1、1第 2 课时 有机化合物的结构特点学习目标定位 1.了解有机化合物中碳原子的成键特点,有机化合物结构特征,体会有机化合物的多样性。2.了解烷烃的概念、通式、结构特点。3. 理解同分异构体的含义,能写出 15 个碳原子的烷烃的同分异构体。一、烷径1下面是乙烷、丙烷、丁烷的结构式回答下列问题:(1)以上三种物质的分子式分别为_、_、_,组成元素为_、_两种元素。像这种仅含_、_两种元素的有机物我们称为烃。(2)以上三种有机物的每个碳原子形成_个共价键,且碳原子之间以_相连成_状,碳原子的剩余价键均与_结合。这样的烃叫做饱和链烃,也称烷烃。其分子通式为_。2烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的增多,
2、呈规律性的变化。如:2(1)常温下其状态由_变到_又变到_,沸点逐渐_,相对密度逐渐_。(2)常温下,碳原子数小于或等于 4 的烷烃,均为气态(新戊烷常温下也为气态)。3物质的组成、结构决定物质的性质。烷烃的化学性质与甲烷相似,请写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式):(1)丙烷的燃烧:_。(2)光照条件下,乙烷与氯气发生取代反应(只要求写一氯取代):_。(3)用通式表示烷烃的完全燃烧及卤代反应(用 X2表示卤素)_;_,CnH2n1 X 可与 X2继续发生取代反应。1下列物质属于烷烃的是( )CH 3CH2OH CH 3(CH2)4CH3C 8H16 CCl 43A BC D2下列有关
3、丙烷的叙述中不正确的是( )A分子中碳原子不在一条直线上B光照下能够发生取代反应C比丁烷更易液化D能燃烧二、同分异构现象、同分异构体1CH 3CH2CH2CH3(正丁烷)与 (异丁烷)都是烷烃,试比较其组成和结构的相同点和不同点。2像 CH3CH2CH2CH3和 这种化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为_。具有相同的分子式而结构不同的化合物互为_。(1)判断下列有关同分异构体的叙述是否正确。同分异构体具有相同的组成元素。组成元素相同,质量分数也相同的化合物互为同分异构体。同分异构体具有相同的相对分子质量。相对分子质量相同的化合物互为同分异构体。(2) 是否为同分异构体?说明理由。3
4、写出戊烷(C 5H12)的同分异构体的结构简式。4归纳总结同分异构体的判断相对分子质量必相同,反之不成立,如 NO 和 C2H6分子式相同不一定属于同一类物质原子或原子团的连接顺序不同同分异构体结构不同原子的空间排列不同3下列几组物质中,互为同位素的有_,互为同素异形体的有_,互为同分异构体的有_,属于同种物质的有_。O 2和 O3 35Cl 和 37Cl H 2、D 2和 T2 CH 3(CH2)2CH3和(CH 3)2CHCH3 CH 3CH(CH3)CH3和 CH(CH3)34分子式为 C4H10的烷烃的各种同分异构体,分别与 Cl2反应,可能生成的一氯代物共有几种?( )A1 B3 C
5、4 D25分子式为 C4H8Cl2的有机物共有( )A7 种 B8 种 C9 种 D10 种1下列有机物中,属于烷烃的是( )ACH 3CHCHCH3B. CH3CH2CH2CH2Cl5CD2下列化学式不只表示一种物质的是( )AC 3H8 BC 4H10 CCHCl 3 DCH 2Cl23下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )A在烷烃分子中,所有的化学键都为单键B所有烷烃在光照的情况下,都能与氯气发生取代反应C烷烃的分子通式为 CnH2n2 (n1),符合该通式的不一定是烷烃D烷烃都可以在空气中燃烧4下列有机物中,互为同分异构体的是( )CH 2=CHCH3; ;CH 3CH2CH3;HCC
6、CH 3; ;CH3CH2CH2CH3A和 B和C和 D和5进行一氯取代反应后,产物只能生成 3 种沸点不同的烷烃的是( )A(CH 3)2CHCH2CH2CH3B(CH 3CH2)2CHCH3C(CH 3)2CHCH(CH3)2D(CH 3)3CCH2CH36完成下列各题:(1)同温同压下,某烷烃的蒸气密度是 H2的 29 倍,其分子式为_,该烷烃的结构有_种;试分别写出它们的结构简式及名称:_。(2)已知某烷烃分子中电子数为 42。该烷烃的分子式为_,写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式:_,其一氯代物只有一种的结构简式为_。上述同分异构体中,在相同条件下沸点最高的是_(写结构简式)。
