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1、第一节 最简单的有机化合物甲烷,烷烃,学与问,与甲烷结构相似的有机物还有很多,请你观察下列有机物的结构,试归纳出它们在结构上的相同点和不同点。,烷烃,戊烷,丁烷,丙烷,乙烷,甲烷,结构式,结构简式,分子式,己烷,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,乙烷,丙烷,结构式,H,H,H,H,H,H,结构简式,分子式,CH3CH3,C2H6,H,H,H,H,H,H,H,H,CH3CH2CH3,C3H8,几种烷烃的球棍模型及对应的结构式,结构式,结构简式,分子式,CH3CH2CH2CH3,C3H8,丁烷,戊烷,己烷,练习:,相同点,比较分子结构的异同:,不同点,只含C、H两种元素。每个碳以四个单键与氢原子或
2、另外的碳原子相结合,且每个碳原子所能结合的氢原子数目已经达到了最大值。,C、H原子数不同,分子式不同。,随着碳原子数的增多,逐渐相差若干个,CH2,原子团。,碳原子都以碳碳单键相连成链状,碳原子剩余的价键全部与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,达到“饱和” ,这样的烃叫“饱和烃” ,也叫烷烃。,结构特点:,碳碳单键、链状、剩余价键只与氢结合,1.烷烃的概念,烷烃,如下列结构不是烷烃:,下列给出的有机物属于饱和烃的为,A.,B.,D.乙醇,C.,A,随堂练习,(1)结构式:,2、烷烃结构的表示,碳链是锯齿状,不呈直线型。每个碳原子还是四面体结构。,戊烷,(2)结构简式:,H,H,H,
3、H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,(CH3)2CHCH2CH2CH3,(CH3)2CH(CH2)2CH3,3、烷烃的通式:,烷烃分子式通式: CnH2n+2(n1),烃分子式 : CxHy,练习、 写出下列烷烃的分子式:(1)含有38个碳原子的烷烃的分子式 (2)含有38个氢原子的烷烃的分子式 (3)相对分子量为128的烷烃的分子式,C38H78, 2n+2=38,烷烃分子式通式: CnH2n+2(n1),n=18,C18H38, 12n + 2n+2=128,n=9,C9H20,4、同系物:,戊烷,已烷,丁烷,丙烷,烷烃,甲烷,结构简式,CH4,CH3CH3,CH3CH2CH3,C
4、H3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,定义:结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。,同类物质,同分子通式,4、烷烃的同系物:,结构相似:分子组成:,碳原子间都以单键结合;链状;碳原子均饱和。,碳原子数不同,分子式不同。,练习:,B,同系物间的关系:,概念辨析,1、是否属于同类物质?2、通式相同吗?3、碳原子数目相同吗?4、相对分子质量相差多少?5、性质相同吗?,属于同类物质,相同,不相同,相差14n,物性不同化性相似,5、性质,(1)物理性质,递变规律:状态:气(n4 ) 液态 固态。熔、沸点依次升高;相对密度依次增大;且小于1。均不溶于水;液
5、态烃比水轻。,思考:烷烃物理性质的递变,主要取决于分子间作用力。随着碳原子增多,相对分子质量增大,分子间作用力增大。,燃烧通式:,(2)化学性质(与CH4相似),通常情况下较稳定,均不能使酸性KMnO4或溴水褪色,不与强酸,强碱反应。,取代反应:,光照,纯卤素单质,产物更复杂,具有可燃性:,一氯取代反应的通式:,化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。,6、同分异构现象、同分异构体:,同分异构体的性质:,物性:,化性:,随支链, 熔、沸点,相似或不同,如:CH3CH=CH2 和 分子式都是 C3H6,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,异
6、丁烷,熔沸点:正丁烷异丁烷,正丁烷,CH3,CH3,CH,CH3,“异”,C5H12,CH3CH2CH2CH2CH3,三种物质的沸点:,正异新,“异”,“新”,同分异构体间的关系:,概念辨析,1、是否属于同类物质?2、通式相同吗?3、碳原子数目相同吗?4、相对分子质量相差多少?5、性质相同吗?,不一定,相同,相同,一样,物性不同,化性相似或不同,CH3CH=CH2 和,CH3CH2CH2CH3和 CH3CHCH3 CH3,练习:,下列五组物质中_互为同位素,_是同素异形体,_ 是同分异构体,_是同系物,_是同一物质。1、 2、白磷、红磷3. H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3 | |
7、| HCCl 、 ClCCl CH3 | | Cl H5、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4,1,2,3,4,5,7、同分异构体的书写与命名,书写原则:,主链有长到短,支链由整到散,位置由心到边,支链不能到端.,书写方法:“碳链缩短法”步骤:先写最长的碳链,然后逐个减少碳原子,把减少的碳原子作为取代基链接在剩余的碳链(主链)上。,7、同分异构体的书写与命名,命名:,习惯命名法:,Nc10:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。,Nc10:用中文汉字表示,如十一烷、十八烷等。,Nc相等时:用 正、已、新 区别。,烷烃的名称:习惯命名法,系统命名法:选主链,称某烷(长,多);编碳号
