第七章第一節

認識有機化合物

第1課時人教版高中化學必修第二冊有機化合物中碳原子的成鍵特點

烷烴的結構

思考：在日常生活中，有機化合物幾乎隨處可見。請舉例說明生活中遇到的有機化合物？

？食品：糖類、油脂、蛋白質等藥品：阿司匹林、青蒿素等能源：煤、石油、天然氣等材料：塑料、纖維、橡膠等情境導入Q1：什么是有機物？絕大多數含有碳元素的化合物如:甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、蔗糖(C12H22O11)等。含碳的化合物不一定是有機物碳、氫、氧、氮、磷、硫、鹵素等烴(ting)：只含C、H兩種元素的有機物定義組成元素注意如①CO2②CO③H2CO3及碳酸鹽、碳酸氫鹽

④氰化物(KCN)⑤硫氰化物(KSCN)⑥碳化物(SiC、CaC2)Q1：什么是有機物？問題2：為什么有機化合種類卻如此繁多呢？人們在自然界發現和人工合成的物質已超過1億種地殼中的碳元素含量很低地殼含量自然界物質絕大多數都是有機化合物Q2：為什么有機化合種類繁多呢？“碳四價”原則碳原子最外層有4個電子，既不容易得到電子也不容易失去電子

思考：畫出碳元素的結構示意圖和電子式，嘗試說明碳原子的成鍵類型與成鍵數目？

？碳原子形成4個共價鍵。C共價鍵成鍵類型成鍵數目

思考：觀察下列由一個碳原子形成的物質，思考它們不同的主要原因？

？Q2：為什么有機化合種類繁多呢？CHHHHCClHHHCOHHHH甲烷一氯甲烷甲醇原因1：碳原子可與C、H、O、N等不同原子形成共價鍵Q2：為什么有機化合種類繁多呢？

思考：觀察下列由兩個碳原子形成的物質，思考它們不同的主要原因？

？CCHHHHHHCCHHHHCHCH單鍵雙鍵三鍵原因2：碳原子與碳原子之間成鍵種類不同CCCCCCCCCCCCCCCC直鏈支鏈

思考：觀察下列由四個碳原子形成的物質，思考它們不同的主要原因？

？原因3：碳原子之間的連接方式不同/碳骨架的不同鏈狀環狀Q2：為什么有機化合種類繁多呢？原子結構特點成鍵特點（化學鍵視角）連接方式（碳骨架視角）碳原子最外層有4個電子，既難得電子又難失電子成鍵數目每個碳原子可形成4個共價鍵成鍵原子碳原子可與C、H、O、N等原子形成共價鍵成鍵種類可形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵或碳碳三鍵可形成鏈狀結構（直鏈與支鏈）或環狀結構有機物中碳原子成鍵特點和碳原子間的連接方式決定了有機物種類繁多決定決定Q2：為什么有機化合種類繁多呢？①大多數難溶于水②易溶于汽油、酒精、CCl4等有機溶劑大多數熔、沸點低大多數可以燃燒Q3：有機物性質有什么相似性？有機物的一般性質熔、沸點溶解性可燃性存在問題：有機物分子種類繁多，逐一認識不合實際研究方法1：從有機物結構出發，進而研究性質與用途研究方法2：基于典型有機物研究一類有機物的性質Q4：如何研究有機物？有機物特點：雖然結構多樣，但是一些種類的有機物結構具有一定相似性烷烴典型代表物甲烷甲烷的結構甲烷的性質Q4：如何研究有機物？烷烴的結構烷烴的性質類推類推CH4真實反應其存在狀況Q5：甲烷結構有何特點？無法反應甲烷真實的空間構型正四面體球代表原子，棍代表化學鍵能反映原子的大小分子式電子式結構式空間構型球棍模型空間填充模型Q5：甲烷結構有何特點？空間構型：正四面體化學鍵：4個C-H鍵，鍵長、強度(鍵能)、鍵角相同鍵角109°28′原子位置：5個原子不在同一平面。碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點結構信息甲烷的分子結構示意圖有機化合物乙烷丙烷丁烷碳原子數234結構式分子式C2H6C3H8C4H10

