《认识有机化合物》课件

第七章有机化合物认识有机化合物①结合碳原子的核外电子排布，了解有机化合物中碳的成键特征。认识有机物种类繁多的初步原因。②以甲烷的正四面体结构为基础，认识烷烃的结构。了解简单烷烃的习惯命名法。③通过模型认识同系物和同分异构体的概念和实例，学会简单同分异构体的书写步骤和方法。④通过实验探究甲烷与氯气的反应，理解取代反应的本质。认识烷烃的物理性质，化学性质——可燃性、取代反应、高温下可分解等。⑤以乙烯为例认识有机化合物中的碳碳双键的结构。掌握乙烯的氧化反应、加成反应及加聚反应。了解乙烯的用途。⑥了解烃的概念与组成、烃的分类。了解芳香族化合物与苯的基础知识。认识常见高分子材料的性能与主要用途。了解烃的衍生物和官能团的概念。⑦认识乙醇、乙酸的结构，掌握乙醇、乙酸的主要化学性质。掌握酯化反应的原理和实质，明确酯化反应实验的注意事项。⑧了解蛋白质、油脂、氨基酸的组成元素，以及蛋白质、油脂在人体内的变化。学习内容考查重点认识有机化合物有机化合物中碳原子的成键特点①基础有机物(甲烷、乙烯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、蛋白质、油脂等)的结构、性质和用途②有机基本反应类型——取代反应(烷烃的卤代反应、乙醇与乙酸的酯化反应、蔗糖的水解、油脂的水解、蛋白质的水解等)，加成反应(乙烯的加成反应、油脂的氢化反应等)，氧化反应(有机物的燃烧、乙醇的催化氧化、乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化、乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化等)，加聚反应等烷烃乙烯与有机高分子材料乙烯烃有机高分子材料学习内容考查重点乙醇与乙酸乙醇③有机物官能团的类型及性质，特别是给出某有机物的结构推测其可能具有的性质④限制条件推算某有机物的同分异构体种数⑤有机基本实验(甲烷与氯气的取代反应、乙烯与溴水或溴的四氯化碳溶液间的加成反应、乙醇与乙酸间的酯化反应、蔗糖水解实验、淀粉的水解实验等)乙酸官能团与有机化合物的分类基本营养物质糖类蛋白质油脂第一节认识有机化合物学习目标素养目标学法指导知道有机化合物中碳原子的成键特点宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知1．结合碳原子的核外电子排布，了解有机化合物中碳的成键特征。认识有机物种类繁多的初步原因2．以甲烷的正四面体结构为基础，认识烷烃的结构。了解简单烷烃的习惯命名法3．通过模型认识同系物和同分异构体的概念和实例，学会简单同分异构体的书写步骤和方法了解烷烃的结构并能说出同系物、同分异构体的概念，并会进行简单判断证据推理与模型认知、科学探究与创新意识掌握烷烃的主要物理和化学性质—课前·新知导学有机化合物中碳原子的成键特点1．最简单的有机物——甲烷最简单的有机化合物甲烷分子中，碳原子以最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成了4个C—H共价键。甲烷的电子式为_____________，结构式为_______________。2．有机化合物中碳原子的成键特点(1)有机化合物中的每个碳原子不仅能与其他原子形成_____个共价键，而且__________与___________之间也能形成共价键，可以形成________、________、________。(2)多个碳原子之间可以结合成________，也可以结合成________，构成有机物________或________的碳骨架。4

碳原子碳原子单键双键三键碳链碳环链状环状【答案】属于不带支链的直链结构。微思考探究有机物种类繁多的原因(以4个碳原子的有机物为例)：根据碳原子的4价键原则，试在各模型下面的横线上写出各物质的分子式。【答案】①C4H10

②C4H10

③C4H8

④C4H8

⑤C4H8

⑥C4H6

⑦C4H6

⑧C4H8

⑨C4H8烷烃的结构1．甲烷分子的空间构型甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了__________的立体结构：碳原子位于__________________，4个氢原子分别位于____________；分子中的4个C—H键的长度和强度__________，相互之间的夹角________。正四面体正四面体的中心4个顶点相同

