高中化學(xué)第3章重要的有機(jī)化合物3.1.2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)課件魯科版.ppt

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第2課時(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 烴 僅由C H兩種元素組成的有機(jī)化合物 又叫碳?xì)浠衔?甲烷是組成最簡(jiǎn)單的烴 2 甲烷的組成與結(jié)構(gòu) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 3 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 每個(gè)碳原子能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵 碳原子彼此之間可以以共價(jià)鍵構(gòu)成碳鏈或碳環(huán) 4 烷烴是指分子中碳原子跟碳原子之間都以單鍵結(jié)合成鏈狀 碳原子剩余的價(jià)鍵都被氫原子所飽和形成的烴 預(yù)習(xí)交流1有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式能否表示有機(jī)化合物的空間結(jié)構(gòu) 答案 不能 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只能表示分子內(nèi)部原子間形成化學(xué)鍵的情況 而不能表示分子的空間構(gòu)型 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 2 同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 1 定義 同分異構(gòu)現(xiàn)象 化合物具有相同的分子式 但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象 同分異構(gòu)體 具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分異構(gòu)體 2 規(guī)律有機(jī)化合物分子中的碳原子越多 它的同分異構(gòu)體數(shù)目就越多 3 同分異構(gòu)現(xiàn)象與有機(jī)化合物種類的關(guān)系在有機(jī)化合物中 同分異構(gòu)現(xiàn)象非常普遍 這是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)多樣性的表現(xiàn)之一 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的多樣性是導(dǎo)致有機(jī)化合物種類繁多 數(shù)量巨大的主要原因 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 4 正丁烷和異丁烷的比較 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 預(yù)習(xí)交流2分子中含碳原子數(shù)為1 4的烷烴都有同分異構(gòu)體嗎 答案 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3沒有同分異構(gòu)體 只有C4H10有兩種同分異構(gòu)體 即CH3CH2CH2CH3和 CH3 2CHCH3 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 一 烷烴的結(jié)構(gòu) 性質(zhì)與命名活動(dòng)與探究思考1請(qǐng)你利用球 棍連接出CH4 C2H6 C3H8 C4H10的球棍模型 分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 通過分析對(duì)比你能歸納出烷烴的通式嗎 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 思考2觀察烷烴分子的球棍模型 每個(gè)碳原子與其他原子形成什么樣的幾何構(gòu)型 答案 四面體 其中甲烷分子的幾何構(gòu)型為正四面體 思考3結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷極其相似 請(qǐng)你利用烷烴的通式寫出烷烴燃燒的化學(xué)方程式 及烷烴與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式 只寫第一步反應(yīng) 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 思考4你能寫出下列烷烴的名稱嗎 C5H12 C6H14 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 異戊烷 新戊烷 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移與應(yīng)用例1下列有關(guān)烷烴的敘述中 不正確的是 A 在烷烴分子中 所有的化學(xué)鍵都為單鍵B 所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)C 烷烴的分子通式為CnH2n 2 符合該通式的烴不一定是烷烴D 隨著分子中碳原子數(shù)的增加 烷烴的熔 沸點(diǎn)逐漸升高解析 烷烴分子中的碳碳鍵 碳?xì)滏I均為單鍵 且烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng) 這是烷烴的結(jié)構(gòu)特征和反應(yīng)特征 