7、6答案精析新知导学一、1(1)C 2H6 C 3H8 C 4H10 C H C H (2)4 碳碳单键 链氢原子 C nH2n2 (n1 且 n 为整数)2(1)气态 液态 固态 升高 增大3(1)CH 3CH2CH35O 2 3CO24H 2O (2)CH 3CH3Cl 2 CH3CH2ClHCl 点 燃 光 (3)C nH2n2 O2 nCO2( n1)H 2O3n 12 点 燃 C nH2n2 X 2 CnH2n1 XHX 光 活学活用1C 烷烃是指分子中碳原子间以碳碳单键相连,碳原子的其他价键都被氢原子所饱和的烃。凡是符合 CnH2n2 的烃均为烷烃,符合。2C 丙烷可以看作是甲烷分子
8、中的两个氢原子分别被CH 3取代,由于甲烷是正四面体结构,故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上,A 项正确;烷烃在光照条件下能够发生取代反应,B 项正确;随着碳原子数的增多,烷烃的同系物沸点依次升高,故丙烷的沸点应低于丁烷,丙烷比丁烷更难液化,C 项错误;丙烷能在空气或氧气中燃烧,D 项正确。二、1二者分子式相同,结构相似,碳碳之间都是以单键结合成链状,但结构并不相同,正丁烷无支链,异丁烷有支链。2同分异构现象 同分异构体(1)正确,不正确。(2)不是同分异构体,由于二者均为四面体结构,故为同一种物质。3CH 3CH2CH2CH2CH3、 、 。活学活用3 4C C 4H10的同分异构体有
9、CH3CH2CH2CH3、 ,其一氯代物都有 2 种。75C 有机物 C4H8Cl2的碳骨架有两种结构: CCCC, 。(1)碳骨架为 CCCC 的同分异构体有 、 、 、 、(2)碳骨架为 的同分异构体有 、 、,则 C4H8Cl2的同分异构体共有 9 种。达标检测1D 2.B 3C 烷烃分子中的碳碳键、碳氢键均为单键,A 项正确;烷烃在光照的条件下,都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要性质之一,B 项正确;符合 CnH2n2 的有机物只可能是烷烃,C 项错误;烷烃都可以在空气中充分燃烧生成 CO2和 H2O,D 项正确。4A 的分子式是 C3H6,的分子式是 C3H6,的分子式是 C3H
10、8,的分子式是C3H4,的分子式是 C4H8,的分子式是 C4H10。只有和的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。5D 产物中有 3 种沸点不同的烷烃,即为 3 种同分异构体。根据对称性分析,处于对称位置的碳原子为等效碳,等效碳上的氢为等效氢,以 A 项为例分析(为便于分析在每个碳上编上号): 号碳和号碳连在同一个碳原子上,为等效碳,其 6 个氢原子为等效氢,被 1 个氯原子取代后的产物是一样的,号碳各为一类,分子中总共有 5 类等效氢,即有 5 种一氯代物;同理分析,B 项有 4 种一氯代物,C 项有 2 种一氯代物,D 项有 3 种一氯代物。6(1)C 4H10 2 CH 3CH2CH2
11、CH3,正丁烷;,异丁烷 (2)C 5H128、 、解析 (1)同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,该烃的相对分子质量为29258,烷烃分子通式为 CnH2n2 ,则其相对分子质量为 14n258, n4,故烷烃分子式为 C4H10。其结构简式和名称分别为 CH3CH2CH2CH3,正丁烷; ,异丁烷。(2) 烷烃分子通式为 CnH2n2 ,则其分子中电子数为 6n(2 n2)42, n5,故烷烃分子式为 C5H12。烷烃 C5H12有 3 种同分异构体,其结构简式分别为 CH3CH2CH2CH2CH3、,其一氯代物分别有 3 种、4 种、1 种。烷烃分子中,碳原子数相同时,所带支链越多,其沸点越低,因此烷烃 C5H12三种同分异构体中沸点最高。