7.1.2 烷烃的结构 同分异构体 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章有机化合物

第一节认识有机化合物

第二课时烷烃的结构同分异构体

21本节重点本节难点烷烃3同分异构体同系物同分异构体的书写及等效氢烷烃的经典代表物——甲烷卤素典型代表氯元素氯原子的结构氯气的性质研究无机物的一般思路卤族元素的结构卤素的性质类推类推烷烃典型代表物甲烷甲烷的结构甲烷的性质研究有机物的一般思路烷烃的结构烷烃的性质类推类推CH4真实反应其存在状况Q1：观察！甲烷结构有何特点？（构型、原子位置。。。）无法反应甲烷真实的空间构型正四面体球代表原子，棍代表化学键能反映原子的大小分子式电子式结构式空间构型球棍模型空间填充模型甲烷的结构特点：空间构型：正四面体化学键：4个C-H键，键长、强度(键能)、键角相同键角109°28′原子位置：5个原子不在同一平面。碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点结构信息甲烷的分子结构示意图烷烃典型代表物甲烷甲烷的结构甲烷的性质研究烷烃的思路烷烃的结构类推有机化合物乙烷丙烷丁烷碳原子数234结构式C2H6C3H8C4H10【任务一】写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，分析链状烷烃的分子式有什么书写规律？由此归纳烷烃分子式的通式规律：如果链状烷烃中碳原子数目为n，氢原子数就是2n+2。烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)Q2：烷烃结构有何特点？【思考1】与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的可能原因。原因：链状结构有直链、也有支链。

【任务二】观察乙烷、丙烷、丁烷，结合其分子结构模型与结构式并总结这类有机物的组成和分子结构特点？有机化合物乙烷丙烷丁烷结构式分子结构烷烃的特点C2H6C3H8C4H10分子式烷烃的特点1组成上：

元素组成上只含

、

两种元素；2成键情况：

键、

键；每个C原子都形成4个共价单键；形成四面体结构3

空间构型上：

除乙烷外，其余烷烃的碳链均呈

状原因：单键可以旋转C－H单键和C－C单键都可以旋转CHC-HC-C锯齿只含有碳、氢两种元素，分子中碳原子之间都以单键相结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。（P63第一段）C原子饱和CnH2n+2(n≥1)通式定义烷烃的定义烷烃饱和链烃饱和环烃环状烷烃链状烷烃烷烃只有C、H两种元素仅适用链状烷烃C4H8名称乙烷丙烷丁烷分子式C2H6C3H8结构式结构简式CH3-CH3CH3CH3CH3-CH2-CH3CH3CH2CH3CH3-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH3结构简式书写原则：①必须省略C与H之间的键，并把同一C上的H合并

②C与C之间的单键可省可不省烷烃的表示方式

【任务三】将下列结构式转化成结构简式CH3(CH2)2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH

CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH3CH(CH3)CH2CH2CH3CH(CH3)3CH3CHCH2CH2CH3CH3自己写的时候，写成红色的形式就行了，不必合并碳原子烷烃表示方式CH(CH3)2(CH2)2CH3甲烷是最简单的烷烃中，随碳原子数的增加，我们应该如何给这些烷烃命名呢？链状烷烃的命名——习惯命名法四五千年前上古轩辕时期的大挠氏发明的天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷链状烷烃的命名——习惯命名法碳原子数(n)及表示己烷庚烷辛烷壬烷癸烷如:十一烷n＞10相应汉字数字＋烷碳原子数不多于10时碳原子数在10以上时CH3(CH2)9CH3练习：C6H14命名为________，C18H38命名为__________；己烷十八烷CH3CH2CH2CH3链状烷烃的命名——习惯命名法碳原子数(n)及表示当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示如：C4H10的两种分子的命名无支链时有支链时正丁烷异丁烷无支链一个支链两个支链更为复杂的有机物就需要通过系统命名法进行命名了。烃基：烃分子失去氢原子后的剩余部分。烷烃基：与直链烷烃的命名相同，以碳原子数作为依据，称为某基。甲基：

