有机化合物ppt15 人教课标版1优质课件
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2.氧化反应 (1)燃烧氧化反应
点燃
C2H5OH +3O2 2CO2+3H2O
乙醇易燃,是良好的燃料
银匠说,可以将变黑的银器、铜器在火上烧热,马上蘸一下 酒精,就会光亮如初。这据已知仪器和药品设计实验,探究乙醇的催化氧化反应。
仪器和药品: 金属铜丝、乙醇、火柴、酒精灯和试管
总反应方程式:
2C2H5OH+O2
Cu
Δ
2CH3CHO+2H2O
思考:在该反应中,乙醇分子有哪些化学键断裂?
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乙醇催化氧化断键方式:
CH3
想一想: CH3CH2CH2OH、 CH3CHOH 、 CH3-C-OH
(3)与强氧化剂反应( K2Cr2O7 、 KMnO4 )
强氧化剂
CH3CH2OH
CH3COOH
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四、
乙醇的用途
基本有机化工原料
三、 乙醇的化学性质
1.与钠反应
置换反应
2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑ 乙醇钠
思考:乙醇与钠反应几号键断裂?
断①号键
想一想:能否用金属钠来检验乙醇中是否含有水?如果不能, 应该用什么物质来检验? 不能,应该用无水硫酸铜来检验
有部分汽车也爱上了“乙醇”!
当前,越来越多的 汽车采用更环保的 乙醇汽油。
二、 乙醇的结构
分子式: C2H6O
HH
羟基,写作-OH
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【答案】 B
4.下列关于甲烷的说法中错误的是( ) A.甲烷分子具有正四面体结构 B.甲烷分子中 4 个 C—H 键是完全等同的键 C.甲烷分子中含有非极性键
D.甲烷分子的电子式是
【解析】 甲烷分子中含有的键是 4 个 C—H 键,C—H 键属于极 性键。
【答案】 C
5.下列关于甲烷性质的叙述,不正确的是( ) A.甲烷在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳 B.甲烷是无色、有臭味的气体 C.甲烷是一种最简单的有机物 D.甲烷极难溶于水
多数是非电解质 一般比较复杂,副反应多,
反应速率慢,方程式用 “―→”表示
多数耐热,熔点较高
多数不能燃烧 多数是电解质 一般比较简单,副反应少, 反应速率快,方程式用“===”
表示
3.烃 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷 是最简单的烃。 特别提醒 烃是有机化合物中的一大类,其显著特点之一是含且只含碳和氢 两种元素。除烃以外的有机化合物统称为“烃的衍生物”,如我们熟 悉的酒精(CH3CH2OH)、醋酸(CH3COOH)、淀粉[(C6H10O5)n]、四氯化 碳(CCl4)等,都属于烃的衍生物。
甲烷的四种氯代产物都难溶于水,除CH3Cl是气体外,其他三种 产物都是液体。三氯甲烷曾被用作麻醉剂,它和CCl4还是重要的工业 溶剂。
问题探索 1.下列说法正确的是( ) A.有机物都只能从生物体内获得 B.有机物中一定含有碳元素 C.有机物都是易燃物 D.有机物都是非电解质
【答案】 B
2.甲烷分子中的碳原子与氢原子的结合方式是( ) A.形成四对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
4.有机化合物的结构特点 (1)有机化合物中都含有C原子,C原子的最外层有4个电子,可以 在原子之间形成4个共用电子对。下图给出了四个碳原子的几种结合 方式:
4.下列关于甲烷的说法中错误的是( ) A.甲烷分子具有正四面体结构 B.甲烷分子中 4 个 C—H 键是完全等同的键 C.甲烷分子中含有非极性键
D.甲烷分子的电子式是
【解析】 甲烷分子中含有的键是 4 个 C—H 键,C—H 键属于极 性键。
【答案】 C
5.下列关于甲烷性质的叙述,不正确的是( ) A.甲烷在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳 B.甲烷是无色、有臭味的气体 C.甲烷是一种最简单的有机物 D.甲烷极难溶于水
多数是非电解质 一般比较复杂,副反应多,
反应速率慢,方程式用 “―→”表示
多数耐热,熔点较高
多数不能燃烧 多数是电解质 一般比较简单,副反应少, 反应速率快,方程式用“===”
表示
3.烃 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷 是最简单的烃。 特别提醒 烃是有机化合物中的一大类,其显著特点之一是含且只含碳和氢 两种元素。除烃以外的有机化合物统称为“烃的衍生物”,如我们熟 悉的酒精(CH3CH2OH)、醋酸(CH3COOH)、淀粉[(C6H10O5)n]、四氯化 碳(CCl4)等,都属于烃的衍生物。
甲烷的四种氯代产物都难溶于水,除CH3Cl是气体外,其他三种 产物都是液体。三氯甲烷曾被用作麻醉剂,它和CCl4还是重要的工业 溶剂。
问题探索 1.下列说法正确的是( ) A.有机物都只能从生物体内获得 B.有机物中一定含有碳元素 C.有机物都是易燃物 D.有机物都是非电解质
【答案】 B
