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第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物第一节 认识有机化合物 1 |有机化合物中碳原子的成键特点1.有机化合物中碳原子的成键特点
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物归纳提升 各种元素原子的成键特点有机物中常见的原子主要有C、H、O、Cl、N、S、F等,除碳原子外的其他原子一般符合下述成键规律:(1)氢、卤素原子总是形成1个键,如—H、—Cl。(2)氮原子一般形成3个键(—NO2除外),如 、 、 。(3)氧、硫原子总是形成2个键,如—O—、 O。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.碳原子相互结合的常见方式(以4个碳原子为例)
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.烷烃的结构(1)甲烷的结构甲烷的分子式为CH4,结构简式为 ;甲烷的空间构型是正四面体形,C原子位于正四面体中心,H原子位于四个顶点上,分子的空间结构示意图是 ,球棍模型为 ,空间填充模型为 。2 |烷烃的结构
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物 (2)烷烃的结构特点
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.烷烃的命名与结构简式(1)简单烷烃的命名根据所含碳原子的个数(n),称为某烷。其中碳原子个数的表示方法为n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n>10相应汉字数字,如C17H36,n=17,就用“十七”,称为十七烷 当碳原子数相同时,用正、异、新来区分,如没有支链的戊烷称为正戊烷,有一个支链的戊烷称为异戊烷,有两个支链的戊烷称为新戊烷。(2)结构简式把结构式中的 键省略表示有机物结构的式子。如乙烷为CH3CH3、正丁烷为CH3CH2CH2CH3。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物3.有机物的组成、结构的表示方法(详见定点1)3 |同系物和同分异构体1.同系物(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。如C2H6、C3H8互为同系物。(2)性质:同系物之间结构相似,碳链长度不同,故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化,而化学性质相似。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.同分异构体(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(3)举例 甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体,烷烃从丁烷开始出现同分异构体。丁烷有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 2种同分异构体,戊烷有CH3(CH2)3CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4 3种同分异构体;己烷、庚烷分别有5种和9种同分异构体。归纳总结 有机物种类繁多的原因①碳原子成键种类多,可形成单键、双键或三键;②多个碳原子之间可形成碳链或碳环,碳链可长可短,碳环可大可小;③存在同分异构现象。
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第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物3.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较 定义实例结构性质同位素质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子如 C、 C电子层结构相同,原子核结构不同物理性质不同,化学性质几乎完全相同同素异形体同一种元素组成的性质不同的单质如O2、O3单质的组成或结构不同物理性质不同,化学性质不一定相同同系物结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物如C2H6和C3H8碳原子连接方式相同,官能团种类和数目相同物理性质不同,化学性质相似同分异构体分子式相同、结构不同的化合物如C2H5OH和CH3—O—CH3不同物理性质不同,化学性质不一定相同4.烷烃的同分异构体的书写(详见定点2)
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物4 |烷烃的性质1.物理性质(随分子中碳原子数增加)(1)熔、沸点:逐渐升高。(2)状态:气态→液态→固态。(3)密度:逐渐增大,且均比水的密度小,难溶于水。归纳提升 烷烃的熔、沸点(1)烷烃的熔、沸点较低,常温常压下,一般碳原子数≤4的烷烃为气体,碳原子数为5~16的烷烃为液体(新戊烷在常温常压下是气体),碳原子数≥17的烷烃为固体。(2)烷烃分子中一般碳原子数目越多,其熔、沸点越高;通常情况下互为同分异构体的烷烃(即碳原子数相同而结构不同的烷烃),分子中支链越多,熔、沸点越低。如熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
使酸性KMnO4溶液褪色。(2)热
分解 烷烃在较高温度下
会发生分解H:C。如4在高温下分解HC和生成2;C16H34在高温下分
