資源簡介

(共23張PPT)
認識有機化合物的結構特點
取代反應
第3章 簡單的有機化合物
1.知道有機化合物分子具有空間結構，以搭建模型認識有機物中碳原子的成鍵特點，培養宏觀辨識與微觀探析的能力。
2.認識烷烴的組成及結構，知道同系物的概念。
3.以甲烷的取代反應為例，認識有機化合物分子中鍵的轉變與物質轉化。
甲烷是最簡單的烴，請描述甲烷分子的結構特點有哪些？
碳原子最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成4對共用電子
分子中碳原子位于正四面體的中心
分子中4個氫原子分別位于正四面體的4個頂點
分子中4個C—H鍵的長度和強度完全相同
分子中4個C—H鍵的夾角相等，其分子結構為正四面體
搭建有機化合物分子的球棍模型
在有機化合物分子中，碳原子可能以哪些成鍵方式滿足“碳四價”原則？
(1) 碳原子之間可以通過單鍵結合，也可以通過雙鍵和三鍵結合。
(2) 碳原子之間不僅可以形成直鏈，也可帶有支鏈。
(3) 除形成碳鏈外，分子中有3個或3個以上碳原子時，碳原子之間還可以形成碳環。
有機物中碳原子的種類包括：
①以單鍵方式成鍵的飽和碳原子；
②以雙鍵或三鍵等不飽和方式成鍵的不飽和碳原子。
一、碳原子的成鍵方式
①碳原子可以與4個氫原子形成4個共價單鍵。
碳碳單鍵
碳碳雙鍵
碳碳三鍵
可以共用1對電子，即形成_________ ( )
可以共用2對電子，即形成_________ ( )
可以共用3對電子，即形成_________ ( )
碳原子間成鍵方式
②
③碳原子數≥3時，碳原子之間還可以形成碳環。
④碳原子除了彼此之間以及與氫原子形成共價鍵外，也可以與鹵素、氧、氮等其他元素的原子形成共價鍵。
有機物分子結構的表示方法
表示方法 含義 實例
分子式
結構式
結構簡式
球棍模型
空間填充模型
鍵線式
用元素符號和數字的組合表示物質分子組成的式子。
C2H6
①用元素符號和短線表示分子中原子的排列順序和成鍵方式的式子；
②能表示分子中原子的連接順序，但不能表示分子的真實空間結構。
把結構式中表示共價單鍵的“—”刪去，把與碳原子連接的氫原子和碳原子合并為碳氫原子團，著重突出結構特點。
CH3CH3
小球表示原子，短棍表示共價鍵，表示分子的空間結構和分子內各原子之間的成鍵類型。
用不同體積的小球表示不同原子的大小，可以表示分子的空間結構。
省略碳、氫元素，用線段或折線表示分子中鍵的連接情況的式子。
丙烷
二、烷烴
烴 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
分子式 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12
結構式
結構簡式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3
以上烴分子中，碳原子之間都以單鍵結合成碳鏈，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合。分子中每個碳原子的最外層電子都被充分利用，達到“飽和”狀態。
二、烷烴
烴分子中，碳原子之間都以單鍵結合成碳鏈，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合，這樣的烴稱為烷烴，也叫作飽和鏈烴。
1.烷烴的定義
(1) 單鍵：碳原子之間都以單鍵結合。
(2) 飽和：碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合。
(3) 結構：每個碳原子都與其他原子形成四面體結構。
2.烷烴的結構特點
3.烷烴的分子通式
CnH2n+2 (n為正整數)
4.烷烴的命名
①在烷烴分子中所含碳原子數后面加“烷”，稱為“某烷”。分子中碳原子數在10以內時，用甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸來表示碳原子數。
②分子中碳原子數在10以上時，直接用中文數字表示，如C17H36：十七烷等。
③對于碳原子數相同而結構不同的烷烴，一般在烷烴名稱前加正、異、新等字來區別，如正丁烷、異丁烷等。
碳原子數 ( n ) 及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 已烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 中文數字+烷 環烴
分子中有碳環 (碳原子之間以共價鍵相連形成的環) 的烴稱為環烴，其中碳原子之間以碳碳單鍵相連形成碳環的烴稱為環烷烴。
環丙烷
環丁烷
乙烯、乙炔