2.甲烷分子中的碳原子与氢原子的结合方式是( ) A.形成四对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
4.有机化合物的结构特点 (1)有机化合物中都含有C原子,C原子的最外层有4个电子,可以 在原子之间形成4个共用电子对。下图给出了四个碳原子的几种结合 方式:
《有机化合物》标准课件-PPT【人教版】1

2、杂化轨道在形成分子时,由于原子的相互 影响,若干不同类型能量相近的原子轨道混合 起来,重新组合成一组新轨道。这种轨道重新 组合的过程叫做杂化,所形成的新轨道就称为 杂化轨道。
杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子
杂化轨道数=中心原子孤对电子对数+中心原子结合 的原子数
杂化类型 sp sp2 sp3
∣∣∣∣∣∣∣
HHHHHHH
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2、主链少一个碳
C -C - C - C - C - C ∣∣ CC
C -C - C - C - C - C ∣ C
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1、共价键原子间通过共用电子对形成的化学键。 其实质是静电作用。共价键有饱和性和方向性。 有σ键和π键两种类型。
• δ键的形成头碰头成键.swf • π键的形成肩并肩成键.swf • 键能:气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量
(或拆开1mol共价键所吸收的能量),例如H-H键的键 能为436.0kJ.mol-1,键能可作为衡量化学键牢固程 度的键参数。 • 键长:形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。 键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分 子越稳定. • 键角:分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键 角决定分子的立体结构和分子的极性
杂化轨道间的夹角 180° 120°
109°28′
空间构型 直线
平面三角形 四面体型
甲烷结构特点:
碳与氢形成四个共 价键,以C原子为中 心,四个氢位于四 个顶点的正四面体 立体结构
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共价键极性 越强 ,在反应中越 容易 发生断裂→ 官能团 及 其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
(2)实验探究
实验操作
现象
都有 气泡产生 ,乙醇与钠的反应的剧烈程度小于 水与钠的反应
有机化合物中的共价键
(3)共价键的极性与有机反应的关系
化学性质 乙醇能与钠反应 乙醇、水与钠反应的 剧烈程度不同
是σ键
C—C σ键
π键 无
两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩” 的形式从侧面重叠,形成了π键
性质 C—H σ键能发 乙烯、乙炔分子中含有π键,能发生加成 反 生 取代 反应 应
有机化合物中的共价键
2、共价键的极性与有机反应
(1)电负性与共价键极性的关系 原子间电负性的差异越大→共用电子对偏移的程度越大→
和
;
第三步,去掉最长链中两个碳原子作为支链(两个—CH3),采用“定一移
二”法依次书写:
⇒
和
;
第四步:最后用氢原子补足碳原子的四个价键。 故C6H14的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
(1)同系物判断的三个关键点 ①同:两种物质属于同一类物质。 ②似:两种物质结构相似。 ③差:两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团。
注意 ②位上不能连乙基,否则会使主链上有4个碳原子,使 主链变长。
同系物 同分异构体
综上所述,C5H12共有3种同分异构体,分别为CH3CH2CH2CH2CH3、
和
。
写出C6H14所有有机物的结构简式:___C_H__3C__H_2_C_H__2C__H_2_C_H_2_C_H__3_、______ _____________________________________________________________
(2)实验探究
实验操作
现象
都有 气泡产生 ,乙醇与钠的反应的剧烈程度小于 水与钠的反应
有机化合物中的共价键
(3)共价键的极性与有机反应的关系
化学性质 乙醇能与钠反应 乙醇、水与钠反应的 剧烈程度不同
是σ键
C—C σ键
π键 无
两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩” 的形式从侧面重叠,形成了π键
性质 C—H σ键能发 乙烯、乙炔分子中含有π键,能发生加成 反 生 取代 反应 应
有机化合物中的共价键
2、共价键的极性与有机反应
(1)电负性与共价键极性的关系 原子间电负性的差异越大→共用电子对偏移的程度越大→
和
;
第三步,去掉最长链中两个碳原子作为支链(两个—CH3),采用“定一移
二”法依次书写:
⇒
和
;
第四步:最后用氢原子补足碳原子的四个价键。 故C6H14的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
