3.1第2课时　认识有机化合物的结构特点　取代反应（课件）-高中化学鲁科版（2019）必修二

1第1节第2课时　认识有机化合物的结构特点　取代反应高中化学鲁科版（2019）必修二学习目标1.了解有机化合物的结构特点，认识烷烃的结构，了解简单烷烃的习惯命名法、同系物(重点)。2.以甲烷的取代反应为例，认识有机化合物分子中化学键的转变与物质转化(重点)。内容索引目标一　认识有机化合物的结构特点目标二　烷烃的典型性质——取代反应知识回顾结合甲烷分子球棍模型回顾其结构的特点分子正四面体结构碳原子位于中心4个氢原子分别位于4个顶点4个C-H键长度强度完全相同4个C-H键夹角相等 一、认识有机化合物的结构特点1. 饱和链烃(烷烃)分子式：结构式：结构简式：思 考 1元素符号和短线“—”表示分子中原子的排列顺序和成键方式的式子。将结构式中表示单键的短线“—” 省略后的式子。CH4C2H6C3H8C4H10CH4CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH3 一、认识有机化合物的结构特点1. 饱和链烃(烷烃)分子式：结构式：思 考 1CH4C2H6C3H8C4H10归纳这类有机物分子式的通式：(2) 组成和分子结构特点：CnH2n＋2(n≥1)仅含有C-C单键，C-H键，且C呈锯齿状排列。 一、认识有机化合物的结构特点1. 饱和链烃(烷烃)(1) 概念： 烃分子中，C原子间以C-C单键结合，剩余价键均与H结合，这样的烃称为烷烃。 每个C最外层电子都被充分利用，达“饱和”状态，这样的烃也叫作饱和链烃。(2) 烷烃的命名CH3(CH2)9CH3 叫作十一烷 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸中文数字＋烷 一、认识有机化合物的结构特点2. 不饱和链烃(1) 结构特点① 碳原子之间以双键或三键结合成碳链；② 碳原子还有能与氢原子结合的价键，即没达“饱和” 。丙烯乙烯(平面结构) 乙炔(直线形结构) 一、认识有机化合物的结构特点2. 不饱和链烃(2) 乙烯和乙炔球棍模型空间填充模型H—C≡C—HH2C==CH2HC≡CH平面形分子，键角120°直线形分子，键角180° 一、认识有机化合物的结构特点3. 环烃(1) 环丁烷的分子结构 分子式：C4H8，结构简式： ，(2) 环烃概念 分子中有碳环的烃 (碳原子之间以共价键相连) 。4. 同系物 结构相似，分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机化合物互称同系物。结构特点：碳原子之间形成碳环。思 考 2乙烯(CH2==CH2)和环丁烷( )分子组成上相差2个CH2原子团，二者互为同系物吗？不互为同系物。二者结构不相似，即使相差2个CH2原子团也不互为同系物。判断同系物的三个关键点(1)“同”：同一类物质；(2)“似”：结构相似；(3)“差”：分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。归纳总结应用体验1.判断正误(1)烷烃分子中所有的原子有可能共面(　　)(2)CH3CH2Cl属于饱和链烃(　　)(3)甲烷、乙烯、乙炔均属于不饱和链烃(　　)(4) 与 互为同系物(　　)×××√应用体验2.下列物质中，属于烃的是____________(填序号，下同)，属于烷烃的是________，互为同系物的是________。①CH4　②NaHCO3　③C2H6O　④C3H8　⑤ 　⑥⑦CH2Cl2　⑧CH2==CH2①④⑤⑥⑧①④⑥①④⑥ 二、烷烃的典型性质——取代反应1. 碳原子所形成的共价键(除碳氢键、碳碳键外)一氯甲烷乙醇甘氨酸碳氯键碳氧键碳氮键2. C-C、C-H与碳的其他共价键可相互转化 二、烷烃的典型性质——取代反应3. 甲烷取代反应(1) 反应原理✪ 每一步均断裂C—H和Cl—Cl，形成C—Cl和H—Cl，实质是 H 被 Cl 取代。 二、烷烃的典型性质——取代反应3. 甲烷取代反应(2) 取代反应有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应。(3) 取代产物的性质与应用气体均为油状液体都不溶于水CH2Cl2和CCl4是常用的有机溶剂，CHCl3曾被用作麻醉剂思 考 根据甲烷和氯气反应的特点，分析下列问题：(1)CH4与Cl2反应共有几种产物？根据取代反应的原理，CH4和Cl2能否按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?5种。不能，因为CH4和Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，CH3Cl的产率较低。(2)CH4和Cl2发生取代反应的产物中物质的量最多的是什么？它与消耗的Cl2在物质的量上有什么关系？HCl。根据化学方程式可知，每生成1 mol HCl则消耗1 mol Cl2，故反应生成的HCl与消耗的Cl2物质的量相等。应用体验1.判断正误(1)CH4分子和氯水也可以发生取代反应(　　)(2)CH4和Cl2按体积比1∶2混合，发生取代反应生成的产物只有两种(　　)(3)CH4和Cl2发生取代反应时，每生成1 mol CH3Cl，则有1 mol Cl2参加反应(　　)(4)CH4分子为正四面体结构，因此其生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4都为正四面体形结构(　　)(5)CH4和Cl2发生取代反应的产物中，CH3Cl的含量最多(　　)××√××应用体验2.下列反应属于取代反应的是________(填序号)。③⑤⑥1.以下结构表示的物质中属于烷烃的是A.CH3OCH3 B.CH2==CHCH3C. D.√含氧原子含碳碳双键含碳环2.下列各组物质互为同系物的是A.CH3—CH==CH2和B.CH2==CH—CH3和C.CH2==CH2和D.CH≡C—CH3和CH2==CH—CH==CH2√结构相似(同一类)组成上相差1个或n个CH2原子团3.将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为A.1.5 mol B.3 mol C.4.5 mol D.6 mol√n(Cl)=0.1 mol×1+0.2 mol×2+0.3 mol×3+0.4 mol ×4=3 mol；而一个Cl2分子中只有一个Cl取代H，因此消耗n(Cl2)也为3 mol。C守恒：CH3Cl的物质的量 x，x+(x+0.1 mol)+(x+0.2 mol)+ (x+0.3 mol)=1 molx=0.1 mol0.10.20.30.4本节内容结束