相等【答案】球棍空间填充2．乙烷、丙烷、丁烷的分子组成与结构有机化合物乙烷丙烷丁烷分子中碳原子数234结构式

________________或___________分子式__________________________C2H6

C3H8

C4H10

3．烷烃(1)概念：分子中只含有________和________两种元素，分子中的碳原子之间都以________结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为________。碳氢单键烷烃(2)习惯命名法：以烷烃分子中碳原子数命名，按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、______、________、______、______表示，碳原子数在10以上用______________表示。(3)结构简式：乙烷、丙烷、十一烷的结构简式分别为______________、______________、__________________。(4)分子式通式：____________(n≥1)。庚辛壬癸汉字数字CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3(CH2)9CH3

CnH2n＋2

4．同系物结构________，在分子组成上相差一个或若干个______________的化合物互称为同系物。如CH4、C2H6、C3H8互称为同系物。相似CH2原子团

5．同分异构体(1)实例：________、________、________的结构各只有一种。丁烷有两种不同的结构，其球棍模型分别如下图所示，对应的结构简式分别为__________________、______________。甲烷乙烷丙烷CH3CH2CH2CH3

正丁烷

异丁烷

(2)概念。①同分异构现象：化合物具有相同的________，但具有不同______的现象。②具有______________的化合物互称为同分异构体。分子式结构同分异构现象

(3)同分异构体种数。①随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的种数也就________。②甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种，戊烷有_____种，己烷有______种，而癸烷有75种。(4)性质。互为同分异构体的物质的性质有差异，如正丁烷和异丁烷的熔沸点________。越多3

5

不相同

烷烃中互为同分异构体的物质的熔沸点高低有何规律？【答案】支链越多、对称性越强的物质的熔沸点越低。微思考【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×烷烃的性质1．物理性质烷烃均为______于水的______色物质，其熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加而______，在常温下的状态由______态变为______态，再到______态。难溶无升高气液固

2．化学性质(1)稳定性。在通常情况下，烷烃比较稳定，与________、________或____________等强氧化剂不发生反应。(2)可燃性。烷烃可以在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，并放出大量的热。甲烷燃烧：_____________________________。丙烷燃烧：_____________________________。强酸强碱高锰酸钾

(3)受热分解。烷烃在__________下会发生分解反应。(4)取代反应。①实验装置：较高温度

②实验现象：在室温下，甲烷与氯气的混合气体在无光照时______。光照时，试管内气体颜色__________，试管壁出现_________，试管内水面_____。③反应方程式：

__________________________________________________

__________________________________________________不反应逐渐变浅油状液滴上升

__________________________________________________

__________________________________________________常温下，一氯甲烷为________，二氯甲烷、三氯甲烷(俗名：________)、四氯甲烷(俗名：___________)都为_______，都_____溶于水。气体氯仿四氯化碳液体不④取代反应：有机物分子中的某些_________________被其他_________________所替代的反应。烷烃在一定条件下，可以与卤素单质发生取代反应。原子或原子团原子或原子团3．大多数有机化合物的通性(1)物理性质。①熔点比较________。②______溶于水，易溶于________、乙醇、______等有机溶剂。(2)化学性质。大多数有机物__________，受热会__________；化学反应常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、________或______________的条件下进行。低难汽油苯容易燃烧发生分解光照使用催化剂(1)烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，试写出烷烃在空气中完全燃烧的通式？(2)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种氯代甲烷中，哪种物质的分子结构也是正四面体结构？【答案】CCl4微思考

