有机化合物的结构与性质烃讲公开课
有机化合物的结构、性质和分类 烃
同分异构体数目的判断
1.一取代产物数目的判断 ①等效氢法： 连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原 子上的甲基上的氢原子等效；处于对称位置的氢 原子等效。 ②烷基种数法： 烷基有几种，一取代产物就有几种。如—CH3、
—C2H5各有一种，—C3H7有两种，—C4H9有四种。
③替代法： 如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯 的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
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1. 同分异构体的书写要注意思维有序,以防重复或遗漏,注
意根据不同原子所需的价键数认真检查,以防写错,千万不 要忘记写上氢原子。 2.同分异构体可以是同类物质也可以是不同类物质,同分 异构体不仅存在于有机物和有机物之间,也存在于有机物
CH3CHCH2CH3
B．
—
—
2
CH3
2-羟基丁烷
OH C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2-乙基戊烷
D．CH3CH(NH2)CH2COOH 3-氨基丁酸
【思维启迪】 分析物质的命名是否正确的方法是先根据所 给出的名称写出对应的结构简式 (实际操作中可只写出碳骨
架)，然后根据命名原则进行分析判断。
碳链要“最长” 编号位 定支链 取代基 写在前 标位置 短线连
不同基 简到繁
2.烯烃和炔烃的命名
相同基 合并算
遵循“近”、 “简”、“小”
(1)选主链、定某烯(炔) (2)近双(叁)键，定号位 (3)标双(叁)键，合并算
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烯烃、炔烃的命名是以 烷烃的命名为基础，强 调官能团。
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有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构与性质有机化合物是由碳和氢元素以及其他非金属元素构成的化合物。
它们在自然界中广泛存在，是生命体的基本构成单元。
有机化合物的结构对其性质具有决定性影响，包括物理性质和化学性质。
一、有机化合物的结构1.碳骨架结构有机化合物的主要特征是碳骨架结构，碳原子可以通过共价键形成直线、分支、环状等多种结构。
根据所含的碳原子数目，有机化合物可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
2.官能团有机化合物中常出现官能团，它是一个或多个原子团，决定了化合物的化学性质。
常见的官能团包括羟基、羰基、羧基、胺基等。
官能团的存在使得有机化合物具有一定的化学反应性。
3.立体化学有机化合物的结构还涉及立体化学，包括立体异构体和手性。
其中，立体异构体是同分子式但结构不同的化合物，手性则指分子镜像不可重叠，具有非对称中心的特性。
二、有机化合物的性质1.物理性质有机化合物的物理性质主要与其分子结构相关。
例如，分子量较大的有机化合物具有较高的沸点和熔点，短链的烷烃具有较低的沸点和熔点。
此外，有机化合物还具有溶解性、密度、光学性质等。
2.化学性质有机化合物的化学性质主要由其分子结构和官能团决定。
不同的官能团对应不同的化学反应。
例如，烃类在充足氧气条件下可以燃烧，产生二氧化碳和水；醇类可以发生酸碱反应等。
3.活性有机化合物通常具有较高的活性。
这是由于碳原子能与其他原子形成多种共价键，从而增加了反应的可能性。
有机化合物的活性不仅使其成为合成化合物的重要基础，也使其具有广泛的应用价值，例如用作药物、材料等。
结论有机化合物的结构与性质紧密相关。
通过对有机化合物的结构进行分析，我们能够了解其物理性质和化学性质，为实际应用提供依据。
有机化合物在日常生活中扮演着重要的角色，深入研究其结构与性质对于促进科学发展和推动技术创新具有重要意义。
高中化学 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 第3节 第2课时 烯烃和炔烃课件 鲁科版选修5
烷烃
单烯烃
单炔烃
通 燃式
CxHy＋(x＋4y)O2―点―燃→xCO2＋2yH2O
烧现 象
火焰不明亮
火焰较明亮， 火焰明亮，浓
黑烟
黑烟
鉴别
不能使溴水或酸性 能使溴水或酸性 KMnO4 溶液 KMnO4 溶液退色 退色
2.加成反应与取代反应的比较
加成反应
取代反应
概念
有机物分子里的某 有机物分子中不饱和碳原子
3．氧化反应 乙烯、乙炔均能使酸性 KMnO4 溶液退色，体现了烯烃与炔烃 的_还__原___性。