8、,定支位(近,简,小);写名称,支名前,主名后;支名异,简在前;同基并,逗号隔;号与名,短线连,含碳原子最多含支链最多,甲基:CH3 亚甲基: CH2 次甲基: CH乙基:CH2CH3 或 C2H5丙基:CH2CH2CH3,烷基:,烷烃失去一个或几个氢原子所剩余的原子团。,烃基:烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的原子团。,特点:呈电中性的原子团,用“R-”表示。,烷基通式:-CnH2n+1,甲烷 甲基 亚甲基,乙烷 乙基,正丙基,异丙基,命名,己烷,己烷,把主链上离支链最近的一端作为起点,用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号,以确定支链所在的位置。,3,2,1,4,6,5,1,2,3,甲
9、基,2,4,二,1,2,3,4,1,2,3,4,2,3,3,三甲基丁烷,2,2,3,三甲基丁烷,CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH3,CH,CH3,CH3,CH3,1,2,3,4,5,6,7,2,5,二甲基,已基,3,庚烷,作业:,作业:,作业:,练习:下列烷烃命名是否正确?,1、4-甲基己烷2、3-甲基-2-乙基戊烷3、5-甲基-3-乙基己烷,3-甲基己烷,3,4-二甲基己烷,2-甲基-4-乙基己烷,根据下列名称写出下列物质的结构简式。,、2,2,3三甲基4乙基己烷,、2,4,6三甲基5乙基辛烷,思考题:,(1).C3H7Cl 、 C4H9Cl的同分异构体分别各有多少种?分别写
10、出它们的结构简式。,(2).C3H6Cl 2、 C4H8Cl2的同分异构体分别各有多少种?分别写出它们的结构简式。,CH3CH2CH3,取下一个H,连上一个Cl,CH3CH2CH2Cl,CH3CH2CH2H,取一个H的方法=,C3H7Cl的个数,等效氢原子:,就是指从位置上等同的氢原子。,(1)同一碳原子上的氢原子等效;(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子等效;(3)处于对称位置上的氢原子等效,烷烃,结构简式,等效氢原子,烷基,CH4,甲烷,已烷,丙烷,一种,一种,CH3CH3,对称中心,同一碳原子上的氢等效,对称位置上的氢等效,一种,一种,CH3CH2CH3,对称位置,两种,两种,CH3CH2
11、CH2,CH3CHCH3,CH3CH2,CH3,正丙基,异丙基,CH3CHCH3,丁烷,异丙基,CH3CH CH3,CH3CH2CH2CH3,等效氢原子,烷基,对称中心,同一碳原子所连甲基上的氢等效,两种,两种,四种,四种,戊烷,CH3CH2CH2CH2CH3,等效氢原子,烷基,结构简式,三种,四种,一种,八种,八种,小结:,小结,烷基,烷烃,N(c),1,2,3,4,5,1,1,1,1,1,2,2,4,3,8,思考题:,(1).C3H7Cl 、 C4H9Cl的同分异构体分别各有多少种?分别写出它们的结构简式。,(2).C3H6Cl 2、 C4H8Cl2的同分异构体分别各有多少种?分别写出它们
12、的结构简式。,CH3CH2CH3,取下一个H,连上一个Cl,CH3CH2CH2Cl,CH3CH2CH2H,小结:一卤代物的同分异构体数即等于等效氢原子数,同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较,质子数等,中子数不等,同元素原子,原子,氕、氚,同一元素形成的不同单质,单质,O2、O3,结构相似,组成上差一个或n个CH2,化合物,C2H6、C4H10,相同分子式,不同结构的化合物,化合物,CH3(CH2)3CH3C(CH3)4,从理论上分析,碳原子数为10或小于10的烷烃分子中,其一卤代烷不存在同分异构体的烷烃分子共有的种数是(A)3种 (B)4种 (C)5种 (D)6种,B,练习:,
13、CH4,CH3CH3,CH3 C CCH3,练习,立方烷是一种新合成的烃,其分子结构为正方体,碳架结构如图所示:(1)立方烷的分子式为?(2)该立方烷的一氯、二氯代物的同分异构体的数目分别几种?,C8H8,三种,一种,1,2,2,2,3,3,3,4,下列各烷烃沸点高低(1)正戊烷(2)2-甲基丁烷(3)丁烷(4)2,2-二甲基丙烷(5)乙烷顺序正确的是A、(1)(2) =(3) (4) (5)B、(4)(2) (3) (1) (5)C、(5)(4) (3) (2) (1)D、(1)(2) (4) (3) (5),D,某气体中碳的质量分数为82.7%,氢的质量分数为17.3%,在标准状况下,它的
14、密度是2.59g/L。求这种气体的分子式。,解:气体的摩尔质量=2.5922.4=58(g/mol),1mol气体中含C的物质的量=,1mol气体中含H的物质的量=,所以,该气体的分子式是C4H10,谢谢,附表:烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数,含20个碳原子的的烷烃有366319种同分异构体,从下图(图中黑球表示碳原子)和所学知识归纳有机物中碳原子的成键特点,思考:,碳原子价键为四个,碳原子间的成键方式:CC、C=C、CC,碳链:直线型、支链型、环状型等,口诀:选主链(最长链),称某烷;编号位,定支链(位置和最小);取代基,写在前,注位置,短线连;不同基,简到繁,相同基,合并算。,CH3CH2CH2CH3,C4H10 丁烷,CH3CH2CH2CH3,教学流程图,提出问题,引入新课,回忆旧知识,为新知识寻求理论依据,实验前引导,分组实验,记录现象,讨论后得实验现象的成熟说法,启发学生思考,进行讨论,层层设问,逐步揭示规律,练习巩固,实验观察,归纳总结,分组实验,记录现象,教师讲解,学生参与讨论,练习巩固,小结,布置作业,课后反思:,1、充分信任学生,提供良好课堂环境,发挥学生的主体性。,2、充分挖掘教材素材。,3、感受是接受新事物的有效途径。,4、课堂要“为学生的未来发展打下良好的基础”。,5、新老师需要不断的学习,向书籍学习,向实践学习,向老教师学习,向我们的学生学习。,