在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是 (

)A．CH3Cl

B．CHCl3

C．CCl4

D．HCl【答案】D

【解析】甲烷分子里的氢原子是逐步被氯原子取代的，虽然为等物质的量的甲烷和氯气混合反应，但发生任何一步反应，即每取代1mol氢原子都生成1molHCl，因此生成HCl的物质的量最多。课堂·重难探究重难点一同分异构体数目的判断与书写[重难理解]1．快速判断同分异构体的方法(1)先比较不同有机物分子中的碳原子数，若碳原子数不同，则一定不是同分异构体；若碳原子数相同，再看其他原子，确定分子式是否相同。(2)若分子式相同，再比较结构，只有结构不同的有机物才可能互为同分异构体，注意烷烃中碳原子的四面体结构。2．链状烷烃同分异构体的书写方法(1)书写规律：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。①先写出碳原子数最多的主链。②再写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基连在主链某碳原子上。③再写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上，依次类推。(2)以C6H14为例(为了简便，只写碳骨架)：①将分子中全部碳原子连成一条直链。C—C—C—C—C—C②从主链的一端取下一个碳原子，依次连在主链，即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。【名师点拨】不能连接在端部，且要考虑到对称结构，避免重复。【名师点拨】(1)主链上的链端碳原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。(2)书写时不能只写碳骨架，应满足碳原子的四个价键的要求，最后添上相应数目的氢原子。3．等效氢原子法判断同分异构体的数目烷烃分子中等效氢原子的种类有多少，其一元取代物的种类就有多少。判断等效氢原子的方法有：(1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的。[典例精练]分子式为C4H10的烷烃的一氯代物的同分异构体有

(

)A．3种 B．4种C．5种 D．6种【答案】B

重难点二烷烃的特征反应[重难理解]1．甲烷与氯气的取代反应甲烷与氯气生成四种有机物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的物质的量最多－连锁反应：甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行－数量关系：每取代1mol氢原子，消耗1molCl2，生成1molHCl类别取代反应置换反应反应物一种有机物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。[典例精练](1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出反应的化学方程式：__________________________。(2)若甲烷与氯气的体积比为1∶1，则得到的产物为________(填序号，下同)。A．CH3Cl、HClB．CCl4、HClC．CH3Cl、CH2Cl2D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)反应一段时间后，U形管右端的液面变化是______。A．升高 B．降低C．不变 D．无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端可观察到___________。(5)右端玻璃管的作用是_______________________________。【答案】C

【解析】C项中的反应为置换反应，不是有机反应，更不是取代反应。下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 (

)A．甲烷与氯气的物质的量之比为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【答案】C

【解析】本题易片面理解取代反应的机理，忽视了取代反应的特点，导致错选A或D。CH4与Cl2发生取代反应时，各步反应均可发生，取代氢原子的个数难以控制，得到四种有机物和HCl的混合物，A错误，C正确；各步取代反应均生成HCl，则产物中HCl最多，B错误；每取代一个氢原子，消耗一个Cl2分子，同时生成一个HCl分子，则1molCH4生成CCl4时消耗4molCl2，D错误。[课堂小结]小练·素养达成1.下列有关有机化合物的说法中正确的是(

)。A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机化合物C.所有的有机化合物都很容易燃烧D.有机化合物的化学反应一般比较复杂,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生答案:D解析:有机化合物中含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机化合物,如CO2、CaCO3等,故A项错误;绝大多数有机化合物易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂,但易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质也不一定是有机化合物,如卤素单质就易溶于这些有机溶剂,故B项错误;绝大多数有机化合物易燃烧,但有机化合物也有不燃烧的物质,如CCl4不仅不能燃烧反而可作灭火剂,故C项错误;D项正确。2.下列有关有机化合物的说法中,正确的是(

)。A.有机化合物都是从有机体中分离出来的物质B.有机化合物都是共价化合物C.有机化合物不一定都难溶于水D.有机化合物不具备无机物的性质答案:C解析:很多有机化合物可以合成出来,A项不正确;有机化合物分子中各原子大都以共价键结合,为共价化合物,但也有形成离子键的离子化合物,如CH3COONa、CH3COONH4等,B项不正确;有机化合物大多数不溶于水,但也有易溶于水的,如乙醇、乙酸、葡萄糖等,C项正确;有机化合物与无机物性质差别较大,但有些有机化合物也具有某些无机物的性质,如乙酸(CH3COOH)具有酸性等,D项不正确。3.下列有机化合物中,属于同分异构体的正确组合是(

)。①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3A.②和⑤

B.②和③C.①和②

D.③和④答案:B解析:①和④、②和③、③和⑤的分子式相同而结构不同,分别互为同分异构体;②和⑤为同一种物质。4.下列性质不属于烷烃的是(

)。A.燃烧产物只有CO2和H2OB.与卤素单质发生取代反应C.都溶于水D.通常不与强酸、强碱、强氧