(1)同系物判断的三个关键点 ①同:两种物质属于同一类物质。 ②似:两种物质结构相似。 ③差:两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团。
注意 ②位上不能连乙基,否则会使主链上有4个碳原子,使 主链变长。
同系物 同分异构体
综上所述,C5H12共有3种同分异构体,分别为CH3CH2CH2CH2CH3、
和
。
写出C6H14所有有机物的结构简式:___C_H__3C__H_2_C_H__2C__H_2_C_H_2_C_H__3_、______ _____________________________________________________________
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选择有机化合物分离提纯的方法
(1)首先要熟记各种分离和提纯方法的适用范围。常见的分离和提纯有机 物的方法及适用范围如下表:
方法
适用范围
分液
互不相溶、分层的两种液体
萃取
同温度下溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度相差很大
蒸馏 液态有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30 ℃)且热稳定性强
固体混合物,被提纯有机物的溶解度受温度影响较大,杂质的溶解度 重结晶
要么很大,要么很小
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色谱法起源于20世纪初,1906年俄国植物学家米哈伊 尔·茨维特用碳酸钙填充竖立的玻璃管,以石油醚洗脱植物色 素的提取液,经过一段时间洗脱之后,植物色素在碳酸钙柱 中实现分离,由一条色带分散为数条平行的色带,从而分离得 到了三种色素。茨维特将这种分离、提纯有机物的方法命名 为色谱法。
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2. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
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《有机化合物》精品教学课件-PPTppt 【人教 版】优 秀课件 (实用 教材)
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5、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
主要仪器:分液漏斗 操作过程:
振荡
静置
分液
1、下列每组中各有三对物质,都能用分液漏斗分离的是
A 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 B D
B 四氯化碳和水,溴苯和水,苯和水 C 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D 汽油和水,苯和水,己烷和水
2、可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是 D
A 溴和四氯化碳
D
()
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9.某有机物X的分子式为C2H6O,其红外光谱和核磁 《有机化合物》精品教学课件-PPTppt【人教版】优秀课件(实用教材) 共振氢谱如下:
你能确定X的结构吗?
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第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法
➢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
测定相对分子质量 确定分子式
波谱分析 确定结构式
一、分离、提纯
1、化学方法: 加入或通过某种试剂进行化学反应。
2、物理方法:
利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离
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5、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
主要仪器:分液漏斗 操作过程:
振荡
静置
分液
1、下列每组中各有三对物质,都能用分液漏斗分离的是
A 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 B D
B 四氯化碳和水,溴苯和水,苯和水 C 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D 汽油和水,苯和水,己烷和水
2、可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是 D
A 溴和四氯化碳
D
()
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9.某有机物X的分子式为C2H6O,其红外光谱和核磁 《有机化合物》精品教学课件-PPTppt【人教版】优秀课件(实用教材) 共振氢谱如下:
你能确定X的结构吗?
