1、第2课时 有机化合物的结构特点,第3章 第1节 认识有机化合物,学习目标 1.了解有机化合物中碳原子的成键特点及有机物种类繁多的原因。 2.了解烷烃的概念、通式及结构特点。 3.了解烷烃的物理性质和化学性质。 4.理解同分异构体的概 念，并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。 核心素养 1.微观探析：从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。 2.模型认知：建立同分异构体判断及书写的思模型。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.有机物中碳原子的成键特点 (1)每个碳原子能与其他原子形成 个共价键。 (2)碳原子与碳原子之间可以形成 、 或 。 (3)碳原子之间彼此
2、以共价键构成 或 。,4,一、碳原子的成键特点、烷烃,单键,双键,叁键,碳链,碳环,乙烷 丙烷 正丁烷,(1)烃分子中，碳原子之间都以 结合成 状，碳原子的剩余价键均与 结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。,2.烷烃的分子结构,碳碳单键,氢原子,链,(2)烷烃的通式为 (n1且n为整数)。 (3)烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。 3.烷烃的物理性质 随着碳原子数的递增，烷烃的物理性质呈现规律性的变化：状态由气体液体固体，熔、沸点逐渐 ，密度逐渐 。n4的烷烃呈 态。,CnH2n2,升高,增
3、大,气,4.烷烃的化学性质 (1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应。 (2)氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为,(3)取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为 。,5.习惯命名法 (1)表示,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,戊烷,(2)当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示。 如：C4H10的两种分子的命名： 无支链时，CH3CH2CH2CH3： ； 有支链时， ： 。,正丁烷,异丁烷,(1)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，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃少。 (2)烃分子
4、失去一个或几个氢原子所剩余的原子团叫做烃基，烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫做烷基，一般用R表示。如CH4去掉1个H原子得到甲基(CH3)： 。(3)与卤素单质的取代反应是烷烃的特征性质；烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不要误认为烷烃不能发生氧化反应，烷烃的燃烧就是氧化反应。,解析,例1 下列有机物中，属于烷烃的是 A.CH2=CH2 B.CH3CH2CH2CH2Cl C. D.,答案,解析 A项中不是碳碳单键结合，不是烷烃； B项中含有氯原子，碳原子的键不是全部和氢原子结合，也就是说它不是烃； C项中不是链状，不是烷烃； D项中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，完全符合烷烃结构特点。,
5、例2 下列有关烷烃的叙述中，正确的是 在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去 分子通式为CnH2n2的烃不一定是烷烃 所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色 所有的烷烃都可以在空气中燃烧 A. B. C. D.,答案,解析,解析 烷烃属于饱和烃，碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合； 烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液退色； 分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃； 烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应； C2H6不能与溴水发生取代反应使其退色，但能与Br2蒸气在光照下发生取代反应； 烷烃
6、都可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。,(1)阅读题目信息，理解结构与性质的关系，总结出性质递变规律并理解其原因。 (2)熟悉规律，如：熟悉烷烃分子通式CnH2n2(n为正整数)，符合该通式的烃一定属于烷烃； 在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液反应，但能发生取代反应、燃烧反应等； 常温、常压下，烷烃的碳原子数4时为气体，碳原子数4时为液体或固体(新戊烷是气体)。,解答烷烃结构与性质类试题的方法,规律总结,1.同分异构现象和同分异构体 (1)同分异构现象：化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象，叫做同分异构现象。 (2)同分异构体：具有相同 而 的 互为同分异构
7、体。 (3)实例： 例如，丁烷有两种同分异构体，分别写出其结构简式： 、。,分子式,二、同分异构体,结构,分子式,结构不同,化合物,CH3CH2CH2CH3,2.规律 有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越多。,同分异构体的判断方法 (1)分子式必须相同。相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体，如C8H18和C7H14O。 (2)结构不同。主要从两个方面考虑：一是原子(或原子团)的连接顺序不同；二是原子的空间排列不同，可以是同类物质，也可以是不同类物质。,例3 (2017南京高一检测)将下列物质进行分类： O2与O3 CH3CH2CH2CH3与 H2O与D2O CH
8、3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH3 C60与C70 (1)互为同位素的是_(填编号，下同)。,答案,解析,解析 为质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子，互为同位素；O2与O3、C60与C70是结构不同的单质，互为同素异形体； CH3CH2CH2CH3与 的分子式均为C4H10，但结构不同，互为同分异构体； 属于同一种物质。,(2)互为同素异形体的是_。 (3)互为同分异构体的是_。 (4)属于同一种物质的是_。,答案,例4 在下列结构的有机物中，属于同分异构体的正确组合是 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3,答案,解析,A.和 B.
