锯齿状4单键可以转动：

C－H单键和C－C单键都可以旋转烷烃板书定义碳原子间以单键结合，剩余的价键均与H结合，使每个碳原子的化合价达到“饱和”的烃称为饱和烃，也称为烷烃。单键、链状、饱和通式：CnH2n+2

（n≥1）共价键通式：3n+1（n≥1）练一练：下列物质中是否属于烷烃？为什么？CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH2＝CH2？烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示。思考2：烷烃中碳碳结合成链状，链状是不是“直线状”？为什么？思考1：不同烷烃的含氢量是否相同？谁的含氢量最大？不同，CH4含氢量最大。思考3：烷烃分子中所有原子能否共平面？烷烃板书定义碳原子间以单键结合，剩余的价键均与H结合，使每个碳原子的化合价达到“饱和”的烃称为饱和烃，也称为烷烃。单键、链状、饱和通式：CnH2n+2

（n≥1）共价键通式：3n+1（n≥1）【例】下列关于链状烷烃的说法正确的有（）①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键②分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1)

③分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是链状烷烃④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上⑤链状烷烃中所有原子可能共平面⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃A.3个 B.4个 C.5个 D.6个A？（一）烷烃的物理性质状

态：熔、沸点：

密

度：

气→液→固溶解性：n≤4的烷烃为气态(常温常压下，新戊烷为气态)难溶于水，易溶于有机溶剂较低，且碳原子数的增加而熔沸点升高。几种烷烃的物理性质名称分子式常温状态熔点/℃沸点/℃相对密度甲烷CH4气－182－162乙烷C2H6气－183－89丙烷C3H8气－188－420.5005丁烷C4H10气－13800.5788戊烷C5H12液－130360.5572癸烷C10H22液－95690.7298十六烷C16H34液－91980.7733十七烷C18H38固－571260.7767升高随着碳原子数的增加增大随着碳原子数的增加通式：CnH2n+2比水小，一般随着分子中碳原子数的增加而增大烷烃的物理性质名称正戊烷异戊烷新戊烷结构简式CH3(CH2)3CH3CH3CH(CH2)CH2CH3C(CH3)4熔点/℃-129.7-159.6-20沸点/℃36.0727.99.5观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。烷烃的物理性质总结：

烷烃，随着碳原子数的递增，熔点、沸点逐渐升高、密度逐渐增大，且小于水。均难溶于水。常温下烷烃的存在状态：C1～C4为气态；C5～C16为液态;C17以上为固态。同分异构体的熔点沸点规律：支链越多，熔点沸点越低。烷烃的物理性质课堂检测1.下列五种烷烃：①CH3(CH2)4CH3

②CH3CH2CH(CH3)2

③CH3CH2CH3

④CH3CH3

⑤CH3(CH2)3CH3，其沸点按由高到低的顺序排列正确的是（

）A．①⑤②③④

B．②③④⑤① C．⑤②①③④

D．④①②⑤③A烷烃的物理性质课堂检测2.由沸点数据：甲烷-161.5℃，乙烷-89℃，丁烷-0.5℃，戊烷36℃，可以判断丙烷的沸点可能是：（

）A．高于-0.5℃

B．约是+30℃ C．约是-40℃

D．低于-89℃C烷烃的物理性质烷烃的化学性质通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。化学性质浓硫酸氢氧化钠高锰酸钾×××稳定性烷烃的化学性质CH4+2O2

CO2+2H2O点燃烷烃的稳定性是相对的，在特定的条件下，烷烃也会发生某些反应。氧化反应——可燃性甲烷可以在空气中完全燃烧，发生氧化反应，生成二氧化碳和水，并放出大量的热。明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。无烟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。现象：结论：化学方程式：注意：有机反应方程式书写用“→”不用“＝”化学性质烷烃的化学性质