【思考與討論】寫出乙烷、丙烷、丁烷的分子式，分析鏈狀烷烴的分子式有什么書寫規律？由此歸納烷烴分子式的通式規律：如果鏈狀烷烴中碳原子數目為n，氫原子數就是2n+2。烷烴的通式：CnH2n+2(n≥1)Q6：烷烴結構有何特點？

？

【思考與討論】觀察乙烷、丙烷、丁烷，結合其分子結構模型與結構式并總結這類有機物的組成和分子結構特點？有機化合物乙烷丙烷丁烷結構式分子結構

？1碳氫

元素組成上只含碳、氫兩種元素；2單鍵C-C鍵、其余都是C-H鍵；3飽和C原子都形成4個共價單鍵；形成四面體結構4鏈狀

除乙烷外，其余烷烴的碳鏈均為非直線型，呈鋸齒狀5單鍵可以轉動

C－H單鍵和C－C單鍵都可以旋轉烷烴的結構特點Q6：烷烴結構有何特點？烴分子中碳原子之間都以單鍵相結合，剩余價鍵均與氫原子結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的烴叫做飽和烴，也稱為烷烴。C的4根鍵連接4個原子CnH2n+2(n≥1)通式定義Q7：烷烴的定義？烷烴飽和鏈烴飽和環烴環狀烷烴鏈狀烷烴烷烴只有C、H兩種元素僅適用鏈狀烷烴名稱乙烷丙烷丁烷分子式C2H6C3H8C4H10結構式結構簡式CH3-CH3CH3CH3CH3-CH2-CH3CH3CH2CH3CH3-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH3結構簡式書寫原則：①必須省略C與H之間的鍵，并把同一C上的H合并

②C與C之間的單鍵可省可不省Q8：烷烴表示方式？CH3(CH2)2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH

CH3CH3CH3CH(CH3)CH3CH3CH(CH3)CH2CH2CH3CH(CH3)3CH3CHCH2CH2CH3CH3自己寫的時候，寫成紅色的形式就行了，不必合并碳原子Q8：烷烴表示方式？舉例：C6H14命名為________，C18H38命名為__________；

碳原子數(n)及表示n≤1012345678910__________________________________________________n>10相應漢字數字甲乙丙丁戊己庚辛壬癸己烷十八烷習慣命名法Q9：如何對烷烴進行命名？碳原子數n相同，結構不同時，用正、異、新表示更為復雜的有機物就需要通過系統命名法進行命名了。無支鏈CH3—CH2—CH2—CH2—CH3正戊烷CH3CH2CH2CH3正丁烷有支鏈CH3—CH—CH3CH3異丁烷異戊烷CH3—CH—CH2—CH3CH3CH3—C—CH3CH3CH3新戊烷Q9：如何對烷烴進行命名？CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3【觀察】下列兩組有機物它們在結構和分子組成上有何特點？

？CH3—CH2—CH2—CH2—CH3CH3—CH—CH2—CH3CH3CH3—C—CH3CH3CH3分子式相同，結構不同分子式不同，結構相似、相差一個或若干個CH2原子團同系物同分異構體對比觀察結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物特點①同系：同一類別有機物（官能團種類、數目一樣）②通式相同、結構相似、化學性質相似，③分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團。定義CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3丙烷正丁烷正戊烷都是烷烴相差1個CH2相差1個CH2相差n個CH2Q10：什么是同系物？同分異構現象化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構現象，叫做同分異構現象。同分異構體特點①三同分子式相同、分子組成相同、分子量相同②兩不同結構不同、性質不同（主要是物理性質）CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3—C—CH3CH3CH3新戊烷具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體正戊烷異戊烷Q11：什么是同分異構體？同分異構現象的廣泛存在也是有機物種類繁多的重要原因之一名稱熔點/0C沸點/0C相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和異丁烷的某些物理性質同分異構體性質物理性質：支鏈越多，熔沸點越低，密度越小化學性質：有一定相似性Q12：同分異構體性質的差異性？【練習4】下列相關說法正確的是（

）A.16O2和18O3互為同位素B.和

互為同分異構體C.CH3CH2CH2CH3和

互為同系物D.