解下分C8H生成18和C8H16;C4H10在高温解2成C2H6和C生H4。(3)燃烧甲烷
燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O。烷烃
31n+
燃烧:Cn通式H2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O。(4)取代
2
反应①概念:有机物分子中的某
些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.化学性质(1)稳定性在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应,即不能
取代反应实
验装置 实
管内现象试验体气颜色逐渐变内壁,浅试管有油状液出滴现,试管
中有少量白雾,试管内面上液升,水槽中有固体
析出化学方
光照条件下发生多步取代4应,即CH反+Cl2 CH3Cl(一
程4CH式和Cl2在氯H烷)+HClC甲3Cl+Cl2 CH2Cl2(二氯
甲烷)+HClCH2Cl2+Cl2 CHCl3(三
氯l烷)+HClCHCl3+C甲2 CCl4(四
氯化碳)+HCl
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物②甲烷的
馨提醒 甲烷的四种有机取代产物都H,除C不溶于水3Cl在常温下是气体外,其他三种
都是油状液体。3.甲烷与
氯气的取代(详见定点3)1.反应规律物理性质 大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易
溶于汽油、乙醇、苯|。5 等有机溶剂有机物的性质2.化学性质 大多数有机物
容易燃烧,受热会分解;有机物的化学反应比较常复,杂伴有副反应发生;很
多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物温
识辨析2.互为同分异构体的化合物相
直线上。这种说法正吗确?提示:不正
确。正丁烷分子中4个碳原子呈锯齿形一排,不在同布直线上。知
对分子质量相同,则相对分子质量相同的化合物一定互为同分异构体。
这种说法正?吗确提示:不正
确。互为同分异构体的化合物相对分子质量同一定相,如正丁烷和异丁烷的相
对分子质量85均为;但相对分子质量物不一定互为同分异构体相同的化合,如C2H6和NO的相
对分子质量为30,均二者3同,不互为同分异构体。3.C5H12的熔、沸点比C分子式不相H8的熔、沸点高,且在常温常压下,C3H8一定呈气态,C5H12一定呈液态。
这种说法正?确吗提示:不正
确分子间C5H12的。作用力的熔、C3H8的强,烷烃随分子中碳原子数增加熔、沸点升高,所以C5H12比沸点比C3H8的熔、沸点高;在常温常压下,C3H8一定呈气态,若C5H12为新戊烷,则
呈气态。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.正丁烷的分子式为C4H10,分子中4个碳原子在同一
有一种结构可不是CH2Cl证明2平面四边形结构而是四面体结构。这种
说法正确吗?提示:正
确H若C。2Cl2为平面四边结构,形则CH2Cl2即两个存在两种结构,氯原子处
于平面四边形的相邻位置和对角位置.5。1 mol甲烷与1 mol氯
气混合在光照条件下发生取代反应,经过足够长的时间o,生成1 m后l CH3Cl和1 mol HCl。
这种说法正?吗确提示:不正
确。甲烷与氯气的取代反应是连续进行的,反应得到会继续的H3ClC与Cl2发生
取代。因,生成反应CH2Cl2、CHCl3、CCl4此最终得不 1 mol到CH3Cl。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物4.CH2Cl2只
号子组字表示物质分和数成的式子,可反
映出一个分子中原子的种类和数目最
简式(实最式为CH简3表示组成物质的各元素原子最简
验的)C2H6(乙烷式)整的式子电子式数比(甲烷)用小
黑点等代,电子表表示原子最
外层电子成键情况的式子
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物 1 有机物的组成和结构的表示方法种类实例含义分子式CH4(甲烷)、C2H6(乙烷)用元素符
排列顺序,但不表示空间构型结构简式CH3—CH3(乙烷)、CH3CH2CH2OH(1-丙
结构式中碳氢键等短线省略后得到
的式子,它比结构式书写简单,比较常用键
醇)将
线丙 (正戊烷)、 式(结构式中碳、氢元素符号省略,只
表示分子中键的连接情况和官能团,每
烯)、 (1-丙
个拐点或端点均表示一个碳原子
醇)将
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物结构式 (乙烷)具有化学式所能表示的意义,能表示分子中原子的结合或
共价键,用于表示分子的空间结构(立
体构型)空间填充模型 ①用不同体
积球表示不同的原子②的小用于表示分子中各原子的相对
大小和结合顺序
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物球棍模型 小球表示原子,短棍表示
减碳链法(1)遵循
的原则:主链由长到短,支链由整到散;位置由心到边,排列由对、邻到间。(2)书写的
步骤①先
写出碳原子数最多的主链。②写出
少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基连在主链除两个端点碳原子外的某碳原子上。③写出
少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上,以
此类推。若作能连在为乙基相连时,乙基不端点碳原子和与端点碳原子相邻
的碳原子上。2 烷烃的同分异构体的书写
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.烷烃同分异构体的书写——
