2018-2019版高中化學(xué) 第3章 重要的有機(jī)化合物 3.1.2 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)課件 魯科版必修2.ppt

第2課時(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),自主閱讀,自主檢測(cè),一、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.烴僅由碳和氫兩種元素組成的有機(jī)化合物,稱為烴。甲烷是組成最簡(jiǎn)單的烴。2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu),自主閱讀,自主檢測(cè),3.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),自主閱讀,自主檢測(cè),4.幾種常見的烷烴,二、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體1.定義(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同分子式,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)象的化合物互為同分異構(gòu)體。2.規(guī)律一般來說,有機(jī)化合物分子中的碳原子數(shù)越多,它的同分異構(gòu)體數(shù)目就越多。,自主閱讀,自主檢測(cè),1.下列關(guān)于烴的說法中,正確的是()A.烴是指分子里含有碳、氫元素的化合物B.烴是指分子里含碳元素的化合物C.烴是指燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機(jī)物D.烴是指僅由碳和氫兩種元素組成的化合物答案：D,自主閱讀,自主檢測(cè),2.下列關(guān)于有機(jī)化合物的組成和結(jié)構(gòu)的敘述中,正確的是()A.僅由碳、氫兩種元素組成B.僅由碳、氫、氧三種元素組成C.有機(jī)化合物中的碳原子只能以共價(jià)鍵形成碳鏈,不能形成碳環(huán)D.有機(jī)化合物分子中既可以存在碳碳單鍵,也可以存在碳碳雙鍵或碳碳叁鍵解析：組成有機(jī)化合物的元素有C、H、O、N、P、S、F、Cl、Br、I等,只含C、H兩種元素的有機(jī)化合物稱為烴,故A、B兩項(xiàng)均不正確。有機(jī)化合物分子中的碳原子能以共價(jià)鍵結(jié)合成碳鏈,也可以形成碳環(huán);可形成碳碳單鍵,也可形成碳碳雙鍵或碳碳叁鍵,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案：D,自主閱讀,自主檢測(cè),3.下列化學(xué)用語正確的是()A.甲烷的結(jié)構(gòu)式:CH4B.乙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH3D.丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:C3H8,解析：甲烷的結(jié)構(gòu)式為;乙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3;CCl4的電子式為;丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH3。,答案：B,自主閱讀,自主檢測(cè),4.在下列結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物中:CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3,屬于同分異構(gòu)體的正確組合是()A.和B.和C.和D.和,自主閱讀,自主檢測(cè),解析：和、和的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同,分別為同分異構(gòu)體;和為同種物質(zhì)。答案：B,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,人們通常使用燃燒法測(cè)定烴的分子式。根據(jù)烴燃燒產(chǎn)物中二氧化碳和水的物質(zhì)的量與烴分子的物質(zhì)的量之間的關(guān)系確定烴的分子式。測(cè)定烴分子式的時(shí)候常用下列兩個(gè)裝置:討論探究1.甲、乙兩個(gè)裝置分別可以吸收什么產(chǎn)物?2.測(cè)定烴的分子式的時(shí)候應(yīng)按什么順序連接這兩種裝置?,烴分子式的確定,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,探究提示：1.甲裝置可以吸收水蒸氣和二氧化碳,乙裝置只能吸收水蒸氣。2.應(yīng)先連接乙裝置再連接甲裝置。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,烴分子式的求算方法只要計(jì)算求得1mol烴分子中碳原子、氫原子的物質(zhì)的量,即可寫出烴的分子式。1.化學(xué)方程式法寫出烴(CxHy)完全燃燒生成CO2和H2O的化學(xué)方程式:,根據(jù)化學(xué)方程式,結(jié)合已知條件可寫出烴的分子式。2.