乙烯分子中，碳原子之間以雙鍵結合形成碳鏈；乙炔分子中，碳原子之間以三鍵結合形成碳鏈。
CH2 CH2
乙烯
CH CH
乙炔
你能發現碳原子的成鍵特點和分子空間結構有何不同？
烴 乙烷 ( C2H6 ) 乙烯 ( C2H4 ) 乙炔 ( C2H2 )
球棍模型
空間填充模型
碳原成鍵特點
分子空間結構
碳原子之間以單鍵結合成碳鏈。
碳原子之間以雙鍵結合成碳鏈。
碳原子之間以三鍵結合成碳鏈。
所有原子不可能共面，單鍵可以旋轉，兩個鍵之間的夾角都近似于109°28′。
乙烯分子是平面形分子，任意兩個鍵之間的夾角都約為120°。
乙炔分子是直線形分子，碳碳三鍵和碳氫鍵之間的夾角為180°。
三、同系物
結構相似、分子組成相差一個或若干個CH2原子團的有機化合物互稱為同系物。
注意：同系物一定滿足同一通式，但通式相同的有機物不一定是同系物。
特征
①同系物的化學性質相似，物理性質呈現一定的遞變規律。
②具有相同的元素組成且屬于同一類物質。
③通式相同，分子間相差n個CH2原子團 ( n≥1 ) 。
同系物的判斷方法
判斷標準
同類
不同碳
互為同系物的有機物均屬于同一類物質，即分子結構相似。
互為同系物的有機物碳原子數不同，即分組成上相差一個或若干個CH2原子團。
“在分子組成上相差若干個CH2原子團的物質一定是同系物。”這個說法對嗎？為什么？
問題
該說法錯誤。因為同系物的結構必須要相同，如：
分子組成上相差兩個CH2，由于兩者的結構不同，因此兩者不是同系物。
CH2 CH2
甲烷在光照條件下可與氯氣發生反應，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等。
甲烷與氯氣的取代反應
＋
光照
＋
＋
光照
＋
＋
光照
＋
＋
光照
＋
一氯甲烷
二氯甲烷
三氯甲烷
四氯甲烷
甲烷與足量氯氣發生反應時，甲烷分子中的碳氫鍵都能轉變為碳氯鍵，甲烷最終轉化成四氯化碳。這說明物質可以通過化學反應實現鍵的轉變，最終轉化為其他物質。
有機化合物參加的反應往往比較復雜，常有副反應發生。因此，有機化學反應的化學方程式中，常用“→”代替“=”。
甲烷發生取代反應的特點
反應條件 光照
反應特點 甲烷與氯氣反應分步進行，反應化學方程式分步書寫
產物 CH2Cl、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4和HC1形成的混合物
反應化學方程式特點 一上一下，取而代之
物質的量關系 每1 mol H被取代，消耗1 mol Cl2，同時生成1 mol HCl
四、取代反應
有機化合物分子里的某些原子(或原子團)被其他原子(或原子團)代替的反應
①從反應物類型上看，取代反應的反應物中至少有一種是有機物。
②從反應形式上看，取代反應可以是一個原子被一個原子(或原子團)代替，也可以是一個原子團被一個原子 (或原子團) 代替。
反應特點
(1) 乙烷、丁烷等烷烴和氯水也可以發生取代反應( )
(2) CH4和Cl2按體積比1 : 1混合，發生取代反應生成的產物只有兩種( )
(3) CH4和Cl發生取代反應時，每生成1 mol HCl，則有1 mol Cl2參加反應( )
(4) CH4分子為正四面體結構，因此其生成物CH2Cl、CH2Cl2、 CHCl3和CCl4都為正四面體結構( )
(5) CH4和Cl2發生取代反應的產物中，CH3Cl的含量最多( )
1.判斷下列對錯：
√
×
×
×
×
2. 某學習小組用“球”和“棍”搭建的有機化合物分子的球棍模型如圖所示，下列說法錯誤的是( )
A. ①說明碳原子可以和氫原子形成共價鍵以滿足“碳四價”原則
B. ⑤④說明碳原子之間可以形成碳鏈或碳環，剩余價鍵與氫原子結合以滿足“碳四價”原則
C. ②③說明碳原子之間可形成碳碳雙鍵、碳碳三鍵
D. ①中最多有4個原子在同一平面內
D
①
②
③
④
⑤
3. 如圖是正丁烷的球棍模型，下列有關正丁烷的說法正確的是( )
A. 分子式為C4H8
B. 分子中碳骨架為支鏈結構
C. 分子中含有4個C—C鍵
D. 分子中含有13個共價健
D
4. 下列敘述正確的是( )
A. 含5個碳原子的有機物分子中最多有4個C—C鍵
B. 正戊烷分子中所有碳原子在一條直線上
C. 碳原子間以單鍵結合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合的烴一定符合通式CnH2n+2
D. 分子式為C3H8與C6H14的兩種有機物一定互為同系物
D
認識有機化合物
有機化合物的結構特點
烴和烴的衍生物
概念
飽和鏈烴
甲烷（正四面體）
乙烯（平面形）
乙炔（直線形）
碳原子的成鍵特點
幾種典型有機物的結構
烴
分類
鏈烴
環烴
不飽和鏈烴
烴的衍生物

展開更多......

收起↑