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第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法
➢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
测定相对分子质量 确定分子式
波谱分析 确定结构式
一、分离、提纯
1、化学方法: 加入或通过某种试剂进行化学反应。
2、物理方法:
利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离
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官能团符号 官能团名称 所属类别
代表物
———
———
烷
甲烷 CH4
碳碳双键
烯
乙烯 CH2=CH2
—C≡C— 碳碳叁键
炔
乙炔 HC≡CH
———
———
芳香烃
苯
—X
卤素原子
卤代烃
溴乙烷CH3CH2 Br
醚键
醚
乙醚CH3CH2OCH2CH3
3. 根据官能团分类
官能团符号 官能团名称 所属类别
—OH
(醇)羟基
乙指醚出C下H列3C化H合2O物C中H含2C有H的3 官能团种类和个数
2.从组成元素分类
烃: 只含碳、氢元素的有机物
烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代 后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 如:CH3Cl、CH3OH等。 官能团:分子中决定有机物特殊性质的原子或原子团。
3. 根据官能团分类
1. 烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 含有一个苯环且侧链为烷基的烃
烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 含有一个苯环且侧链为烷基的烃
乙醚CH3CH2OCH2CH3
含有一个苯环且侧链为烷基的烃
B.该分子中含碳碳双键、酚羟基、甲基和苯基四种官能团
官能团:分子中决定有机物特殊性质的原子或原子团。
含有一个苯环且侧链为烷基的烃
A.该分子中的分子式是C16H16O3
苯的同系物属于芳香烃,芳香烃属于芳香化合物
脂环化合物:
代表物
———
———
烷
甲烷 CH4
碳碳双键
烯
乙烯 CH2=CH2
—C≡C— 碳碳叁键
炔
乙炔 HC≡CH
———
———
芳香烃
苯
—X
卤素原子
卤代烃
溴乙烷CH3CH2 Br
醚键
醚
乙醚CH3CH2OCH2CH3
3. 根据官能团分类
官能团符号 官能团名称 所属类别
—OH
(醇)羟基
乙指醚出C下H列3C化H合2O物C中H含2C有H的3 官能团种类和个数
2.从组成元素分类
烃: 只含碳、氢元素的有机物
烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代 后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 如:CH3Cl、CH3OH等。 官能团:分子中决定有机物特殊性质的原子或原子团。
3. 根据官能团分类
1. 烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 含有一个苯环且侧链为烷基的烃
烃的衍生物:烃分子中H被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素。 含有一个苯环且侧链为烷基的烃
乙醚CH3CH2OCH2CH3
含有一个苯环且侧链为烷基的烃
B.该分子中含碳碳双键、酚羟基、甲基和苯基四种官能团
官能团:分子中决定有机物特殊性质的原子或原子团。
含有一个苯环且侧链为烷基的烃
A.该分子中的分子式是C16H16O3
苯的同系物属于芳香烃,芳香烃属于芳香化合物
脂环化合物:
人教版有机化合物演示PPT(高中化学)1

球棍模 型
比例模 型
(2)甲烷分子的空间构型
4个C-H是等同
正四面体结 构
键的长:109.3 p键m能:413.4 键kJ角/m:ol
键长越短,化学键 越稳定
键能越大,化学键 决定物越质稳的定空间
结构
三、碳原子成键的空间结构
1、当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将 采取四面体取向与之成键。
•
2.通过理解新中国成立以来文艺事业 发展的 原因、 党的十 一届三 中全会 以来文 艺园地 出现繁 荣局面 的原因 ,培养 学生正 确认识 和说明 问题、 分析问 题的能 力;
•
3.通过课堂教学,提高学生的文化艺 术修养 ,以及 对我国 社会主 义时期 文学艺 术作品 的鉴赏 能力。
•
4.通过了解建国以来文学艺术事业的 蓬勃发 展,使 学生受 到爱国 主义情 感和传 统美德 的熏陶 ,培养 学生热 爱社会 主义祖 国的思 想情感 。
一、碳原子成键特点
1、碳原子不仅可以跟其它原子形成4个共价键,而且 _________也能以共价键相结合。
2、碳原子相互之间不仅可以形成稳定的单键,还可以形成稳 定的双键或_____。
3、多个碳原子可以相互结合成链状,也可以结合成______, 还可以带支链。
