2018-2019學(xué)年高中化學(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

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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,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。甲烷是組成最簡單的烴。2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu),,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,3.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),,,,自主閱讀,自主檢測,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,1.下列關(guān)于甲烷的說法不正確的是()A.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)B.甲烷分子中的四個(gè)C—H鍵相同C.甲烷分子是平面正方形結(jié)構(gòu)D.甲烷分子的結(jié)構(gòu)式是解析：甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體,不是平面正方形。答案：C,自主閱讀,自主檢測,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,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)簡式:CH3CH3D.丙烷的結(jié)構(gòu)簡式:C3H8,解析：甲烷的結(jié)構(gòu)式為;乙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH3;CCl4的電子式為;丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3。,答案：B,自主閱讀,自主檢測,4.有下列各組物質(zhì):A.O2和O3,互為同位素的是(填序號,下同);互為同素異形體的是;互為同分異構(gòu)體的是;是同一種物質(zhì)的是。,自主閱讀,自主檢測,解析：A組O2和O3為氧元素的兩種單質(zhì),互為同素異形體;B組為碳元素的兩種不同核素,互為同位素;C組中兩種物質(zhì)的分子式均為C4H10,但分子里原子的排列方式不同,互為同分異構(gòu)體;D組中的物質(zhì)實(shí)為同一物質(zhì)。答案：BACD,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,人們通常使用燃燒法測定烴的分子式。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.測定烴的分子式的時(shí)候應(yīng)按什么順序連接這兩種裝置?,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(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,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(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,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(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)的量的最簡整數(shù)比的式子,也稱為最簡式。(1)確定實(shí)驗(yàn)式的常用方法①根據(jù)各元素的質(zhì)量比:如某烴中m(C)∶m(H)=3∶1,可知n(C)∶n(H)=,從而可知其實(shí)驗(yàn)式為CH4。②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2∶3,可知該烴的實(shí)驗(yàn)式為CH3。,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,(2)計(jì)算化合物的相對分子質(zhì)量①標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體,Mr=22.4ρ。②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)式的相對質(zhì)量等于其相對分子質(zhì)量,那么實(shí)驗(yàn)式就是該化合物的分子式。,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(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,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥例題1中可計(jì)算出烴的相對分子質(zhì)量為86。此題如出現(xiàn)在選擇題中,可用簡單的方法計(jì)算:8614=6……2。因?yàn)橥闊N的通式為CnH2n+2,其相對分子質(zhì)量為14n+2,所以該烴為C6H14。,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(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,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(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)體之間最簡式、相對分子質(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,所以其最簡式、相對分子質(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。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(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:①主鏈由長到短;②支鏈由整到散;③支鏈位置由心到邊;④碳原子均滿足四價(jià);⑤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)簡式時(shí),書寫過程如下:,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),(2)“減碳變位”:先取下一個(gè)C使之與2號C相連;再使取下的C與3號C相連;再取下兩個(gè)C使之分別與2號C和3號C相連;再使取下的兩個(gè)C同時(shí)連在2號C上。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(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)簡式:①CH3CH2CH2CH2CH2CH3,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(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:①連在同一碳原子上的氫原子等效。②連在同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。③處于對稱位置上的氫原子等效。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(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,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),規(guī)律方法點(diǎn)撥1.在烷烴的結(jié)構(gòu)式中找出最長的一條碳鏈,看是否中心對稱,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。化學(xué)性質(zhì)則比較復(fù)雜,有的相似,也有的不同。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),成功體驗(yàn)2某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式為,其一氯代產(chǎn)物有()A.3種B.4種C.5種D.6種,解析：由對稱性分析知中1和5、2和4號碳原子上的H的化學(xué)環(huán)境相同為等效氫,因此中1、2、3號碳原子和原子團(tuán)—CH3上的H可被取代,形成4種取代產(chǎn)物。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.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ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.下列關(guān)于碳?xì)浠衔锏臄⑹稣_的是()A.碳?xì)浠衔锏耐ㄊ綖镃nH2n+2B.燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳?xì)浠衔顲.碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴D.碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬Ψ肿淤|(zhì)量一定是偶數(shù)解析：CnH2n+2是烷烴的通式,A項(xiàng)錯(cuò)誤;燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳?xì)浠衔?分子式為CxHyOz的有機(jī)物的燃燒產(chǎn)物也是二氧化碳和水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;碳原子間全部以單鍵相連的鏈烴才是烷烴,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)樘荚拥南鄬υ淤|(zhì)量(12)為偶數(shù),烴分子中的氫原子數(shù)也一定為偶數(shù),所以“碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬Ψ肿淤|(zhì)量一定是偶數(shù)”是正確的。答案：D,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C—C單鍵和C—H鍵,僅含C、H兩種原子,且為鏈狀飽和烴。答案：D,12345,,,,,,4.在下列結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物中:①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3,屬于同分異構(gòu)體的正確組合是()A.②和⑤B.②和③C.①和②D.④和③,12345,,,,,,解析：①和④、②和③的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同,分別互為同分異構(gòu)體;②與⑤屬同種物質(zhì)。答案：B,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)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,