第10講有機化合物的結(jié)構(gòu)烷烴課件高一化學(xué)輔導(dǎo)（人教版2019）

第10講有機化合物的結(jié)構(gòu)烷烴【內(nèi)容導(dǎo)航】1．有機化合物的結(jié)構(gòu)特點2．烷烴的結(jié)構(gòu)3．烷烴的性質(zhì)4．烷烴的同分異構(gòu)體的書寫方法(1)甲烷中碳原子的成鍵特點一、有機化合物的結(jié)構(gòu)特點1．有機化合物中碳原子的成鍵特點碳原子最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成了4個C—H共價鍵。碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

，電子式為______甲烷的分子式：CH4(2)碳原子間的成鍵方式多樣碳原子不僅能與其他原子形成____個共價鍵，而且碳原子之間也能形成共價鍵。碳原子之間可以形成_______、______、______。4單鍵雙鍵三鍵(3)有機物碳骨架基本類型多樣多個碳原子之間可以結(jié)合成_____，也可以結(jié)合成______，有機物碳骨架的鏈狀又分為______和______兩種。直鏈支鏈鏈狀結(jié)構(gòu)環(huán)狀結(jié)構(gòu)碳鏈碳環(huán)直鏈支鏈(4)有機化合物的多樣性①有機物分子可能只含有一個或幾個碳原子，也可能含有成千上萬個碳原子。②含有相同碳原子數(shù)的有機物分子，因為碳原子間成鍵方式或碳骨架的不同而具有多種結(jié)構(gòu)。2．常見有機化合物結(jié)構(gòu)的表示方法(1)分子式：用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子，可反映一個分子中原子的種類和數(shù)目。(2)最簡式(實驗式)：表示物質(zhì)組成的各元素原子____________的式子。如：乙烷的分子式為_______，最簡式________(3)電子式：用“小黑點”或“小叉號”代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子。(4)結(jié)構(gòu)式：用一條短線表示_______________，省略_____________。

表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，但不表示空間構(gòu)型。最簡整數(shù)比C2H6CH3一對共用電子對未成鍵電子對(6)球棍模型：小球表示_______，短棍表示_______，用于表示分子的空間結(jié)構(gòu)。(5)結(jié)構(gòu)簡式：將結(jié)構(gòu)式中的_______鍵、______鍵等省略，著重突出結(jié)構(gòu)特點。CH3CH3(7)空間填充模型：用不同體積的小球表示不同大小的原子。用于表示分子中各原子的_________和_________。碳碳單碳?xì)湓觾r鍵相對大小結(jié)合順序3．有機化合物(1)有機化合物①定義：有機化合物是指含碳元素的化合物。②有機化合物中一定含有碳元素，常含有氫、氧元素，有的還含有氮、硫、磷、鹵素等。③CO、CO2、碳酸鹽、氰化物(如氰化鈉NaCN)等雖然含有碳元素但為無機物。(2)有機物的性質(zhì)①物理性質(zhì)：大多數(shù)有機物的熔點比較低，難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑。②化學(xué)性質(zhì)：大多數(shù)有機物容易燃燒，受熱會分解；有機物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，因此有機反應(yīng)化學(xué)方程式常用“―→”，而不用“===”；很多反應(yīng)需要在加熱、光照或催化劑的條件下進行。課堂探究1．有人認(rèn)為目前已知化合物中數(shù)量最多的是有機化合物，下列關(guān)于其原因的敘述中不正確的是()A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多數(shù)元素原子形成共價鍵C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵D．多個碳原子可以形成長度不同的鏈、支鏈及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合B2．兩種有機物的碳骨架如圖所示。已知它們結(jié)構(gòu)中的碳原子余下的價鍵均與氫原子結(jié)合，請寫出分子式：棱晶烷____________；立方烷_____________。C6H6C8H8【即學(xué)即練1】下列關(guān)于有機化合物中碳原子的成鍵特點及成鍵方式的理解正確的是(

)A．碳原子與碳原子之間只能形成單鍵B．碳原子只能與碳原子形成碳鏈，而不能形成碳環(huán)C．碳原子最外層有4個電子，通常與其他原子之間以共價鍵的形式形成化合物D．有機物中必定含有碳、氫兩種元素C【即學(xué)即練2】碳原子的不同結(jié)合方式使得有機物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是(

)C1．烷烴的結(jié)構(gòu)(1)甲烷的結(jié)構(gòu)特點甲烷分子為正四面體的空間結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子位于4個頂點。分子中的4個C—H的長度和強度相同，相互之間的夾角相等。二、烷烴的結(jié)構(gòu)(2)幾種常見的烷烴(3)烷烴結(jié)構(gòu)的特點①結(jié)構(gòu)特點a．單鍵：碳原子之間都以單鍵結(jié)合。b．飽和：碳原子剩余價鍵全部跟氫原子結(jié)合。c．結(jié)構(gòu)：每個碳原子都與其他原子形成四面體結(jié)構(gòu)。②鏈狀烷烴通式：CnH2n＋2(n≥1)。2．烷烴的表示方法(1)表示方法碳原子數(shù)(n)≤10，分別用天干表示：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子數(shù)(n)>10，用漢字的數(shù)字表示，如十六烷。(2)當(dāng)碳原子數(shù)n相同，結(jié)構(gòu)不相同時，用正、異、新表示?！罢北硎局辨?，“異”表示,“新”表示C4H10的兩種分子的命名：CH3CH2CH2CH3異丁烷正丁烷3．同系物(1)概念：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物。(2)同系物的判斷方法：①同：兩種物質(zhì)屬于同一類物質(zhì)。②似：兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似。③差：兩種物質(zhì)分子組成上相差一個或多個CH2原子團。4．同分異構(gòu)體(1)概念①同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。②同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。(2)丁烷的同分異構(gòu)體有___________________________________。CH3CH2CH2CH3課堂探究1．寫出滿足下列條件的烷烴的分子式(1)分子中含18個氫原子的鏈狀烷烴分子式為________，相對分子質(zhì)量為58的鏈狀烷烴分子式為________。(2)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是__________；和CO2密度相同的烷烴是__________；碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是________。答案：(1)C8H18