二、甲烷的分子结构
(1)甲烷分子结构的表示方法
•
7.我的教学设计正是基于此基本理念 之上设 计的。 另外, 本课设 计能充 分利用 信息技 术,巧 妙把多 媒体技 术与教 学内容 融合起 来,极 大地提 高了课 堂教学 效率, 也能实 现课堂 与课外 的完美 结合, 真正为 学生的 终身学 习与发 展打下 良好的 基础。
电子式:__________ 结构式: ___________结构简式: __________
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【答案】 A
5.写出下列结构式的结构简式:
6.判断下列说法的正误: (1)烷烃的分子通式是CnH2n+2(n≥1),但符合通式CnH2n+2的烃不 一定是烷烃。( ) (2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。( ) (3)含有多个碳原子的烷烃分子中,碳原子是直线形的。( ) (4)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因 之一。 ( )
3.烷烃的结构特点 ①烷烃分子中碳原子间都以单键相连,每个碳原子以4个共价单 键与其他碳(或氢)原子相连接。 ②烷烃都是立体结构,含多个碳原子的烷烃分子的碳链是折线形 或锯齿形。 ③对于任意烷烃中的任意一个碳原子来说,都可以看作是以它为 中心的四面体。 ④C—C单键可以旋转,因此烷烃(n≥4)的碳链形状可以改变。
②省略C—H和C—C之间的短线,无碳架结构,但保留所有碳原
子的顺序;
③省略C—H和C—C之间的短线,相同的部分用括号合并。如:
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷可分别表示
CH4、CH3—CH3、来自CH3—CH2—CH3、CH3—CH2—CH2—CH3(只省略了C—H键,C—C键
没有省略),或CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3(C—H
问题探索
1.下列烷烃,常温下呈气态的是( )
A.戊烷
B.丁烷
C.庚烷
D.十二烷
【答案】 B
2.下列物质不属于烷烃的是( ) A.C3H8 B.C4H10 C.C6H12 D.C8H18
【答案】 C
3.下列说法正确的是( ) A.饱和烃就是烷烃 B.随着碳原子数的递增,烷烃的熔沸点逐渐降低 C.取代反应中可能有单质生成 D.任何烷烃分子都不可能为平面结构
键、C—C键均省略),丁烷也可以再简化为CH3(CH2)2CH3。
特别提醒
用括号合并相同部分的结构简式在书写时,注意合并的地方和括
号的位置,通常是同一个碳原子上的相同原子或原子团及直接相邻且
相同的原子团才可以用括号合并。
5.烷烃的简单命名——习惯命名法 (1)在分子内碳原子数后加“烷”字,称为某烷。 (2)碳原子数在1~10之间的,依次用“甲、乙、丙、丁、戊、 己、庚、辛、壬、癸”代表碳原子数,如CH3(CH2)3CH3(戊烷)。 (3)碳原子数大于10时,用汉字来代表碳原子数,如 CH3(CH2)15CH3(十七烷)。
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)√
3 新课堂·互动探究 知识点一 烷烃
细解教材 1.烷烃的定义 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟 氢原子相结合,这样的结合使每个碳原子的化合价都能充分利用,都 达到“饱和”,这样的烃叫饱和链烃,又叫烷烃。 甲烷只有一个碳原子,所以甲烷是最简单的烷烃。 2.烷烃的通式 CnH2n+2(n≥1),随着 n 的增加,ω(C)逐渐增大、ω(H)逐渐减小。 特别提醒 a.烷烃分子中只有两种键,C—C 键和 C—H 键;b.烷烃是饱和 烃,碳原子数一定的烷烃分子中,氢原子数已达到最多。
1 新情境·激趣引航 在人们担心化石能源将被耗尽的时候,科学家发现在各个大陆向 海延伸的大陆边缘水深超过300 m~500 m的深度,尤其是在海底以下 1000 m~1100 m深度的沉积地层中,以及高纬度地区广泛发育的永久 冻土层中,蕴藏着丰富的气体水合物——天然气水合物资源,科学家 把它们称之为“易燃冰”或“可燃冰”。 这种天然气水合物是一种由气体和水形成的冰状白色固态晶体, 水分子一般通过氢键合成多面体笼,笼中含有固体的天然气分子。其 分子式是M·nH2O,式中M是气体分子,主要是甲烷、乙烷和丙烷等 烃类同系物及CO2、N2和H2S等;n是水分子数。水分子组成笼形类冰 晶格架,气体分子充填在格架空腔中, 组成单一或复合成分的天然 气水合物。这种类冰气水合物遇火即可燃烧。
4.烷烃结构简式的书写(重难点) (1)用短线“-”表示原子所形成的共价键进而表示物质结构的 式子称为结构式;省略了部分或全部短线“-”的式子称为结构简 式。 特别提醒 结构式和结构简式只能表示分子中原子的连接顺序,而不能表示 分子的空间结构。
(2)结构简式的书写方式:
①只省略C—H之间的短线,保留碳架结构;
我们已经初步认识了甲烷的分子结构和性质,除甲烷外,还有一 系列结构和性质与它很相似的烃,你知道甲烷和下图中三种戊烷是什 么关系吗?