故A B正確 由于烷烴分子的通式CnH2n 2中的C原子的價(jià)鍵已達(dá)飽和 所以符合CnH2n 2的有機(jī)物只可能為烷烴 故C錯(cuò)誤 由于隨著分子中C原子數(shù)的增加 烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大 其熔 沸點(diǎn)逐漸升高 故D正確 答案 C 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移訓(xùn)練1火星表面有一層主要成分是烷烴氣體的 火星霧氣 而這些氣體正是由一種叫 產(chǎn)烷生物 的火星生命持續(xù)不斷釋放出來的 以下有關(guān) 火星霧氣 的說法中 錯(cuò)誤的是 A 火星霧氣 一定能使酸性高錳酸鉀溶液退色B 火星霧氣 是很好的燃料C 光照條件下 火星霧氣 一定能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)D 火星霧氣 主要含兩種元素答案 A解析 火星霧氣 的主要成分是烷烴 烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液退色 A錯(cuò) 烴可以燃燒 B對(duì) 光照條件下 烷烴能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) C對(duì) 烷烴中一定含有C H兩種元素 D對(duì) 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 1 有機(jī)物的常見表示方法 1 分子式 分子式能夠表明該物質(zhì)的組成元素及分子內(nèi)的不同原子個(gè)數(shù) 如乙烷的分子式為C2H6 2 實(shí)驗(yàn)式 又叫最簡(jiǎn)式 實(shí)驗(yàn)式只能表明該物質(zhì)的組成元素及其分子內(nèi)的原子個(gè)數(shù)比 如乙烷的實(shí)驗(yàn)式為CH3 3 結(jié)構(gòu)式 用短線 表示原子所形成的共價(jià)鍵進(jìn)而表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的式子 如丙烷的結(jié)構(gòu)式為 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 將結(jié)構(gòu)式中的 C H 和 C C 中的短線 部分或全部省略簡(jiǎn)化后而得到的式子 如丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3 CH2 CH3或者CH3CH2CH3 特別提示碳原子間都以單鍵互相連接成鏈狀 且碳原子的其余價(jià)鍵全部被氫原子飽和的烴才是烷烴 若碳原子間全以單鍵連成環(huán)狀的烴 則稱為環(huán)烷烴 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 2 烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 每個(gè)碳原子形成四個(gè)共價(jià)單鍵 且碳原子之間以單鍵相互結(jié)合成鏈狀 2 在碳原子的四個(gè)鍵中 除了碳碳單鍵外 其余的價(jià)鍵被氫原子飽和 3 由丙烷和丁烷分子的球棍模型可知 烷烴分子中的碳原子數(shù)超過3個(gè)時(shí) 碳原子并不是在同一直線上 而是呈鋸齒狀 4 烷烴的通式 結(jié)合甲烷 乙烷 丙烷 丁烷的分子組成可得烷烴的分子通式為CnH2n 2 n 1 相鄰?fù)闊N在分子組成上相差一個(gè) CH2 原子團(tuán) 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 3 烷烴的習(xí)慣命名法 1 通常按分子中含有的碳原子數(shù)來命名 稱為 某烷 從含一個(gè)碳原子開始 隨著碳原子數(shù)的增加依次為 十個(gè)碳原子以下 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸烷 十個(gè)碳以上時(shí) 直接用碳原子數(shù)目來表示 如十一烷 2 烷烴的某些同分異構(gòu)體可以用正 異 新來命名 如戊烷的同分異構(gòu)體有正戊烷 異戊烷 新戊烷 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 4 烴的物理性質(zhì) 1 烴均不溶于水 密度比水小 2 隨著分子中碳原子數(shù)的增多 烴的狀態(tài)為氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 即熔 沸點(diǎn)逐漸升高 3 分子中碳原子數(shù)相同的烴 支鏈數(shù)越多 熔 沸點(diǎn)越低 如熔 沸點(diǎn) 正戊烷 異戊烷 新戊烷 特別提示通常情況下 氣態(tài)烴分子內(nèi)的碳原子數(shù)一般不多于4個(gè) 但新戊烷為氣體 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 二 同分異構(gòu)體活動(dòng)與探究利用球 棍連接一下C5H12的結(jié)構(gòu) 看一看你能連接出幾種情況 寫出它們的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移與應(yīng)用例2下列互為同分異構(gòu)體的是 思路點(diǎn)撥同分異構(gòu)體的分子式相同 但結(jié)構(gòu)不同 解析 同分異構(gòu)體是分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)物 A D中的兩種物質(zhì)的分子式不同 C中是同種物質(zhì) B符合 