1．判断正误 (1)用 NaOH 溶液除去乙烯中混有的 CO2。( √ ) (2)用溴水鉴别乙烯和乙炔两种气体。( × ) (3)等物质的量的乙烯和乙炔分别与足量溴水反应，乙烯消耗 Br2 的物质的量比乙炔多。( × ) (4)乙烯、乙炔均能使溴的四氯化碳溶液和酸性 KMnO4 溶液退 色，两种溶液退色原理相同。( × ) (5)质量相等的乙烯、乙炔完全燃烧时，乙烯耗氧量大于乙炔。 (√)
A．2 丁烯
B．2 戊烯
C．1 丁炔
D．2 甲基 1，3 丁二烯
解析：选 D。首先根据不饱和烃的加成规律断定此烃为二烯烃 或炔烃，排除 A、B 选项。再根据烷烃的取代规律可知加成 2 mol HCl 后有机化合物中共有 10 mol 氢原子，除去 HCl 中的 2 mol 氢原子，其余 8 mol 氢原子均来自于原烃，因此该烃可能为 2 甲基 1，3 丁二烯，故 C 选项错误，D 选项正确。
1．乙烯通入酸性 KMnO4 溶液后的氧化产物为( )
解析：选 D。乙烯通入酸性 KMnO4 溶液被氧化生成 H2CO3(CO2＋H2O)。
2．下列烯烃分别被氧化后，产物可能有 CH3COOH 的是( )
烷烃的结构和性质ppt课件
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
② CH3—CH—CH3
④ CH3 CH3
CH3 CH—CH3
⑥ CH3—CH—CH3
CH2
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CH3
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
a.选碳链：
①选择最长的碳链做主链（长）
降低 减小
右
烷烃中，碳原子数相同的同分异构体，支链越多，沸点越低。 问：①正戊烷、②壬烷、③异戊烷、④新戊烷、⑤正丁烷的沸点由高到
低为___②_①__③_④_⑤_____。
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
用系统命名法命名下列物质
1、CH3—CH2—CH2—CH—CH3
CH3
2、CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH—CH3
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
烃类化合物的结构与性质
烃类化合物的结构与性质烃类化合物是由碳和氢元素构成的有机化合物家族，它们拥有多种不同的结构和性质。
本文将探讨烃类化合物的结构和性质，并通过实例说明其在日常生活和工业中的应用。
一、直链烃的结构与性质直链烃是由一条碳链构成的烃类化合物，分为饱和直链烃和不饱和直链烃两种。
1. 饱和直链烃饱和直链烃的碳原子之间通过单键连接。
最简单的饱和直链烃是甲烷（CH4），它在常温下为无色气体。
饱和直链烃的物理性质主要受碳链长度的影响，碳链越长，沸点和密度越高。
在燃烧时，饱和直链烃会产生大量的热能和二氧化碳。
2. 不饱和直链烃不饱和直链烃分为烯烃和炔烃两类。
烯烃中含有一个或多个碳碳双键，如乙烯（C2H4），它是无色气体，常用于工业原料的制备。
炔烃中含有一个或多个碳碳三键，如乙炔（C2H2），它是无色气体，在焊接中具有重要的应用。
二、环状烃的结构与性质环状烃是由碳原子形成环状结构的烃类化合物，分为脂环烃和芳香烃两类。
1. 脂环烃脂环烃由一个或多个碳原子构成的环状结构，如环丁烷（C4H8）和环己烷（C6H12）。
脂环烃通常具有较高的沸点和密度，且在燃烧时能够释放出大量的能量。
2. 芳香烃芳香烃由苯环（C6H6）和其衍生物组成，是一类具有特殊结构的环烃。
苯的化学性质较为稳定，对电子和取代基的作用具有一定的选择性。
芳香烃广泛应用于医药、染料和香料等工业领域。
三、烃类化合物在日常生活和工业中的应用烃类化合物在生活和工业中具有广泛的应用。
1. 石油和天然气石油和天然气是由各种烃类化合物组成的混合物，是重要的能源来源。
石油在工业中被用于燃料的生产、润滑油的制备以及塑料和合成纤维的生产。
而天然气被广泛使用于家庭供暖和工业生产中。
2. 烃类溶剂由于烃类化合物具有良好的溶解性，许多烃类被用作溶剂，如丙酮、甲苯等。
它们在化工、制药和画家领域被广泛使用。
3. 塑料和橡胶许多塑料和橡胶制品是由烃类聚合物制成的。
例如，聚乙烯是一种常见的塑料，广泛应用于包装材料、塑料袋和瓶子等。
有机化学ppt课件完整版
重排反应通常发生在含有不稳 定结构或官能团的化合物中， 需要加热或加入催化剂。在重 排过程中，分子的骨架结构可 能发生变化。
重排反应在有机合成中具有重 要的应用价值，可以用于合成 具有特定结构或官能团的有机 化合物。同时，重排反应也是 研究有机化合物结构和性质的 重要手段之一。
08
有机化学在生活中的应 用
定义
特点
加成反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以用 于合成各种烯烃、醇、醛、酮等有机化合物。