2 新知识·预习探索 学习目标
1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。 2.了解烷烃的物理性质和化学性质。 3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃 的同分异构体。
新知预习 1.烷烃又叫饱和烃,其结构特点是碳原子之间只以单键结合, 剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,达 到“饱和”。通式为CnH2n+2(n≥1的整数)。 2.烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增,呈现规律性的 变化。如:常温下,其状态由气态变到液态,再变化到固态;沸点逐 渐升高,相对密度增大。 3.同系物是指: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。 4.化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫同分异 构现象。具有同分异物现象的化合物统称为同分异构体,随着碳原子 数目增加,其同分异构体的数目增加;同分异构现象是有机物种类繁 多的重要原因之。
【答案】 D
4.(2015·试题调研)两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密 度为1.16 g·L-1,则关于混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.可能是甲烷和戊烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物
【解析】 气态烷烃混合物的平均摩尔质量为 M =1.16 g·L- 1×22.4 L·mol-1≈26 g·mol-1,则构成混合气体的两种烷烃的相对分子 质量必有一种大于26,另一种小于26。而相对分子质量小于26的气态 烷烃只有甲烷,故A项正确;其他气态烷烃与甲烷混合,都可形成平 均相对分子质量为26的混合气体,故不能肯定是否含有乙烷、丙烷; C项中戊烷在常温下为液态,不符合题意。
5.写出下列结构式的结构简式:
6.判断下列说法的正误: (1)烷烃的分子通式是CnH2n+2(n≥1),但符合通式CnH2n+2的烃不 一定是烷烃。( ) (2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。( ) (3)含有多个碳原子的烷烃分子中,碳原子是直线形的。( ) (4)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因 之一。 ( )
3.烷烃的结构特点 ①烷烃分子中碳原子间都以单键相连,每个碳原子以4个共价单 键与其他碳(或氢)原子相连接。 ②烷烃都是立体结构,含多个碳原子的烷烃分子的碳链是折线形 或锯齿形。 ③对于任意烷烃中的任意一个碳原子来说,都可以看作是以它为 中心的四面体。 ④C—C单键可以旋转,因此烷烃(n≥4)的碳链形状可以改变。
②省略C—H和C—C之间的短线,无碳架结构,但保留所有碳原
子的顺序;
③省略C—H和C—C之间的短线,相同的部分用括号合并。如:
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷可分别表示
CH4、CH3—CH3、来自CH3—CH2—CH3、CH3—CH2—CH2—CH3(只省略了C—H键,C—C键
没有省略),或CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3(C—H
问题探索
1.下列烷烃,常温下呈气态的是( )
A.戊烷
B.丁烷
C.庚烷
D.十二烷
【答案】 B
2.下列物质不属于烷烃的是( ) A.C3H8 B.C4H10 C.C6H12 D.C8H18
【答案】 C
3.下列说法正确的是( ) A.饱和烃就是烷烃 B.随着碳原子数的递增,烷烃的熔沸点逐渐降低 C.取代反应中可能有单质生成 D.任何烷烃分子都不可能为平面结构
键、C—C键均省略),丁烷也可以再简化为CH3(CH2)2CH3。
特别提醒
用括号合并相同部分的结构简式在书写时,注意合并的地方和括
号的位置,通常是同一个碳原子上的相同原子或原子团及直接相邻且
相同的原子团才可以用括号合并。
