7.1第一课时 有机化合物的成键特点 烷烃的结构 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

7.1认识有机化合物（第一课时 有机化合物的成键特点 烷烃的结构）人教版高中化学必修第二册食品：糖类、油脂、蛋白质等药品：阿司匹林、青蒿素等材料：塑料、纤维、橡胶等能源：煤、石油、天然气等广泛存在和应用的有机化合物广泛存在和应用的有机化合物“生命力论” 只能由动植物有机体内提取和分离。“人工合成尿素”氰酸铵尿素意义：从提取分离的时代进入人工合成的时代化学是一门主要从组成、结构、性质和变化的角度来研究物质的科学。广泛存在和应用的有机化合物除了C单质、CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、氰化铵等有机化合物定义：从组成上看，有机化合物都含有碳元素，大多数含有氢、氧元素，有些含氮、磷、硫、卤素等元素。 甲烷（CH4）——最简单的有机化合物 阅读P60第一段， 完成导学案“碳四价”原则部分 并搭建甲烷的球棍模型碳原子 氢原子 氧原子 碳原子最外层有4个电子，在化学反应中不易失去或得到电子通常与H、O、S、N等非金属原子以共价键的成键方式形成共价化合物二、碳原子的成键特点有机化合物中，每个碳原子都与其他原子形成4个共价键三、碳原子的成键数目1．成键的类型：碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键。2．碳骨架形式：碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。四、碳原子的成键方式碳原子最外层含4个电子，可以和碳原子及其他原子形成 4 个共价键碳原子间可以以单键、双键或三键相结合，也可以形成碳链或碳环等碳骨架甲烷分子中 5 个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。4 个 C—H 键的长度和强度相同，相互之间的夹角相等，为109°28′。一、甲烷结构的表示方法甲烷的结构式、空间构型、球棍模型、空间充填模型，能真实反应其存在状况的是?C下列事实能说明 CH4为正四面体结构而不是平面正方形结构的是（ ）A．CH4中四个C—H键强度相同 B．CH3Cl只有一种结构C．CH2Cl2只有一种结构 D．CHCl3只有一种结构烃：（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。碳 + 氢 =tàn qīngtīng烃二、烃的概念二、烃的概念二、烃的概念1．概念：烃分子中碳原子之间都以________结合，剩余价键均与氢原子结合， 使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。2．烷烃的通式：___________。单键CnH2n+2n 个 C2n 个 H2 个 H三、烷烃的概念与通式符合通式的一定是烷烃CDFC6H14C99H200C3H8碳原子结构示意图碳原子电子式 碳原子的成键原则观察碳原子、氢原子结构示意图碳的最外层有___个电子，不容易_____或_____电子，通过______键与其他原子结合形成_____化合物，每个碳原子可以形成___个共价键，达到8电子稳定结构。氢原子结构示意图氢原子电子式 氢的最外层有___个电子，不容易_____或_____电子，通过______键与其他原子结合形成_____化合物，每个氢原子可以形成___个共价键，达到稳定结构。“碳四价”原则4得到失去共价共价41得到失去共价共价1CH电子式结构式球棍模型分子式CH4根据碳原子、氢原子的原子结构和电子式，写出二者形成的最简单的有机物——甲烷的电子式、结构式。用球棍模型教具搭建出甲烷的结构模型。一、烷烃的物理性质（随碳原子数增多）气态→液态→固态分子中碳原子数n≤4的烷烃在常温常压下为气态（常温常压下，新戊烷为气态）难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂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。逐渐升高较低逐渐增大均比水小(1) 稳定性：通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。(2)可燃性：烷烃都能燃烧。烷烃燃烧通式：_____________________________________二、烷烃的化学性质作燃料用“→”不用“=”（3）高温分解 烷烃在较高温度下可以分解，这一性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中，从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料。你能写出乙烷和氯气的一取代反应的方程式吗？（4） 取代反应：思考：乙烷和氯气在光照条件下取代反应的有机产物有几种？一氯代二氯代三氯代四氯代五氯代六氯代a. 1-10个C原子的直链烷烃: 称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷三、烷烃的命名b. 11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷c.带支链的烷烃:用正、异、新表示正戊烷无支链异戊烷带一支链新戊烷带两支链 同系物a. 定义：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。b. 同系物的特点：通式相同、结构相似、化学性质相似，分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。官能团相同同系物的判断标准说明①同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同。②同系物一定具有不同的碳、氢原子数和分子式。③同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。【思考与交流】(2) 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。它们的分子式相同（C4H10），但分子结构不同，属于不同的分子。 同分异构现象和同分异构体(1) 同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。(2) 同分异构体： 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。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：化学性质：不一定相同 同分异构体的书写（减碳移位法）:以书写C6H14的同分异构体为例a. 将分子中的全部碳原子连成直链作母链b. 从母链一端取下一个碳原子作支链（即甲基），依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种1234512345注意：1、甲基不能连在“1”和“5”上，否则会使主链有六个碳原子，使碳链变长。 2、“2”和“4”等效，只能用一个，否则重复。摘一碳，挂中间；往边移，不到端成直链，一条线c. 从母链上取下两个碳原子作为一个支链（即乙基）或两个支链（即两个甲基）依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：12341234注意：乙基不能连在“2”和“3”上，否则会使主链有五个碳原子，使碳链变长摘两碳，成乙基；二甲基，同、邻、间d.直到剩余的碳数不足以做最长碳链为止，最后用氢原子补足碳原子的四个价键CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3同系物、同分异构体、同素异形体、同位素的区别分子相差一个或若干个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同——化合物单质化合物同一元素的不同原子【小结】碳原子的成键特点1.碳原子的成键数目和成键原子的多样性 碳原子不但可以和氢原子(H) 形成共价键，也可以和氯原子(Cl)、氧原子(O)、硫原子(S)、氮原子(N)等形成共价键。“碳四价”原则：碳原子最终形成4个共价键。碳原子的成键特点2.碳原子间的成键方式碳原子不仅能与其他原子形成共价键，多个碳原子之间也能形成多种共价键。单键双键三键碳原子的成键特点3.碳骨架的连接方式多个碳原子之间可以结合成链状，也可以结合成环状C3H8C3H6C3H6C3H4碳原子的成键特点4.碳骨架的连接方式有机物碳骨架的链状可分为直链和支链两种。(1)碳原子所成价键多：有机化合物中，碳原子最外层有4个电子形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。(2)成链原子及种类多而灵活：有机物分子中碳原子可以与一个或若干个碳原子成键，也可以和其他原子成键，数目不等。(3)碳原子成键方式多样：含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键。(4)碳骨架多样：碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，也可以成环，也可以带支链。