拓展 烃基烃��
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物归纳提升 各种元素原子的成键特点有机物中常见的原子主要有C、H、O、Cl、N、S、F等,除碳原子外的其他原子一般符合下述成键规律:(1)氢、卤素原子总是形成1个键,如—H、—Cl。(2)氮原子一般形成3个键(—NO2除外),如 、 、 。(3)氧、硫原子总是形成2个键,如—O—、 O。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.碳原子相互结合的常见方式(以4个碳原子为例)
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.烷烃的结构(1)甲烷的结构甲烷的分子式为CH4,结构简式为 ;甲烷的空间构型是正四面体形,C原子位于正四面体中心,H原子位于四个顶点上,分子的空间结构示意图是 ,球棍模型为 ,空间填充模型为 。2 |烷烃的结构
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物 (2)烷烃的结构特点
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.烷烃的命名与结构简式(1)简单烷烃的命名根据所含碳原子的个数(n),称为某烷。其中碳原子个数的表示方法为n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n>10相应汉字数字,如C17H36,n=17,就用“十七”,称为十七烷 当碳原子数相同时,用正、异、新来区分,如没有支链的戊烷称为正戊烷,有一个支链的戊烷称为异戊烷,有两个支链的戊烷称为新戊烷。(2)结构简式把结构式中的 键省略表示有机物结构的式子。如乙烷为CH3CH3、正丁烷为CH3CH2CH2CH3。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物3.有机物的组成、结构的表示方法(详见定点1)3 |同系物和同分异构体1.同系物(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。如C2H6、C3H8互为同系物。(2)性质:同系物之间结构相似,碳链长度不同,故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化,而化学性质相似。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.同分异构体(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(3)举例 甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体,烷烃从丁烷开始出现同分异构体。丁烷有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 2种同分异构体,戊烷有CH3(CH2)3CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4 3种同分异构体;己烷、庚烷分别有5种和9种同分异构体。归纳总结 有机物种类繁多的原因①碳原子成键种类多,可形成单键、双键或三键;②多个碳原子之间可形成碳链或碳环,碳链可长可短,碳环可大可小;③存在同分异构现象。
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第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物3.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较 定义实例结构性质同位素质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子如 C、 C电子层结构相同,原子核结构不同物理性质不同,化学性质几乎完全相同同素异形体同一种元素组成的性质不同的单质如O2、O3单质的组成或结构不同物理性质不同,化学性质不一定相同同系物结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物如C2H6和C3H8碳原子连接方式相同,官能团种类和数目相同物理性质不同,化学性质相似同分异构体分子式相同、结构不同的化合物如C2H5OH和CH3—O—CH3不同物理性质不同,化学性质不一定相同4.烷烃的同分异构体的书写(详见定点2)
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物4 |烷烃的性质1.物理性质(随分子中碳原子数增加)(1)熔、沸点:逐渐升高。(2)状态:气态→液态→固态。(3)密度:逐渐增大,且均比水的密度小,难溶于水。归纳提升 烷烃的熔、沸点(1)烷烃的熔、沸点较低,常温常压下,一般碳原子数≤4的烷烃为气体,碳原子数为5~16的烷烃为液体(新戊烷在常温常压下是气体),碳原子数≥17的烷烃为固体。(2)烷烃分子中一般碳原子数目越多,其熔、沸点越高;通常情况下互为同分异构体的烷烃(即碳原子数相同而结构不同的烷烃),分子中支链越多,熔、沸点越低。如熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
使酸性KMnO4溶液褪色。(2)热
分解 烷烃在较高温度下
会发生分解H:C。如4在高温下分解HC和生成2;C16H34在高温下分
解下分C8H生成18和C8H16;C4H10在高温解2成C2H6和C生H4。(3)燃烧甲烷
燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O。烷烃
