高中化学第一节 认识有机化合物图文课件ppt

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食物：糖类、油脂、蛋白质、维生素……
材料：塑料、纤维、橡胶……
能源：煤、石油、天然气……
药物：阿司匹林、青霉素……
人类对有机物的认识历程
中国古代：酿酒、制醋、制糖、石油
 19世纪20年代以前：生命力学说
有机物是由有机体内的一种生命力影响下生成的物质。只能从动植物体内获得，不能从不含生命力的无机物中提取。
1828年，乌勒（德）蒸发氰酸铵制得尿素
1845年，柯尔柏（德）合成醋酸
1854年，别泰罗（法）合成甘油、脂肪
1860年，别泰罗（法）制得乙炔
有机物与无机物之间无绝对的界限，有机物早已失去其原有意义，只是习惯沿用。
第七章 有机化合物
有机物指含碳元素的化合物。
有机物组成元素中，除C外，通常含有H、O及N、S、P等元素。
注意：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等也含有碳元素，但其组成和性质与无机物相近，故它们都是无机物。
结构特点：有机物是以碳原子为核心，碳原子之间以及 碳原子与其他原子之间常以共价键相结合，
性质特点：有机物与无机物的区别
大多难溶于水，易溶于有机溶剂
有些能溶于水，一般难溶于有机溶剂
多为非电解质，难电离
酸、碱、盐等为电解质
一般较慢、较复杂，可逆程度大，副反应多
大多较快，副反应不多
注意：① 有机化学方程式中用“”代表反应进行的方向，不表示反应 进行的程度。
② 有机物与无机物在性质和反应上的区别是相对的， 有条件的；在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。
三、有机物种类繁多的原因
1、碳原子有4个价电子，可以跟其它原子形成4对共用电子对；
2、碳、碳原子间可以结合成链，也可以成环；
3、碳、碳原子间可以单键、双键或叁键相结合；
4、碳原子数目可以不同，且含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。
仅由碳氢两种元素组成的有机物称碳氢化合物，又称烃。
烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
C H Cl O ……4 1 1 2 ……
观察以上物质的结构式思考碳原子的成键方式？
分析下图显示的4个碳原子相互结合方式的不同
总结：以碳为骨架的有机物种类繁多的原因
1.碳骨架类型不同 2.碳原子成键方式不同 3.不同成键方式所在的位置
讨论1：某有机物在空气中充分燃烧，生成CO2和水的物质的量之比为1︰1，由此可知（ ）A、该有机物一定为烃B、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比一定为1︰2C、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比为1︰1D、无法判断该有机物组成中是否含氧元素
讨论2：某有机物组成元素的质量分数分别为：氧占50%，碳占37.5%，氢占12.5%，该有机物蒸气密度与相同条件下氧气密度相同。试确定该有机物的分子式。
第一节 认识有机化合物
美国工程师们成功试验了一种以甲烷为动力的火箭引擎
存在：甲烷是沼气、坑气和天然气的主要成分
甲烷是无色、无味气体，比空气轻，极难溶于水。
一、甲烷的存在及物理性质
二、甲烷的分子组成和结构
甲烷分子是正四面体结构，键角均为109°28’
通常情况下CH4较稳定，与酸、碱、氧化剂等均不反应，例：CH4既不能使KMnO4酸性溶液褪色，也不使溴水褪色。
注意：1、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5%～15%，点火时就会爆炸。
所以甲烷点燃前需验纯。
2、若氧气不足，甲烷不完全燃烧，会产生CO。
1、套上铝箔的试管无明显现象。2、光亮处的试管气体颜色（黄绿色）逐渐变浅 试管壁出现油状液滴 同时出现少量白雾 试管内液面上升 饱和食盐水中有少量白色固体析出；
实验探究——甲烷与氯气反应
反应中生成了氯化氢气体
结论：甲烷在光照下与Cl2或溴蒸气等发生取代反应，产物为多种卤代甲烷的混合物。
取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
[三氯甲烷（氯仿）液体]
取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团 被其他原子或原子团所代替的反应。
思考：根据有机反应物到有机生成物的变化，总结这四个反应有何共同之处？
讨论1： 要把1ml CH4的H全被Cl取代，需多少ml Cl2？
讨论2：1ml CH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2的物质的量为 。
1．燃料——天然气的主要成分是甲烷，可直接用来作燃料。
③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂(制冷剂)。