应用
加成反应通常发生在分子中的不饱和键上，需要一定 的反应条件和催化剂。
消除反应
定义
消除反应是指有机化合物分子中 失去一个小分子（如水、卤化氢
等），形成不饱和键的反应。
种类
包括脱水消除、脱卤化氢消除、 热消除等。
反应。此外，醇还可以与酸反应生成酯，是重要的有机合成原料。
酚类化合物结构与性质
结构特点 酚类化合物的分子中含有苯环和羟基（-OH）官能团，通 式为Ar-OH，其中Ar为苯基或其衍生物。
物理性质 酚类化合物一般为无色或淡黄色的固体或液体，具有特殊 的气味和较强的毒性。酚的熔点和沸点较高，易溶于有机 溶剂。
化学性质
03
可发生加成、氧化、还原等反应，如与氢气加成生成醇，被弱
氧化剂氧化成酸。
酮类化合物结构与性质
结构特点
羰基(C=O)两侧连接烃基或芳基，无双键性质。
物理性质
沸点较高、难溶于水、易溶于有机溶剂。
化学性质
主要发生加成和还原反应，如与氢气加成生成醇，被还原剂还原 成仲醇。
醌类化合物结构与性质
结构特点
04
醇、酚、醚类化合物
醇类化合物结构与性质
01
结构特点
《有机化合物的结构特点 第1课时》示范公开课教学设计【化学人教版高中选择性必修3(新课标)】
第一章有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的分类及结构◆教学目标1．了解有机化合物的分类方法，能依据有机化合物分子的碳骨架和官能团对常见有机化合物进行分类。
通过对典型有机化合物中碳骨架和官能团的分析，发展分类研究有机化合物的模型认知的学科素养。
2．认识有机化合物分子结构中碳原子的成键特点、共价键的类型和共价键的极性，能初步根据有机化合物的分子结构特点对其化学性质和有机反应规律进行分析预测。
通过分析共价键的极性对有机化合物性质的影响，深化对“结构决定性质”的理解。
◆教学重难点有机化合物分子中官能团的辨识，以及官能团对化学性质的影响；从官能团和化学键的视角分析有机反应的规律。
◆教学过程【新课导入】请同学们回忆：什么是有机物？有机物有什么特点？有机化学(organic chemistry)就是以有机化合物(organic compound)为研究对象的学科。
研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用以及有关理论和方法等。
思考：有机化合物种类繁多、分子结构复杂多变的主要原因是什么？碳原子的成键方式多样（单键、双键、三键）；碳原子的结合方式多样（链状、环状）；分子中各原子在空间的排布方式多变【新知讲解】过渡：有机化合物数量繁多，为了便于研究，需要对其进行分类。
分类的主要依据有：按照构成有机化合物分子的碳骨架分类、按照有机化合物分子中的官能团分类。
一、有机化合物的分类方法1．依据碳骨架分类2．依据官能团分类官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。
有机化合物类别官能团代表物烃烷烃——甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯CH2=CH2炔烃碳碳三键乙炔CH≡CH芳香烃——苯烃的衍生物卤代烃碳卤键溴乙烷CH3CH2Cl醇羟基乙醇C2H5OH酚羟基苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛CH3CHO酮酮羰基丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOC2H5胺氨基—NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2C CC C思考与讨论（1）辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度将其归类，并根据官能团推测其可能的性质。
第1章第3节第1课时烷烃烯烃炔烃
第1章有机化合物的结构与性质烃第3节烃第1课时烷烃烯烃炔烃1．欲制取较纯净的1，2二氯乙烷，可采用的方法是()A．乙烯和HCl加成B．乙烯和氯气加成C．乙烷和Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应D．乙烯先与HCl加成，再与等物质的量的氯气在光照条件下反应解析：取代反应不能得到纯净的取代产物，故C、D不正确乙烯和HCl加成，产物为一氯乙烷，故A不正确。
答案：B2．若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所要经历的反应类型及消耗氯气的量是(设乙烯为1 mol，反应产物中的有机物只是四氯乙烷)()A．取代反应，4 mol Cl2B．加成反应，2 mol Cl2C．加成反应、取代反应，2 mol Cl2D．加成反应、取代反应，3 mol Cl2解析：乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷的反应是先加成再取代，有机物中1 mol双键加成需要1 mol的氯气，有机物中1 mol氢原子被氯原子取代消耗氯气1 mol，则2 mol氢原子被氯原子取代消耗2 mol氯气，所以用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，共需要氯气3 mol。