C4H10

(2)CH4

C3H8

C5H122．某些有機化合物的分子模型如圖所示。回答下列問題：(1)屬于空間填充模型的是__________(填圖中序號，下同)。

(2)表示同一種有機化合物的是____________。

(3)存在同分異構(gòu)體的是__________。

(4)含碳量最低的是________，含氫量最低的分子中氫元素的質(zhì)量百分含量是______(保留三位有效數(shù)字)。

答案：(1)乙、丙(2)甲、丙

(3)戊

(4)甲、丙16.7%【即學(xué)即練1】下列物質(zhì)屬于烷烴的是________(填字母)。A．C2H4

B．C3H4

C．C4H8

D．C5H12

E．C7H14F．C9H20

G．C11H24DFG【即學(xué)即練2】下列有機物中和甲烷互為同系物的為________(填序號，下同)，和CH2==CH2互為同系物的為________，和

互為同分異構(gòu)體的為________。①②④③⑥③1．烷烴的物理性質(zhì)(1)隨分子中碳原子數(shù)增加，熔、沸點逐漸_______。(2)隨分子中碳原子數(shù)增加，狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為_____態(tài)。(3)隨分子中碳原子數(shù)增加，密度逐漸_______且均比水的密度_____，______于水。(4)當(dāng)碳原子數(shù)相同時，一般支鏈越多，沸點越低。如沸點：正丁烷____異丁烷。三、烷烴的性質(zhì)升高氣增大小難溶>2．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與_______、_______或__________等強氧化劑不反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：_____________________________C3H8燃燒方程式：________________________________鏈狀烷烴燃燒通式：___________________________________________CH4＋2O2——→CO2＋2H2O點燃C3H8＋5O2——→3CO2＋4H2O點燃CnH2n＋2＋

O2——→nCO2＋(n＋1)H2O點燃3n+12(3)分解反應(yīng)：烷烴在較高的溫度下會發(fā)生分解。強酸強堿高錳酸鉀(4)實驗探究——甲烷和氯氣的取代反應(yīng)①實驗操作：取兩支試管，均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2。其中一支試管用鋁箔套上，另一只試管放在光亮處。②實驗現(xiàn)象：無光照時______________；光照時，試管內(nèi)氣體顏色______，試管壁出現(xiàn)_________，試管內(nèi)液面_______。③化學(xué)方程式：CH4＋Cl2——→CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2——→CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2——→CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2——→CCl4＋HCl光光光光不發(fā)生反應(yīng)變淺油狀液滴上升3．烷烴的取代反應(yīng)(1)取代反應(yīng)：有機物分子里的某些______________被其他______________所替代的反應(yīng)。(2)甲烷與氯氣的取代反應(yīng)①反應(yīng)原理：甲烷和氯氣的取代反應(yīng)為_______反應(yīng)，甲烷中的4個氫原子被氯原子逐步取代，各步反應(yīng)同時進行。原子或原子團原子或原子團連鎖(3)烷烴的取代反應(yīng)在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)的氣體都可以發(fā)生取代反應(yīng)，生成多種鹵代產(chǎn)物和相應(yīng)的鹵化氫氣體。②反應(yīng)產(chǎn)物：甲烷與氯氣發(fā)生生成4種有機產(chǎn)物和HCl，其中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均_____溶于水，其中常溫下除CH3Cl是氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體。難課堂探究1．關(guān)于甲烷的下列敘述錯誤的是(

)A．在通常情況下，甲烷與強酸、強堿、強氧化劑都不反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷與氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種有機取代物都不溶于水B2．在光照條件下，CH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。若1molCH4與Cl2反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測得四種有機取代物的物質(zhì)的量之比為n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為(

)

A．1.0mol

B．2.0mol

C．3.0mol

D．4.0molC【即學(xué)即練1】液化石油氣中含有丙烷，且丙烷中碳原子成鍵特點與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關(guān)丙烷的敘述中不正確的是(

)A．丙烷在較高溫度下會分解B．光照下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C．丙烷與甲烷不是同系物D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色C【即學(xué)即練2】實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實驗。光照下反應(yīng)一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是(

)D1．烷烴同分異構(gòu)體的書寫(1)遵循的原則：主鏈由長到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列由對到鄰、間。(2)書寫的步驟(以書寫C5H12同分異構(gòu)體為例)a．將分子中全部碳原