④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，用它们可以合成甲醇。
2．化工原料①甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；
②甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）等重要的化工产品。
了解：甲烷的实验室制法
用无水醋酸钠和碱石灰共热制甲烷
碱石灰中的CaO的作用是吸水；使固体反应物疏松，易于气体导出；减少NaOH对玻璃的腐蚀。
与制O2、NH3装置相同
可用向下排空法收集，最好用排水法收集。
由以上部分烃的结构式，我们发现它们结构上有什么特点？
烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合，即碳原子所有价键均达到“饱和”。所以这种烃称“饱和烃”，又叫烷烃。
（1）碳原子间都以碳碳单键结合，氢原子数达到最大值。
（2）每个碳原子与四个原子相连，构成空间四面体。
（3）除乙烷外，别的烷烃的碳链均非直线型，为锯齿形。
若碳原子间以链状结合称链烷烃。
碳、碳原子间形成环状结构的烷烃称环烷烃。
结构简式：CH3CH3 CH3—CH3
结构简式：CH3CH2CH3
结构简式：CH3CH2CH2CH3 或CH3(CH2)2CH3
或者：(CH3)2CHCH2CH2CH3
烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。常用符号“R—”表示。
例 ： — CH3 甲基 — CH2CH3（或—C2H5） 乙基 ……
1、 R—基中的“—”表示1个单电子，即烃基是电中性的。
（二）烷烃的性质  P63
（3）溶解性：均难溶于水，易溶于有机溶剂。
（1）状态：常温常压下的烷烃， C1～C4，气态， C5～C16，液态， C17及以上，固态。
（2）密度： 液态时密度均小于1g/cm3（均比水轻）。
随着烷烃碳原子数的增加，一般递变性是： ①气→液→固； ②熔点升高； ③沸点升高； ④密度增大。
烷烃化学性质与甲烷相似。
（1）通常情况下较稳定，不与酸、碱、氧化剂等反应。
（3）光照下都能与氯气发生取代反应 ，产物越来越复杂。
（4） 高温下发生分解反应
总结：烷烃组成元素相同，结构相似，化学性质相似，物理性质随碳原子数的递增而呈规律性变化。
例如：不能使KMnO4(H+)溶液褪色，不能使溴水褪色。
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
有同分异构体的烷烃命名：
含 称“异”某烷
含 称“新”某烷
如：正戊烷：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
注意：等长碳链时选主链，使支链最多
从离支链最近端起，用阿拉伯数字以1，2，3……给主链碳编号定位，以确定支链位置
（1）按主链碳原子数目命名为“某烷”。 主链碳在10以内用“甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸”命名，在11及11以上直接用“十一”等中文数字命名。
相同取代基合并起来，用中文“二、三”等注明相同取代基数目，阿拉伯数字间用“，”隔开。
（2）写出支链的位置和名称，把支链作取代基，取代基名称写在主链烷名称前面（简单基团在前，复杂基团在后），并用1，2，3……等阿拉伯数字注明支链在主链碳的位置，在数字和名称之间用一短线 “-”隔开。
根据位序号最小原则，若第一取代基相同时，必须依序使第二取代基位置序号最小
2，2，3-三甲基丁烷
总结：最长最多最近最小，先简后繁同合并。
-----位次最小原则
1、 CH3 CH CH3 CH2 CH3
练习1：用系统命名法命名下列有机物：
3 - 甲基 - 4 - 丙基庚烷
4、CH3– CH2- CH-CH2 –CH-CH2-CH3
3–甲基-5-乙基庚烷
当支链距链端等距时，从较简单的支链一端开始编号-----最简原则
当支链离两端的距离相同时，必须依序使第二取代基位置序号最小。-----位次最小原则
2，2，4–三甲基戊烷
3-甲基-4-乙基庚烷
2，5-二甲基-3-乙基庚烷
3，3，6 - 三甲基 - 5 -乙基辛烷
3 - 甲基 - 5 -乙基庚烷
10、(CH3)2 CH CH2C(C2H5)2CH(C2H5)2
2 –甲基-4，4，5- 三乙基 庚烷
练习2：下列有机物命名中，正确的是（ ）A、2，3—二甲基—2—乙基戊烷B、2，3，5，5—四甲基—3—乙基己烷C、3—乙基—4，4—二甲基庚烷D、5—甲基—3，4—二乙基辛烷
练习3：写出下列各化合物的结构简式：
（1） 3，3-二乙基戊烷（2） 2，2，3-三甲基丁烷（3） 2-甲基-4-乙基庚烷
练习4：下列烷烃的命名是否正确？若有错误加以改正，把正确的名称填在横线上：（1） 2—乙基丁烷（2） 3，4—二甲基戊烷（3） 5—甲基—4，6三乙基庚烷
1.命名步骤： (1)找主链------最长、支链最多的主链; (2)编号-----最近、最简、位次和最小的一端; (3)写名称-------先简后繁,相同基请合并.