原子守恒法根據(jù)烴(CxHy)完全燃燒的化學(xué)方程式可直接找到烴(CxHy)、CO2、H2O之間的定量關(guān)系,若1mol烴完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量分別為n(CO2)、n(H2O),則有xmol=n(CO2),ymol=2n(H2O)。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,3.實(shí)驗(yàn)式法實(shí)驗(yàn)式:組成化合物的各元素物質(zhì)的量的最簡(jiǎn)整數(shù)比的式子,也稱為最簡(jiǎn)式。(1)確定實(shí)驗(yàn)式的常用方法根據(jù)各元素的質(zhì)量比:如某烴中m(C)m(H)=31,可知n(C)n(H)=,從而可知其實(shí)驗(yàn)式為CH4。根據(jù)燃燒產(chǎn)物的量:如1mol某烴完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為23,可知該烴的實(shí)驗(yàn)式為CH3。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,(2)計(jì)算化合物的相對(duì)分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體,Mr=22.4。根據(jù)定義計(jì)算:(m為烴的質(zhì)量,n為烴的物質(zhì)的量)。(3)如果實(shí)驗(yàn)式的相對(duì)質(zhì)量等于其相對(duì)分子質(zhì)量,那么實(shí)驗(yàn)式就是該化合物的分子式。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,【例題1】完全燃燒8.6g某液態(tài)烴,可產(chǎn)生13.44LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和12.6gH2O,此烴的蒸氣密度是相同條件下H2的43倍,求該烴的分子式。答案：該烴的相對(duì)分子質(zhì)量=243=86。,解得x=6,y=14。即該烴的分子式為C6H14。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥例題1中可計(jì)算出烴的相對(duì)分子質(zhì)量為86。此題如出現(xiàn)在選擇題中,可用簡(jiǎn)單的方法計(jì)算:8614=62。因?yàn)橥闊N的通式為CnH2n+2,其相對(duì)分子質(zhì)量為14n+2,所以該烴為C6H14。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,成功體驗(yàn)11molCxHy(烷烴)完全燃燒需要5molO2,則x與y之和可能是()A.x+y=5B.x+y=8C.x+y=9D.x+y=11,答案：D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),同分異構(gòu)現(xiàn)象在有機(jī)化學(xué)中非常常見,根據(jù)其名稱可以理解其本質(zhì):分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)化合物之間互稱同分異構(gòu)體。討論探究1.同分異構(gòu)體之間最簡(jiǎn)式、相對(duì)分子質(zhì)量、各元素的百分含量、熔沸點(diǎn)一定都相同嗎?2.是否所有的烷烴都有同分異構(gòu)體?3.烷烴所含碳原子數(shù)越多,同分異構(gòu)體的數(shù)目越多嗎?探究提示：1.同分異構(gòu)體之間分子式相同,所以其最簡(jiǎn)式、相對(duì)分子質(zhì)量、各元素的百分含量一定是相同的,但是熔沸點(diǎn)不同。2.不是所有的烷烴都有同分異構(gòu)體,甲烷、乙烷和丙烷沒有同分異構(gòu)體。3.烴所含碳原子數(shù)越多,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其同分異構(gòu)體的數(shù)目越多。,同分異構(gòu)體的理解和判斷,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),1.烷烴同分異構(gòu)體的寫法書寫烷烴同分異構(gòu)體的常用方法是碳鏈縮短法,此法的要點(diǎn)是:主鏈由長(zhǎng)到短;支鏈由整到散;支鏈位置由心到邊;碳原子均滿足四價(jià);不要重復(fù)多算。例如,寫C6H14的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí),書寫過程如下:,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),(2)“減碳變位”:先取下一個(gè)C使之與2號(hào)C相連;再使取下的C與3號(hào)C相連;再取下兩個(gè)C使之分別與2號(hào)C和3號(hào)C相連;再使取下的兩個(gè)C同時(shí)連在2號(hào)C上。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),(3)經(jīng)檢查,無遺漏及重復(fù),用H原子補(bǔ)齊C原子的剩余價(jià)鍵,即得C6H14的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH2CH2CH2CH2CH3,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),2.