9、和 C.和 D.和,解析 和、和、和的分子式相同而结构不同，分别互为同分异构体；和为同一种物质。,例5 (2017临沂一中高一月考)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) A.6种 B.7种 C.8种 D.9种,答案,解析,若主链有4个碳原子，则氯原子有4种位置，即 ；若主链有3个碳原子，此时该烷烃有4个相同的甲基，则氯原子只有1种位置，即 。故C5H11Cl的同分异构体共有8种。,思维启迪,解答此类题目要抓住判断角度，找出等效氢原子种类。一般来说，同一个碳原子上的氢原子等效，同一个碳原子所连的所有甲基上的氢原子等效，处于镜面对称位置上的氢原子等效。氯原子取代任意一个等效氢原
10、子所得的一氯代物都是同一种。,学习小结,达标检测,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)C5H12的熔、沸点比C3H8的熔、沸点高( ) (2)常温常压下，C3H8呈气态，C6H14呈液态( ) (3)乙烷能与溴水发生取代反应而使其退色( ) (4)C2H6与Cl2按体积比11混合，发生取代反应，生成的产物仅有两种 ( ) (5)(CH3)2CHCH2CH3的名称为戊烷( ) (6)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 ( ),答案,1,2,3,4,5,6,7,2.(2017包头一中期中)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 CH3(CH2)2CH3 CH
11、3(CH2)3CH3 (CH3)3CH (CH3)2CHCH2CH3 A. B. C. D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 烷烃的碳原子数越多，沸点越高。在碳原子数目相同的条件下，含有的支链越多，沸点越低。据此可知，沸点由高到低排列的顺序是，故A项正确。,7,3.(2017周口高一月考)下列关于烷烃的说法正确的是 A.丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种 B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上 C.分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态 D.烷烃分子为直链式结构，不可以带支链,答案,解析,解析 A项中C3H7Cl有两种结构：CH3CH2CH2Cl、 ；,1,
12、2,3,4,5,6,B项中C3H8分子中的3个碳原子呈V形，不在一条直线上； D项中烷烃分子中碳链可以是直链，也可以带支链。,7,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.下列有机物中，互为同分异构体的是( )CH2=CHCH3； ；CH3CH2CH3；HCCCH3； ；CH3CH2CH2CH3A.和 B.和 C.和 D.和,7,解析 的分子式是C3H6，的分子式是C3H6，的分子式是C3H8，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。,1,2,3,4,5,6,7,5.(2017延安校级期中)下列化学性质中，烷烃不具备的是 A.
13、不能使溴水退色 B.可以在空气中燃烧 C.与Cl2发生取代反应 D.能使酸性KMnO4溶液退色,1,2,3,4,5,6,答案,解析,7,1,2,3,4,5,6,解析 烷烃为饱和烃，分子中不存在不饱和键，其化学性质稳定，所以烷烃具有“不能使溴水退色”的化学性质，故A不符合题意； 烷烃中含有C、H元素，所以烷烃具有“可以在空气中燃烧”的化学性质，故B不符合题意； 烷烃的特征反应为取代反应，在光照条件下烷烃能够与氯气发生取代反应，所以烷烃具有“与氯气发生取代反应”的化学性质，故C不符合题意； 烷烃分子中不存在不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液退色，所以烷烃不具有“能使酸性KMnO4溶液退色”的化学性质
14、，故D符合题意。,7,6.分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种,1,2,3,4,5,6,答案,解析,7,解析 分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷) 和 (异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种。,7.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： _。,答案,C4H10,2,CH3CH2CH2CH3，正丁烷； ，异丁烷,1,2,3,4,5,6,7,解析 同温同压下，气体的密度之
15、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。,解析,(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_。,答案,CH3CH2CH2CH2CH3、,C5H12,1,2,3,4,5,6,7,解析,、,解析 烷烃分子通式为CnH2n2，则其分子中电子数为6n(2n2)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。,答案,1,2,3,4,5,6,7,解析,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)。,答案,1,2,3,4,5,6,7,解析 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CH3CH2CH2CH2CH3沸点最高。,解析,CH3CH2CH2CH2CH3,