答案：D3．下列关于乙烯和乙烷的说法中，不正确的是()A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，所有原子不能同时在同一平面上C．乙烯分子的C===C键中有一个键容易断裂D．乙烯分子的C===C键中有两条键容易断裂解析：乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃，A正确；乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，所有原子不能同时在同一平面上，B正确；乙烯分子的C===C键中有一个键容易断裂，C正确；乙烯分子的C===C键中两条键中有一条容易断裂，D错误。
答案：D4．分子式为C5H10的烯烃的同分异构体共有(不考虑顺反异构体)()A．5种B．6种C．7种D．8种答案：A5．写出实现下列变化的化学方程式，并指出反应类型。
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1、归纳确定有机物分子式的步骤是什么？
[方法一]有机物的分子式 ← 有机物的实验式和相对分子质量
原子个数的最简整数比
[例2]某同学为测定维生素C（可能含C、H或C、H、O）中碳、
氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该样品0.352 g，
置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续 加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别 增重0.144g和0.528g，生成物完全被吸收。试回答以下问题： （1）维生素C中碳的质量分数是 ，氢的质量分数
A、甲醇 C、丙烷 B、甲烷 D、乙烯
例：某有机物中含碳的质量分数为64.86%，氢 的质量分数为13.5%，该有机物的实验式 是 C4H10O ，结合该有机物的质谱图，该有 74 机物的相对分子质量为： 分子式 为： C4H10O 。
三、求有机物相对分子质量的常用方法
（ a） M = m / n （b）根据有机蒸气的相对密度D， M1 = DM2 （c）标况下有机蒸气的密度为ρg/L， M = 22.4L/mol ▪ρg/L
肯定有碳、氢，可能含有氧元素： m(有机物) ＞m(C) + m(H) → 有机物中含有氧元素 m(有机物) = m(C) + m(H) → 有机物中不含氧元素
元素分析过程：
H2O 用无水 得前后 CaCl2吸收 质量差 用KOH浓 CO2 得前后 质量差
取定量含C、 加氧化铜 H（O）的有 氧化 机物
c、某种环境中的氢越多峰越高
CH3CH2O H
C 2H 6O
CH3OCH3
吸收峰数目＝氢原子类型 不同吸收峰的面积之比（强度之比）＝ 不同氢原子的个数之比
CH3CH2Br
CH3CHO
练习5、2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成 果，其中一项是瑞士科学家库尔特· 维特里希 发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物 大分子三维结构的方法”。在化学上经常使 用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环 境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不 同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下 列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种 信号的是 A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3
溶液吸收
得出实验式
计算O含量
计算C、H含量
元素分析:
[例1]某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃 烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为 52.16%，氢的质量分数为13.14%。 （1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子 的最简单的整数比）。C2H6O （2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？