5.烷烃的简单命名——习惯命名法 (1)在分子内碳原子数后加“烷”字,称为某烷。 (2)碳原子数在1~10之间的,依次用“甲、乙、丙、丁、戊、 己、庚、辛、壬、癸”代表碳原子数,如CH3(CH2)3CH3(戊烷)。 (3)碳原子数大于10时,用汉字来代表碳原子数,如 CH3(CH2)15CH3(十七烷)。
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)√
3 新课堂·互动探究 知识点一 烷烃
细解教材 1.烷烃的定义 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟 氢原子相结合,这样的结合使每个碳原子的化合价都能充分利用,都 达到“饱和”,这样的烃叫饱和链烃,又叫烷烃。 甲烷只有一个碳原子,所以甲烷是最简单的烷烃。 2.烷烃的通式 CnH2n+2(n≥1),随着 n 的增加,ω(C)逐渐增大、ω(H)逐渐减小。 特别提醒 a.烷烃分子中只有两种键,C—C 键和 C—H 键;b.烷烃是饱和 烃,碳原子数一定的烷烃分子中,氢原子数已达到最多。
1 新情境·激趣引航 在人们担心化石能源将被耗尽的时候,科学家发现在各个大陆向 海延伸的大陆边缘水深超过300 m~500 m的深度,尤其是在海底以下 1000 m~1100 m深度的沉积地层中,以及高纬度地区广泛发育的永久 冻土层中,蕴藏着丰富的气体水合物——天然气水合物资源,科学家 把它们称之为“易燃冰”或“可燃冰”。 这种天然气水合物是一种由气体和水形成的冰状白色固态晶体, 水分子一般通过氢键合成多面体笼,笼中含有固体的天然气分子。其 分子式是M·nH2O,式中M是气体分子,主要是甲烷、乙烷和丙烷等 烃类同系物及CO2、N2和H2S等;n是水分子数。水分子组成笼形类冰 晶格架,气体分子充填在格架空腔中, 组成单一或复合成分的天然 气水合物。这种类冰气水合物遇火即可燃烧。
4.烷烃结构简式的书写(重难点) (1)用短线“-”表示原子所形成的共价键进而表示物质结构的 式子称为结构式;省略了部分或全部短线“-”的式子称为结构简 式。 特别提醒 结构式和结构简式只能表示分子中原子的连接顺序,而不能表示 分子的空间结构。
(2)结构简式的书写方式:
①只省略C—H之间的短线,保留碳架结构;
我们已经初步认识了甲烷的分子结构和性质,除甲烷外,还有一 系列结构和性质与它很相似的烃,你知道甲烷和下图中三种戊烷是什 么关系吗?
2 新知识·预习探索 学习目标
1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。 2.了解烷烃的物理性质和化学性质。 3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃 的同分异构体。
新知预习 1.烷烃又叫饱和烃,其结构特点是碳原子之间只以单键结合, 剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,达 到“饱和”。通式为CnH2n+2(n≥1的整数)。 2.烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增,呈现规律性的 变化。如:常温下,其状态由气态变到液态,再变化到固态;沸点逐 渐升高,相对密度增大。 3.同系物是指: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。 4.化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫同分异 构现象。具有同分异物现象的化合物统称为同分异构体,随着碳原子 数目增加,其同分异构体的数目增加;同分异构现象是有机物种类繁 多的重要原因之。
【答案】 D
4.(2015·试题调研)两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密 度为1.16 g·L-1,则关于混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.可能是甲烷和戊烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物
【解析】 气态烷烃混合物的平均摩尔质量为 M =1.16 g·L- 1×22.4 L·mol-1≈26 g·mol-1,则构成混合气体的两种烷烃的相对分子 质量必有一种大于26,另一种小于26。而相对分子质量小于26的气态 烷烃只有甲烷,故A项正确;其他气态烷烃与甲烷混合,都可形成平 均相对分子质量为26的混合气体,故不能肯定是否含有乙烷、丙烷; C项中戊烷在常温下为液态,不符合题意。