烷烃都能燃烧。烷烃燃烧通式：_____________________________________燃料甲烷丙烷石蜡煤油丁烷化学性质氧化反应——可燃性烷烃的化学性质烷烃在较高温度下会发生分解，常应用于石油化工和天然气化工生产中。C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯C4H10丁烷C2H6乙烷＋C2H4乙烯C4H10丁烷CH4甲烷＋C3H6丙烯石油裂解即石油分馏产物的深度裂化甲烷1000℃以上隔绝空气完全分解为炭黑和氢气化学性质分解反应需要隔绝空气烷烃的化学性质【例1】.(2023·山东菏泽曹县一中高一段考)下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是（

）A.烷烃均难溶于水,相对密度均小于1B.烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此烷烃不能发生氧化反应C.物质的沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷D.甲烷的空间结构为正四面体形,甲烷分子中4个共价键的长度相同,相互

之间的夹角相等B典例分析烷烃的化学性质C例2.在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是(

)①正丁烷②2-甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3]③正戊烷④2-甲基丁烷[CH3CH(CH3)CH2CH3]⑤2,2-二甲基丙烷[C(CH3)4]A．①>②>③>④>⑤B．⑤>④>③>②>①C．③>④>⑤>①>②D．②>①>⑤>④>③【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。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在水中的溶解度烷烃的化学性质化学性质取代反应烷烃的化学性质探究甲烷的化学性质:实验现象原因分析无光照光照无明显变化无光照该反应不能发生试管内气体颜色变浅氯气逐渐消耗试管壁上有油状液滴生成不溶于水的液体试管中液面上升生成的气体溶于水中使试管内压强减小水槽中有固体析出Cl-饱和可能观察到白雾生成了易溶于水的HCl气体烷烃的化学性质反应中的HCl是如何形成的？Cl—Cl+光CHHHClClH+CH4+Cl2

CH3Cl+HCl光用途状态沸点水溶性一氯甲烷(CH3Cl)常温下是气体难溶于水-24.2℃可用作溶剂、冷冻剂、香料等烷烃的化学性质Cl—Cl+光CHHClClH+用途状态沸点水溶性二氯甲烷(CH2Cl2)CHHHClClCH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl光取代反应化学性质常温下是油状液体难溶于水39.8℃用作牙科局部麻醉剂烷烃的化学性质取代反应化学性质CH2Cl2+Cl2

CHCl3+HCl光Cl—Cl+光CHClClH+用途状态沸点水溶性三氯甲烷(CHCl3)俗称：氯仿CHHClClClCl难溶于水61.7℃主要用来生产氟利昂，常用作有机溶剂常温下是油状液体烷烃的化学性质取代反应化学性质CH2Cl3+Cl2

CCl4+HCl光Cl—Cl+光CClClH+用途状态沸点水溶性四氯化碳(CCl4)CHClClClClClCl难溶于水76.5℃主要用作优良的溶剂常温下是油状液体烷烃的化学性质二、取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2

+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3

+Cl2CCl4+HCl光有机物分子里某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。1.定义:2.特点:一上一下，取而代之小结：一、反应原理逐步取代、同时发生A－B

＋C－D→A－D

＋C－B3、在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：

CnH2n+2+X2

CnH2n+1X+HX光一氯甲烷（气体）二氯甲烷（液态）三氯甲烷（液态）俗称：氯仿四氯甲烷（液态）四氯化碳烷烃的化学性质5.反应中量的关系：即：被取代n(H)＝消耗n(Cl2)＝生成n(HCl)1molH被取代→消耗

molCl2→生成

molHCl。不论如何控制反应物的用量，都是五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，HCl的量最多4.生成物：

CH3ClCH2Cl2CHCl3

CCl4空间构型

状态四面体正四面体四面体四面体有机溶剂气体油状液体油状液体油状液体有机溶剂11烷烃的化学性质【例1】CH4和Cl2发生取代反应中，产物的物质的量最多的是什么？如1molCH4和Cl2发生取代反应，生成的氯代物的物质的量相等，则消耗的氯气为多少摩尔？产物中最多的为HCl根据取代反应的特点，每取代一个氢原子，则消耗一个氯气分子，故生成1molCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4所消耗的氯气为1mol、2mol、3mol、4mol，则1molCH4和Cl2反应生成等物质的量的氯代物消耗的氯气为0.25×(1＋2＋3＋4)mol＝2.5mol。【例2】乙烷和甲烷性质相似，乙