【化學(xué)】認(rèn)識有機(jī)化合物 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物有機(jī)化合物最早人們發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物都是從有生命體內(nèi)分離出來無機(jī)化合物多數(shù)是從礦石等無生命體物質(zhì)中得到油脂、淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)、天然橡膠等【歸納】有機(jī)物在組成上有什么相同之處？C、H、O一、有機(jī)化合物1、定義：主要由碳元素組成，一般還有H，可能含有O、N、P、S等元素注意：①CO2、②CO、③H2CO3及其鹽、④HCN及其鹽、⑤HSCN及其鹽、⑥碳化物(如：SiC、CaC2)等屬于無機(jī)物。思考：含碳的化合物一定是有機(jī)物嗎？一、有機(jī)化合物2．通性①大多數(shù)有機(jī)物熔點(diǎn)較低，易燃，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑②大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，不導(dǎo)電，大多數(shù)有機(jī)物為共價(jià)化合物③發(fā)生化學(xué)反應(yīng)較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生有機(jī)方程式書寫一般用“→”碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機(jī)化合物卻分布極廣。目前，人們在自然界發(fā)現(xiàn)和人工合成的物質(zhì)已超過1億種，其中絕大多數(shù)都是有機(jī)化合物，而且新的有機(jī)化合物仍在源源不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來。有機(jī)化合物為什么如此繁多？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有哪些一般特點(diǎn)？思考：請書寫碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖、碳原子的電子式思考：碳原子具有怎樣的結(jié)構(gòu)和成鍵特點(diǎn)？24+6碳原子最外層有4個(gè)電子，不易得到或失去電子，而易通過共價(jià)鍵與碳原子或其它非金屬原子相結(jié)合。二、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)碳原子電子式思考討論（書61頁）

請結(jié)合下圖顯示的4個(gè)碳原子相互結(jié)合的幾種方式，分析碳原子成鍵特點(diǎn)。成鍵類型碳骨架類型成鍵個(gè)數(shù)C原子成鍵特點(diǎn)1、成鍵數(shù)目：每個(gè)碳原子形成4個(gè)

。2、成鍵種類：2個(gè)碳原子之間可形成

鍵、

鍵或

鍵。共價(jià)鍵單雙三二、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)碳除了與C成鍵，還可以與H、O、N、S、P等成鍵。3、碳骨架種類：多個(gè)碳原子之間可形成碳

或碳

。

鏈環(huán)存在：是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。用途：是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，還是一種重要的化工原料。最簡單的有機(jī)物——甲烷CH4中國成為世界上第4個(gè)成功鉆獲”可燃冰“的國家天然氣水合物是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”。分子式：CH4電子式：結(jié)構(gòu)式：CHHHHHHHCH【思考】甲烷的真實(shí)的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的?球棍模型空間填充模型正四面體結(jié)構(gòu)4個(gè)C-H是等同的鍵長均為109.3pm鍵角均為109°28′鍵能均為413.4kJ/mol

最簡單的有機(jī)物——甲烷結(jié)構(gòu)簡式：CH4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，甲烷分子中的5個(gè)原子不在同一平面上球棍模型空間填充模型反映各原子的相對大小、空間位置、化學(xué)鍵反映原子相對大小和空間相對位置，更接近分子的真實(shí)結(jié)構(gòu)，反映分子的實(shí)際狀態(tài)碳tàn氫qīng烴tīng1、定義：僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物①CH4②CH3Cl③CH3OH④H2S⑤C2H2

⑥C60⑦C2H5OH⑧CO2⑨金剛石⑩CH3COOH練習(xí)、下列物質(zhì)屬于烴的是()①⑤2、分類：烷烴、烯烴、炔烴等三、烴[思考]與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)化合物還有乙烷、丙烷、丁烷，試寫出丁烷的結(jié)構(gòu)式并總結(jié)這類有機(jī)物的組成和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？有機(jī)化合物乙烷丙烷丁烷碳原子數(shù)234結(jié)構(gòu)式①元素組成上只含碳、氫兩種元素；②分子中的碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合；③碳原子的剩余價(jià)鍵均與H結(jié)合，化合價(jià)達(dá)到飽和。四、烷烴1、定義：有機(jī)化合物只含有碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”。這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴，也稱為烷烴。有機(jī)化合物乙烷丙烷丁烷碳原子數(shù)234結(jié)構(gòu)式分子式C2H6C3H8C4H10規(guī)律：如果鏈狀烷烴中C數(shù)目為n，H數(shù)就是2n+22、鏈狀烷烴的通式：CnH2n+2(n≥1)相對分子質(zhì)量14n+23、鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①單鍵、②飽和[思考]通過乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烴還有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？④碳碳單鍵可旋轉(zhuǎn)③碳原子數(shù)大于2的直鏈烷烴呈鋸齒狀，每個(gè)碳原子都與其他原子形成_______結(jié)構(gòu)四面體思考：以下烴是否為烷烴？H2CCH2CH2H2CCH2CH2H2CCH2CH2CH2H2CH2C環(huán)烷烴的通式：CnH2n(n≥3)相對分子質(zhì)量：14n飽和烴飽和鏈烴飽和環(huán)烴環(huán)狀烷烴鏈狀烷烴【練習(xí)】按要求填空。(1)下列屬于鏈狀烷烴的是________(填字母)。A．C2H4 B．C3H4C．C4H8 D．C5H12E．C7H14 F．C9H20(2)分子中含18個(gè)氫原子的鏈狀烷烴分子式為____________。(3)相對分子質(zhì)量為58的鏈狀烷烴分子式為__________。(4)某鏈狀烷烴分子中含6個(gè)碳原子，則該鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為________。DFC8H18C4H1086五、有機(jī)物組成和結(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，反映分子中原子的種類和數(shù)目2、最簡式(實(shí)驗(yàn)式)：表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式子3、電子式：用小黑點(diǎn)等符號代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子4、結(jié)構(gòu)式：用短線來表示原子間的共用電子對練習(xí)：寫出C2H6、C3H8、C4H10的結(jié)構(gòu)式先寫碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四鍵”原則，補(bǔ)充連接其他原子5、結(jié)構(gòu)簡式①省略C?H鍵②把與同一碳原子成鍵的H合并，寫在C旁邊，并在右下角注明個(gè)數(shù)③(不)省略C?C鍵【注意】省略單鍵，但雙鍵、三鍵不能省略(不）省略C—C鍵