答案 B 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移訓(xùn)練2一種烷烴對(duì)應(yīng)一種分子式 一種分子式是否對(duì)應(yīng)一種烷烴 答案 不一定 如果烷烴有同分異構(gòu)體 一種分子式就不止對(duì)應(yīng)一種烷烴 有幾種同分異構(gòu)體就對(duì)應(yīng)幾種烷烴 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 1 簡(jiǎn)單烷烴同分異構(gòu)體的書寫技巧 遵循 主鏈由長(zhǎng)到短 支鏈由繁到簡(jiǎn) 的原則 正確給主鏈碳原子編號(hào) 并且把握住其對(duì)稱性 以免重復(fù) 而且甲基 CH3 只能從2號(hào)碳開始出現(xiàn) 乙基 CH2CH3 只能從3號(hào)碳開始出現(xiàn) 以此類推 2 烴的一元取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體的書寫方法 1 對(duì)于烴的一元取代產(chǎn)物的判斷可用 等效氫 法 所謂 等效氫 就是位置等同的氫原子 烴中等效氫原子有幾種 其一元取代產(chǎn)物就有幾種 2 等效氫原子的判斷方法 連在同一碳原子上的氫原子等效 連在同一碳原子上的甲基上的氫原子等效 處于對(duì)稱位置上的氫原子等效 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 1 下列敘述能說明甲烷分子是正四面體形而不是平面正四邊形的是 甲烷分子里4個(gè)C H鍵的鍵長(zhǎng)相等 甲烷分子里任意兩個(gè)C H鍵之間的夾角都相等 一氯甲烷沒有同分異構(gòu)體 二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體A B C D 答案 B 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 解析 要說明甲烷分子的空間構(gòu)型是正四面體而不是平面正四邊形 應(yīng)注意找出兩者的共性和差異性 說明甲烷分子具有正四面體的特征才具有說服力 鍵長(zhǎng)相等 一氯代物沒有同分異構(gòu)體是二者的共性 任意兩個(gè)C H鍵之間的夾角相等是正四面體結(jié)構(gòu)的特征 平面正四邊形結(jié)構(gòu)中任意兩個(gè)C H鍵之間的夾角有的是90 有的是180 平面正四邊形結(jié)構(gòu)的二氯代物有鄰位和間位兩種同分異構(gòu)體 而正四面體形的結(jié)構(gòu)無同分異構(gòu)現(xiàn)象 故 符合題意 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 2 下列說法中正確的是 A C4H10有3種同分異構(gòu)體B 相對(duì)分子質(zhì)量相同 結(jié)構(gòu)不同的兩種化合物互為同分異構(gòu)體C 同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化答案 C 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 3 下列分子式表示的不一定是純凈物的是 A CH4B C3H8C CH2Cl2D C7H16答案 D解析 烷烴中從丁烷開始出現(xiàn)同分異構(gòu)體 故CH4和C3H8都是純凈物 CH4的結(jié)構(gòu)是正四面體形 故CH2Cl2是純凈物 從C4H10開始存在同分異構(gòu)現(xiàn)象 故C7H16不止代表一種物質(zhì) 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 4 同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)化學(xué)中的一種普遍現(xiàn)象 下列有關(guān)同分異構(gòu)體的敘述中正確的是 A 分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)化合物互稱同分異構(gòu)體B 組成成分相同而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互稱同分異構(gòu)體C 互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)性質(zhì)相同D 互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)物理性質(zhì)相同答案 A 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 其中 屬于同分異構(gòu)體的是 屬于同位素的是 屬于同素異形體的是 屬于同一種物質(zhì)的是 答案 D F A C E解析 利用同位素 同素異形體 同分異構(gòu)體的概念即可解答 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 6 寫出下列各烴的分子式 1 烷烴B的分子中含有200個(gè)氫原子 2 已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 某氣態(tài)烴的密度為1 34g L 1 將0 1mol該氣態(tài)烴充分燃燒生成8 8gCO2和5 4gH2O 答案 1 C99H200 2 C2H6解析 1 烷烴B分子中的氫原子數(shù)為2n 2 200 即n 99 2 先求出CO2和H2的物質(zhì)的量 0 1mol該氣態(tài)烴分子中 含碳原子0 2mol 含氫原子0 6mol 則1mol該氣態(tài)烴分子中含有2molC 6molH 故該氣態(tài)烴的分子式為C2H6