2018-2019學年高中化學 第3章 重要的有機化合物 3.1.2 有機化合物的結構特點課件 魯科版必修2.ppt

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第2課時有機化合物的結構特點,自主閱讀,自主檢測,一、有機化合物的結構特點1.烴僅由碳和氫兩種元素組成的有機化合物,稱為烴。甲烷是組成最簡單的烴。2.甲烷的組成與結構,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,3.有機化合物的結構特點,,,,自主閱讀,自主檢測,4.幾種常見的烷烴,二、同分異構現象和同分異構體1.定義(1)同分異構現象:化合物具有相同分子式,但具有不同結構的現象。(2)同分異構體:具有同分異構現象的化合物互為同分異構體。2.規(guī)律一般來說,有機化合物分子中的碳原子數越多,它的同分異構體數目就越多。,,,,,自主閱讀,自主檢測,1.下列關于甲烷的說法不正確的是()A.甲烷分子具有正四面體結構B.甲烷分子中的四個C—H鍵相同C.甲烷分子是平面正方形結構D.甲烷分子的結構式是解析：甲烷分子的空間結構是正四面體,不是平面正方形。答案：C,自主閱讀,自主檢測,2.下列關于有機化合物的組成和結構的敘述中,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.有機化合物中的碳原子只能以共價鍵形成碳鏈,不能形成碳環(huán)D.有機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兩種元素的有機化合物稱為烴,故A、B兩項均不正確。有機化合物分子中的碳原子能以共價鍵結合成碳鏈,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項錯誤,D項正確。答案：D,自主閱讀,自主檢測,3.下列化學用語正確的是()A.甲烷的結構式:CH4B.乙烷的結構簡式:CH3CH3D.丙烷的結構簡式:C3H8,解析：甲烷的結構式為;乙烷的結構簡式為CH3CH3;CCl4的電子式為;丙烷的結構簡式為CH3CH2CH3。,答案：B,自主閱讀,自主檢測,4.有下列各組物質: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;互為同分異構體的是;是同一種物質的是。,自主閱讀,自主檢測,解析：A組O2和O3為氧元素的兩種單質,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,互為同分異構體;D組中的物質實為同一物質。答案：BACD,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,人們通常使用燃燒法測定烴的分子式。根據烴燃燒產物中二氧化碳和水的物質的量與烴分子的物質的量之間的關系確定烴的分子式。測定烴分子式的時候常用下列兩個裝置:討論探究1.甲、乙兩個裝置分別可以吸收什么產物?2.測定烴的分子式的時候應按什么順序連接這兩種裝置?,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,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.應先連接乙裝置再連接甲裝置。,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,烴分子式的求算方法只要計算求得1mol烴分子中碳原子、氫原子的物質的量,即可寫出烴的分子式。1.化學方程式法寫出烴(CxHy)完全燃燒生成CO2和H2O的化學方程式:,根據化學方程式,結合已知條件可寫出烴的分子式。2.原子守恒法根據烴(CxHy)完全燃燒的化學方程式可直接找到烴(CxHy)、CO2、H2O之間的定量關系,若1mol烴完全燃燒生成CO2和H2O的物質的量分別為n(CO2)、n(H2O),則有xmol=n(CO2),ymol=2n(H2O)。,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,3.實驗式法實驗式:組成化合物的各元素物質的量的最簡整數比的式子,也稱為最簡式。(1)確定實驗式的常用方法①根據各元素的質量比:如某烴中m(C)∶m(H)=3∶1,可知n(C)∶n(H)=,從而可知其實驗式為CH4。②根據燃燒產物的量:如1mol某烴完全燃燒生成CO2和H2O的物質的量之比為2∶3,可知該烴的實驗式為CH3。,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,(2)計算化合物的相對分子質量①標準狀況下的氣體,Mr=22.4ρ。②根據定義計算:(m為烴的質量,n為烴的物質的量)。(3)如果實驗式的相對質量等于其相對分子質量,那么實驗式就是該化合物的分子式。,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,【例題1】完全燃燒8.6g某液態(tài)烴,可產生13.44LCO2(標準狀況)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,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,規(guī)律方法點撥例題1中可計算出烴的相對分子質量為86。此題如出現在選擇題中,可用簡單的方法計算:8614=6……2。因為烷烴的通式為CnH2n+2,其相對分子質量為14n+2,所以該烴為C6H14。,情景引入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,成功體驗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,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,同分異構現象在有機化學中非常常見,根據其名稱可以理解其本質:分子式相同而結構不同的有機化合物之間互稱同分異構體。