2.名称组成: 取代基位置-----取代基名称-----母体名称
3.数字意义： 阿拉伯数字-----取代基位置 汉字数字-----相同取代基的个数
根据各烷烃的结构简式尝试找出它们在组成上的区别及其规律。
烷烃分子通式：
CnH2n+2（n≥1）
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2 原子团的物质互称同系物。
同：通式同，组成元素同，同类物质
异：组成上相差n个CH2原子团，（分子式不同）
1、下列关于同系物的说法中，错误的是（ ） A．同系物具有相同的最简式 B．同系物都符合同一通式 C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差 一个CH2原子团 D．同系物的化学性质基本相似
2、下列数据是有机物的相对分子质量，可能互为同系物的一组是（ ） A.16,30,58,72 B.16,30,44,58 C.16,28,40,52 D.16,32,48,54
同系物一定不是同分异构体；同分异构体一定不是同系物
五、同分异构现象和同分异构体
同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象。
同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
CH4 C2H6 C3H8：
2种（正丁烷、异丁烷）
CH3CH2CH2CH2CH3 或CH3(CH2)3CH3
结论：在同碳原子数的烷烃中，支链越多，沸点越低。
（二）烷烃同分异构体的书写与辨识
C—C—C—C—C—C
（2）摘一碳依次挂，不到端（找出对称线）
（3）摘二碳先整挂，后打散，排列“同”“邻”“间”
例：写出C6H14的同分异构体（5种）
注意：烷烃中第一个碳上不连甲基，第二个碳上不连乙基… …
总结：对于烷烃，其同分异构体主要为碳原子间的结合顺序不同而造成的碳链异构。
练习：写出庚烷（C7H16）的同分异构体。（9种）
主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列同”“邻”“间”。
练习：写出庚烷（C7H16）的同分异构体。
讨论1：丙基、丁基有几种同分异构体？
讨论2：以下烷烃有几种一氯代物？
CH3CH3 CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
等效氢的确定方法：①处于结构中对称位置中的氢等效。②处在同一个碳原子上的氢等效。③连在同一个碳上的相同取代基相应位置上的氢等效。
对于烃而言，有多少种等效氢，就有多少种一取代物。
讨论3：某烃的一种同分异构体的一氯代物只有一种，该烃的分子式可能是（ ）A、C3H8 B、C5H12 C、C6H14 D、 C8H18
引申： 在碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物没有同分异构体 的有几种？
讨论5：乙烷的一氯、二氯、三氯、四氯、五氯、六氯代物有几种？
结论：烃CnHm ： x氯代物与(m-x)氯代物种数是一样的。
1、进行一氯取代后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是（ ）A. （CH3）2CHCH2CH2CH3 B. (CH3CH2)2CHCH3C.（CH3）2CHCH（CH3）2D.（CH3）3CCH2CH3
练习5：在C7H16的同分异构体中，主链是五个碳原子的已写出2，3-二甲基戊烷外，其他主链是五个碳原子的同分异构体的名称是____________________________________________________________________________。
1、选择正确答案的序号，填入下表空格中A．同位素  B．同分异构体  C．同系物  D．同素异形体  E．同一物质  F．同类物质
2、（1）属于同分异构体的是______________ （2）属于同系物的是________________________________________________________
①③⑤、②③⑤、③④⑤、①③⑥、②③⑥、③④⑥
科学事实1：已知CH4 中四个C-H键的键长相等、相邻的C-H键 之间的夹角也相等。
科学事实2：已知CH2Cl2只有一种结构。