CH3-CH3CH3CH3結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式把同一C成鍵的H合并

省略C—H鍵【例】寫出下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式：

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH3CH3CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3)CH3省略碳、氫元素符號，只寫碳碳鍵，相鄰碳碳鍵之間的夾角畫成120°，每個(gè)端點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下來。CH3CH2CH3鍵線式可表示為__________________鍵線式可表示為__________________CH3CH=CHCH3鍵線式可表示為__________________6、鍵線式8、空間填充模型7、球棍模型最能反映真實(shí)結(jié)構(gòu)【練習(xí)】根據(jù)下列有機(jī)分子的碳骨架，寫出各有機(jī)物對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式。CH3—C≡C—CH2—CH3

CH3CH3—CH—CH2—CH3

CH3CH3—CH—CH—CH3

CH3CH3—CC—CH3CH3CH3先寫碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四鍵”原則，補(bǔ)充連接其他原子探究課堂我們應(yīng)該如何給這些烷烴命名呢？n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷如:十一烷n＞10相應(yīng)漢字?jǐn)?shù)字＋烷碳原子數(shù)不多于10時(shí)碳原子數(shù)在10以上時(shí)CH3(CH2)9CH3六、鏈狀烷烴的命名---習(xí)慣命名法當(dāng)碳原子數(shù)n相同結(jié)構(gòu)不相同時(shí)，用正、異、新表示正戊烷異戊烷新戊烷無支鏈帶一支鏈帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3上三個(gè)物質(zhì)物質(zhì)分子式均為C5H12，它們是否是同一種物質(zhì)呢？1、同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)2、同分異構(gòu)體具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體三同分子式相同分子組成相同分子量相同兩不同結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)不同3、同分異構(gòu)體的特點(diǎn)七、同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體正戊烷異戊烷新戊烷無支鏈帶一支鏈帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3名稱熔點(diǎn)/0C沸點(diǎn)/0C相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和異丁烷的某些物理性質(zhì)4、同分異構(gòu)體性質(zhì)物理性質(zhì)：支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，密度越小化學(xué)性質(zhì)：不一定相似（同類別相似，不同類別有差異）正丁烷做打火機(jī)燃料，異丁烷做冰箱制冷劑(2)方法①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。②寫出少一個(gè)碳原子的主鏈，另一個(gè)碳原子作為單支鏈(—CH3)接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個(gè)碳原子的主鏈，另兩個(gè)碳原子作為單支鏈(—CH2CH3)或雙支鏈(2個(gè)—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。

(1)原則

主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列相對鄰間5、烷烴同分異構(gòu)體的書寫-----減碳法先寫碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四鍵”原則，補(bǔ)充連接其他原子排主鏈，主鏈由長到短示例：書寫C6H14的同分異構(gòu)體C—C—C—C—C—CCH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3寫出少一個(gè)碳原子的主鏈，另一個(gè)碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上(甲基不放端位)CH3—CH2—CH—CH2—CH3?CH3C—C—C—C—C?CC—C—C—C—C?CCH3—CH2—CH—CH2—CH3?CH3(乙基不放倒數(shù)第二個(gè)碳)寫出少兩個(gè)碳原子的主鏈，另兩個(gè)碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個(gè)甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。CH3—C—CH2—CH3?CH3CH3?

C—C—C—C?CC?C—C—C—C?C?CCH3—C—CH2—CH3?CH3?CH3注意：a.找出對稱中心；b.保證去掉碳后的鏈仍為主鏈；支鏈連接主鏈后不得改變主鏈長度；c.從主鏈取下的C數(shù)應(yīng)小于主鏈?zhǔn)Ｓ嗟膁.端點(diǎn)的１號碳不能連甲基-CH3，２號碳不能連乙基-CH2CH3①

②③

④⑤C-C-C-C-C-C-CC∣C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC∣C∣C∣C-C-C-C-CC-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-CC∣C∣C∣123456789練習(xí)：書寫C7H16

的同分異構(gòu)體【例】下列物質(zhì)屬于同分異構(gòu)體的一組是()A.與

B.CH3—CH2—CH2—CH3與C.C2H6與C3H8D.O2與O3B丙烷乙烷丁烷C2H6C3H8C4H10

定義：同類物質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)

【例】下列物質(zhì)中屬于同系物的是_________。①CH2=CH-CH3②CH4③CH3CH2CH3④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2②③④八、同系物