31n+
燃烧:Cn通式H2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O。(4)取代
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反应①概念:有机物分子中的某
些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物2.化学性质(1)稳定性在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应,即不能
取代反应实
验装置 实
管内现象试验体气颜色逐渐变内壁,浅试管有油状液出滴现,试管
中有少量白雾,试管内面上液升,水槽中有固体
析出化学方
光照条件下发生多步取代4应,即CH反+Cl2 CH3Cl(一
程4CH式和Cl2在氯H烷)+HClC甲3Cl+Cl2 CH2Cl2(二氯
甲烷)+HClCH2Cl2+Cl2 CHCl3(三
氯l烷)+HClCHCl3+C甲2 CCl4(四
氯化碳)+HCl
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物②甲烷的
馨提醒 甲烷的四种有机取代产物都H,除C不溶于水3Cl在常温下是气体外,其他三种
都是油状液体。3.甲烷与
氯气的取代(详见定点3)1.反应规律物理性质 大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易
溶于汽油、乙醇、苯|。5 等有机溶剂有机物的性质2.化学性质 大多数有机物
容易燃烧,受热会分解;有机物的化学反应比较常复,杂伴有副反应发生;很
多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物温
识辨析2.互为同分异构体的化合物相
直线上。这种说法正吗确?提示:不正
确。正丁烷分子中4个碳原子呈锯齿形一排,不在同布直线上。知
对分子质量相同,则相对分子质量相同的化合物一定互为同分异构体。
这种说法正?吗确提示:不正
确。互为同分异构体的化合物相对分子质量同一定相,如正丁烷和异丁烷的相
对分子质量85均为;但相对分子质量物不一定互为同分异构体相同的化合,如C2H6和NO的相
对分子质量为30,均二者3同,不互为同分异构体。3.C5H12的熔、沸点比C分子式不相H8的熔、沸点高,且在常温常压下,C3H8一定呈气态,C5H12一定呈液态。
这种说法正?确吗提示:不正
确分子间C5H12的。作用力的熔、C3H8的强,烷烃随分子中碳原子数增加熔、沸点升高,所以C5H12比沸点比C3H8的熔、沸点高;在常温常压下,C3H8一定呈气态,若C5H12为新戊烷,则
呈气态。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.正丁烷的分子式为C4H10,分子中4个碳原子在同一
有一种结构可不是CH2Cl证明2平面四边形结构而是四面体结构。这种
说法正确吗?提示:正
确H若C。2Cl2为平面四边结构,形则CH2Cl2即两个存在两种结构,氯原子处
于平面四边形的相邻位置和对角位置.5。1 mol甲烷与1 mol氯
气混合在光照条件下发生取代反应,经过足够长的时间o,生成1 m后l CH3Cl和1 mol HCl。
这种说法正?吗确提示:不正
确。甲烷与氯气的取代反应是连续进行的,反应得到会继续的H3ClC与Cl2发生
取代。因,生成反应CH2Cl2、CHCl3、CCl4此最终得不 1 mol到CH3Cl。
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物4.CH2Cl2只
号子组字表示物质分和数成的式子,可反
映出一个分子中原子的种类和数目最
简式(实最式为CH简3表示组成物质的各元素原子最简
验的)C2H6(乙烷式)整的式子电子式数比(甲烷)用小
黑点等代,电子表表示原子最
外层电子成键情况的式子
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物 1 有机物的组成和结构的表示方法种类实例含义分子式CH4(甲烷)、C2H6(乙烷)用元素符
排列顺序,但不表示空间构型结构简式CH3—CH3(乙烷)、CH3CH2CH2OH(1-丙
结构式中碳氢键等短线省略后得到
的式子,它比结构式书写简单,比较常用键
醇)将
线丙 (正戊烷)、 式(结构式中碳、氢元素符号省略,只
表示分子中键的连接情况和官能团,每
烯)、 (1-丙
个拐点或端点均表示一个碳原子
醇)将
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物结构式 (乙烷)具有化学式所能表示的意义,能表示分子中原子的结合或
共价键,用于表示分子的空间结构(立
体构型)空间填充模型 ①用不同体
积球表示不同的原子②的小用于表示分子中各原子的相对
大小和结合顺序
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物球棍模型 小球表示原子,短棍表示
减碳链法(1)遵循
的原则:主链由长到短,支链由整到散;位置由心到边,排列由对、邻到间。(2)书写的
步骤①先
写出碳原子数最多的主链。②写出
少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基连在主链除两个端点碳原子外的某碳原子上。③写出
少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上,以
此类推。若作能连在为乙基相连时,乙基不端点碳原子和与端点碳原子相邻
的碳原子上。2 烷烃的同分异构体的书写
第1讲 描述运动的基本概念第七章 有机化合物1.烷烃同分异构体的书写——
拓展 烃基烃��
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