烴的一元取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷(1)對(duì)于烴的一元取代產(chǎn)物的判斷可用“等效氫”法,所謂“等效氫”就是位置等同的氫原子。烴中等效氫原子有幾種,其一元取代產(chǎn)物就有幾種。(2)等效氫原子的判斷方法:連在同一碳原子上的氫原子等效。連在同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。處于對(duì)稱位置上的氫原子等效。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),【例題2】分子式為C7H16的烷烴,分子結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)甲基(CH3)的同分異構(gòu)體共有()A.2種B.3種C.4種D.5種解析：烷烴主鏈兩端各有一個(gè)甲基,C7H16的分子中含有三個(gè)甲基,說明分子中含有一個(gè)支鏈。若主鏈含有6個(gè)碳原子,則有:,答案：B,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),規(guī)律方法點(diǎn)撥1.在烷烴的結(jié)構(gòu)式中找出最長(zhǎng)的一條碳鏈,看是否中心對(duì)稱,可判斷一氯代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目。2.同分異構(gòu)體的物理性質(zhì)如熔沸點(diǎn)、密度一定有所不同?；瘜W(xué)性質(zhì)則比較復(fù)雜,有的相似,也有的不同。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),成功體驗(yàn)2下列化合物的一氯代物的數(shù)目大小排列順序正確的是()CH3CH2CH2CH2CH2CH3(CH3)2CHCH(CH3)2(CH3)3CCH2CH3(CH3)3CC(CH3)3A.>>>B.=>>C.>>>D.>=>解析:CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;(CH3)2CHCH(CH3)2中有2種H原子,其一氯代物有2種;(CH3)3CCH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;(CH3)3CC(CH3)3中有1種H原子,其一氯代物有1種。所以一氯代物同分異構(gòu)體數(shù)為=>>。答案:B,12345,1.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況()A.B.C.D.解析：這幾種形式都可表示甲烷這種物質(zhì),其中分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型,但其中填充模型更能形象地表達(dá)出H、C的位置及所占比例。電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。答案：D,12345,2.以汽油、柴油等燃料油為代表的烴類物質(zhì)與我們的生活密切相關(guān),則該類物質(zhì)組成上的共性是()A.一定使溴水退色B.一定為液態(tài)物質(zhì)C.一定只含碳、氫元素D.一定和水互溶解析：烴只含碳、氫兩種元素,不溶于水,烷烴不能使溴水退色,含碳原子數(shù)小于等于4的烴為氣體。答案：C,12345,3.用結(jié)構(gòu)式表示的下列各物質(zhì)中,屬于烷烴的是(),解析：烷烴分子中只含CC單鍵和CH鍵,僅含C、H兩種原子,且為鏈狀飽和烴。答案：D,12345,4.下列烷烴分子中進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后,只能生成三種沸點(diǎn)不同產(chǎn)物的是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3解析：生成三種沸點(diǎn)不同的一氯取代產(chǎn)物,說明此烷烴的一氯代物只有三種同分異構(gòu)體。答案：D,12345,5.如圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化學(xué)鍵,假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。,12345,(1)圖中屬于烷烴的是(填字母)。(2)在上圖的有機(jī)化合物中,碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵,還可以形成和;不僅可以形成,還可以形成碳環(huán)。(3)上圖中互為同分異構(gòu)體的是:A與;B與;D與(填字母)。,12345,解析：(1)碳與碳原子之間只以單鍵互相結(jié)合,剩余的價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合,這樣的鏈烴為烷烴。則題圖8種分子中只有A、C為烷烴。(2)由圖中8種分子看出,A、C中碳與碳原子之間全為單鍵,B、E、F分子中含有雙鍵,D與G分子中含有叁鍵,除H分子形成碳環(huán),其余均為鏈狀分子。(3)根據(jù)同分異構(gòu)體的概念推知,A與C互為同分異構(gòu)體,B與E、F、H互為同分異構(gòu)體,D與G互為同分異構(gòu)體。答案：(1)AC(2)碳碳雙鍵碳碳叁鍵碳鏈(3)CEFHG,