41％
是
。
4.55％ （2）维生素 C中是否含有氧元素？为什么？
（3）试求维生素C的实验式：
3 4 3
肯定含有氧
（3）若维生素C的相对分子质量为 ，请写出它的分子式 C 176 HO
C6H8O6
二、相对分子质量的测定：质谱法（MS）
原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成带 正电荷的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于 它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不 同，其结果被记录为质谱图。
CH3CCH2COCH3
例：分子式为C3H6O2的链状有机物，若在1HNMR谱上观察到氢原子峰的稳定强度仅有四种， 其对应的全部结构，它们分别为： ① 3∶3 ② 3∶2∶1 ③ 3∶1∶1 ∶1 ④ 2∶2∶1 ∶1。请分别推出可能的结构简式。 ① CH3COOCH3 ②HCOOCH2CH3 或CH3CH2COOH 或CH3COCH2OH ③CH3CHCHO OH ④ CH2CH2CHO OH
√
练习6、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳 碳双键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：
①写出该有机物的 分子式：
C4H6O ②写出该有机物的 可能的结构简式： CH3CH=CHCHO
练习7、分子式为C3H6O2的二元混合物，如 果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰 有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1 ︰1；第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。 由此推断混合物的组成可能是（写结构简 式） 。
例：2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是 发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。 其方法是让极少量的（10－9g）化合物通过质谱 仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分 子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到 C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后测定其质荷 比。某有机物样品的质荷比如下图所示。则该 有机物可能是（ B ）
除 杂 质
每一个操作步骤 是怎样完成的呢?
确定 组成 元素
质 量 分 析
测 定 分 子 量
结 构 分 析
结构 式
实验式或最简式
分子式
考点一 元素分析与相对分子量的确定
一、有机物组成元素的确定 ——燃烧法 一般来说，有机物完全燃烧后， C→CO2，H→H2O，Cl →HCl…… 思考：若某有机物完全燃烧后，产物只有CO2 和H2O ，能给我们提供哪些该有机物组成方面 的信息？
考点说明 1、了解测定有机物的元素含量、相对分子 质量的一般方法，能根据其确定有机化合物 的分子式。 2、知道确定有机化合物结构的常用方法。
研究有机物的一般步骤
分离、提纯 元素定量分析 确定实验式
化学方法、现代物理 实验方法 确定结构式
测定相对分子质量 确定分子式
具体步骤: 粗 产 品 分离 提纯 定性 分析 定量分析
相对丰度
100%
乙醇的质谱图
31
乙醇
CH2=OH+
60%
29 CH3CH2 27
+
15
20%
CH3
45 + CH=OH
CH3CH2OH+ 46
20 30 50
0
m/e
※质荷比：碎片的相对质量（m）和所带电荷 （e）的比值。 ※由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大， 达到检测器需要的时间越长，因此谱图中的质荷 比最大的数据就是未知物的相对分子质量。
例：2.3g某有机物A完全燃烧后，生成 0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸 汽与空气的相对密度是1.6，求该化合物的 分子式。
考点二 有机化合物结构的研究 一、核磁共振氢谱（1H-NMR）的应用 a、分析对象： 氢原子核
b、原理： 不同化学环境中的氢原子因产生共振 时吸收的频率不同，在谱图上出现的 位置也不同，几种氢就有几个峰。