乙基：一、烷烃的结构拓展—烃基亚甲基：-CH2-

正戊烷异戊烷新戊烷【练习】用习惯命名法写出以下分子式均为C5H12的三种分子的命名烷烃Q：为什么上面三个分子分子式相同但是结构不同？C原子的排列方式不同同分异构现象化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构现象。同分异构体特点①三同分子式相同、分子组成相同、分子量相同②两不同结构不同、性质不同（主要是物理性质）CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3—C—CH3CH3CH3新戊烷具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体正戊烷异戊烷同分异构体同分异构现象的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因之一名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小化学性质：有一定相似性同分异构体性质的差异性？【练习：烷烃】下列物质属于烷烃的是()A. 与B.CH3—CH3与C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2ClD.CH3—CH2—CH==CH2B互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物(

)互为同分异构体的化合物，化学性质一定相似(

)互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体

(

)请同学们回顾所学内容，判断正误：CH3CHCH3׀Cl问题1同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体

(

)CH3CH2CH2Cl和

互为同分异构体(

)问题2问题3问题4问题5Q1:甲酸HCOOH和乙醇C2H5OHQ3:二甲醚CH3OCH3和乙醇C2H5OH【练习：同分异构体】分子式相同，但是结构不同——同分异构体Q:有没有分子式不同，但是结构相似的物质——？结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物特点①同系：同一类别有机物②通式相同、结构相似、化学性质相似，③分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。定义CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3丙烷正丁烷正戊烷都是烷烃相差1个CH2相差1个CH2同系物CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3【任务四】下列两组有机物哪组是同系物？哪组是同分异构体？CH3—CH2—CH2—CH2—CH3CH3—CH—CH2—CH3CH3CH3—C—CH3CH3CH3分子式相同，结构不同分子式不同，结构相似、相差一个或若干个CH2原子团同系物同分异构体【练习4】下列相关说法正确的是（

）A.16O2和18O3互为同位素B.和

互为同分异构体C.CH3CH2CH2CH3和

互为同系物D.和

为同一种物质D课堂练习同分异构体同位素是具有相同质子数、不同中子数（或不同质量数）的同一化学元素的不同核素的互称

在空间中，这两种结构通过旋转等方式可以完全重合，并非不同结构同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同一物质对比概念实例同位素质子数等，中子数不等11H、21H、31H同素异形体同一元素形成的不同单质O2、O3同系物结构相似，组成上差一个或n个CH2C2H6、C4H10同分异构体相同分子式，不同结构的化合物同一物质同一种物质CH3CH2CH2CH3CClClHHCClHHCl【练习】以下各组属于同分异构体的是（

）ClCClHHHCClHClA、

与B、CH3(CH2)7CH3与C、6C和6CD、金刚石与石墨E、CH3CH=CH-CH=CH2与1214CHCCHCH3CH3（同位素）（分子式不同）（同素异形体）（分子式均为C5H8）（同种物质）EF、与（同系物）同分异构体的书写：同分异构体的书写——减碳对称法以C5H12为例说明：①先写最长碳链：C—C—C—C—CC—C—C—CC③减少2个碳原子，将其作为一个或两个支链并移动位置：④补写氢原子(甲基不放端位)C—C—CCC(乙基不放倒数第二个碳)C—C—CCC②减少一个碳原子，将其作为支链并移动位置：1、同一碳原子上的氢原子是等效氢。等效氢：1种2、同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效氢。等效氢：1种认识等效氢原子定义：等效氢原子（等效氢）：在化合物的结构中所处的化学环境相同的H原子原子种类、距离、、3、对称碳原子上的氢原子是等效氢（相当于平面成像时，物与像的关系）H3C─CH2─CH2─CH3①②等效氢：2种等效氢：1种H3C─CH3①等效氢：1种①认识等效氢原子先找分子的对称轴，再结合氢原子的化学环境来判断烷烃一元取代物的同分异构体的书写链状烷烃一元取代物：链状烷烃中一个H原子被其他原子或原子团取代后的产物。Q:换一个H取代后的产物一样吗？一样。因为这4个H是等效的链状烷烃有几种不同化学环境的H原子，其一元取代物就有几种等效氢法：等效氢：1种一元取代物：1种被一个Cl取代等效氢：1种等效氢：2种写出下列物质的一氯代物？键线式书写规则：

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