討論探究1.同分異構體之間最簡式、相對分子質量、各元素的百分含量、熔沸點一定都相同嗎?2.是否所有的烷烴都有同分異構體?3.烷烴所含碳原子數越多,同分異構體的數目越多嗎?探究提示：1.同分異構體之間分子式相同,所以其最簡式、相對分子質量、各元素的百分含量一定是相同的,但是熔沸點不同。2.不是所有的烷烴都有同分異構體,甲烷、乙烷和丙烷沒有同分異構體。3.烴所含碳原子數越多,結構越復雜,其同分異構體的數目越多。,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,1.烷烴同分異構體的寫法書寫烷烴同分異構體的常用方法是碳鏈縮短法,此法的要點是: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;⑤不要重復多算。例如,寫C6H14的各種同分異構體的結構簡式時,書寫過程如下:,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,(2)“減碳變位”:先取下一個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C使之分別與2號C和3號C相連;再使取下的兩個C同時連在2號C上。,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,(3)經檢查,無遺漏及重復,用H原子補齊C原子的剩余價鍵,即得C6H14的各種同分異構體的結構簡式:①CH3CH2CH2CH2CH2CH3,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,2.烴的一元取代產物同分異構體數目的判斷(1)對于烴的一元取代產物的判斷可用“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。,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,【例題2】分子式為C7H16的烷烴,分子結構中含有三個甲基(—CH3)的同分異構體共有()A.2種B.3種C.4種D.5種解析：烷烴主鏈兩端各有一個甲基,C7H16的分子中含有三個甲基,說明分子中含有一個支鏈。若主鏈含有6個碳原子,則有:,答案：B,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,規(guī)律方法點撥1.在烷烴的結構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體的數目。2.同分異構體的物理性質如熔沸點、密度一定有所不同?；瘜W性質則比較復雜,有的相似,也有的不同。,重難點一,重難點二,情景引入,知識點撥,典例引領,成功體驗2某有機化合物的結構簡式為,其一氯代產物有()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的化學環(huán)境相同為等效氫,因此中1、2、3號碳原子和原子團—CH3上的H可被取代,形成4種取代產物。答案：B,12345,,,,,,1.下列各圖均能表示甲烷的分子結構,哪一種更能反映其真實存在狀況()A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ解析：這幾種形式都可表示甲烷這種物質,其中分子結構示意圖、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空間構型,但其中填充模型更能形象地表達出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.下列關于碳氫化合物的敘述正確的是()A.碳氫化合物的通式為CnH2n+2B.燃燒產物為二氧化碳和水的化合物一定是碳氫化合物C.碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴D.碳氫化合物分子的相對分子質量一定是偶數解析：CnH2n+2是烷烴的通式,A項錯誤;燃燒產物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳氫化合物,分子式為CxHyOz的有機物的燃燒產物也是二氧化碳和水,B項錯誤;碳原子間全部以單鍵相連的鏈烴才是烷烴,C項錯誤;因為碳原子的相對原子質量(12)為偶數,烴分子中的氫原子數也一定為偶數,所以“碳氫化合物分子的相對分子質量一定是偶數”是正確的。答案：D,12345,,,,,,3.用結構式表示的下列各物質中,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.在下列結構的有機化合物中:①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3,屬于同分異構體的正確組合是()A.②和⑤B.②和③C.①和②D.④和③,12345,,,,,,解析：①和④、②和③的分子式相同而結構不同,分別互為同分異構體;②與⑤屬同種物質。答案：B,12345,,,,,,5.如圖表示4個碳原子相互結合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化學鍵,假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫結合。,12345,,,,,,(1)圖中屬于烷烴的是(填字母)。(2)在上圖的有機化合物中,碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵,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合,剩余的價鍵全部與氫原子結合,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)據同分異構體的概念推知,A與C互為同分異構體,B與E、F、H互為同分異構體,D與G互為同分異構體。答案：(1)AC(2)碳碳雙鍵碳碳叁鍵碳鏈(3)CEFHG,