人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物一等奖ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物一等奖ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了第一部分，有机物分子结构特点，乙烷C2H6，CH3CH3，CH3N，CH2OS，CH4S，H3C-CH-CH3，第二部分，方法一减碳链法等内容，欢迎下载使用。
1.通过甲烷的结构建立模型，掌握烷烃的结构式、结构简式、电子式的书写，认识烷烃的球棍模型、空间填充模型，进一步从微观化学键的视角探析有机化合物的分子结构。 2.通过引导交流、思考讨论，掌握烃基、同分异构体的概念和烷烃的同分异构体的理解和判断方法，进一步理解有机物的性质与结构的关系，从有机物结构多样性角度探析性质的多样性。
通过上节课的学习和预习，我们知道分子式为C4H10的有机物（丁烷）,可以组成CH3CH2CH2CH3（正丁烷）、CH(CH3)3（异丁烷）两种不同结构的物质，尽管它们的分子分子式相同,但它们的结构是完全不一样的,这一现象在有机化合物中非常普遍,我们称之为同分异构现象。具有相同分子式但结构不同的化合物之间互称为同分构体。
任务一、探究有机物分子的表示方法
学生活动1：讨论有机物有多种表示方法，不同表示方法具有不同的含义，请结合所学知识，完成表格内容。
乙烷(C2H6)的最简式为CH3
用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子；②由最简式可求最简式量
用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
①能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构
将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)
分子结构中省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120°，每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来
小球表示原子，小棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)
①用不同体积的小球表示不同大小的原子；②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
学生活动2：观察教材P63页图7-7 正丁烷和异丁烷的分子结构模型（如下图），你认为可以得出什么结论？
图7-7 正丁烷和异丁烷的分子结构模型
①正丁烷和异丁烷均是由4个碳原子形成的烷烃，但二者结构不同，正丁烷为直链结构（锯齿状），异丁烷结构中含有一个支链，原子均不共面。
②丁烷的两种不同结构的物质物理性质（熔点、沸点）不同，且直连的丁烷熔、沸点更高，含有支链的丁烷熔、沸点更低。
③结论：碳原子数相同的烷烃，可能存在不同的结构，且性质不同。
【典例1】下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是(　　)
B．CH4Si
【解析】C、Si能形成4个共价键，N能形成3个共价键，而O、S能形成2个共价键，由此可以看出B中物质C、Si成键不合理。
【典例2】下列叙述正确的是（ ）
A． 的名称为异丁烷
B． 和 为同一物质
C．CH3(CH2)3CH3和 互 为同系物
D．12C和C60互为同素异形体
【解析】A中物质名称为正丁烷，A错误；甲烷为正四面体构型，两者为同一物质，B正确；C中两种分子的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C错误；同素异形体是同种元素形成的不同单质，而12C为原子，D错误。
任务二、认识同分异构体
学生活动1：根据教材P63页图7-7 中的数据可知，正丁烷和异丁烷虽含有相同的碳原子和氢原子，但物理性质（熔点、沸点）均不同，由此可以得到什么结论？
①正丁烷和异丁烷虽含有相同的原子种类和数目，但结构不同（前者是直链，后者有支链），是两种不同的物质。
③结论：碳原子数相同,支链越多,熔、沸点越低,相对密度越小。原因是支链越多,分子间排列越不紧密,分子间作用力越弱。
②从图中的数据可以看出,异丁烷的熔、沸点和相对密度（正丁烷：0.579，异丁烷：0.557），均比正丁烷的低
【温馨提示】烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基,用“R一”表示。如果该烃是烷烃,则所形成的烃基便称之为烷基,如一CH3叫甲基。由于同分异构现象,当碳原子较多时,烃基也存在着异构体。例如,丙基可以分为正丙基(H3C-CH2-CH2一)和异丙基(H3C-CH-CH3)两种。
学生活动2：阅读教材P第四自然段，思考什么是同分异构现象和同分异构体？并举例说明。
①定义：具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。同分异构现象的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因之一。
②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如：
特点：①分子式相同—均为C4H10②结构不同（异），前者直连，后者含有支链。
【温馨提示】同分异构体的分子式相同（相对分子质量必然相同），分子结构不同是分子中的原子或原子团的排列方式不同而引起的。结构决定性质，所以化学性质和物理性质均有一定差异，如正丁烷和异丁烷的熔、沸点不同。
【归纳小结】同分异构体的特点: ①分子式相同,即化学组成和相对分子质量相同。 ②可以是同类物质,也可以是不同类物质。 ③同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一。 ④产生同分异构的原因:碳链异构、官能团异构、空间异构。 如：戊烷（C5H12）有三种同分异构体：
【典例1】正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是(　　) A．相对分子质量相同，但分子的空间结构不同 B．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同 C．具有相似的化学性质和物理性质 D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同
【解析】正丁烷、异丁烷的分子式都为C4H10，但正丁烷没有支链，而异丁烷带有支链，二者分子内碳原子的连接方式不同，所以二者互为同分异构体。
【典例2】下列相关说法正确的是（ ） A.16O2和18O3互为同位素 B. 和 和 互为同分异构体C.CH3(CH2)2CH3和 互为同系物D. 和 为同一种物质
【解析】16O2和18O3都是氧元素的单质，两者互为同素异形体，A错误；由于乙烷分子中碳原子和周围4个原子所成价键为单键，空间结构为四面体，且单键可以旋转，所给物质为同一物质，B错误；CH3(CH2)2CH3和 分子式都为C4H10，结构不同，互为同分异构体，C错误。
烷烃同分异构体的书写与判断
任务一、探究烷烃同分异构体的书写方法
学生活动1：根据同分异构体的概念，思考如何正确书写烷烃的同分异构体？
①遵循的原则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由邻到间。
②书写的步骤(以C6H14为例)：
第一步：先写出碳原子数最多的主链。
a．将分子中全部碳原子连成直链作为母链：
C—C—C—C—C—C
主链可以由1个碳原子或多个碳原子构成
b．从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：
【温馨提示】甲基不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。
支链可以由1个碳原子或多个碳原子构成
c．从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：
【温馨提示】②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。
1.定义：一元取代物同分异构体数目的判断方法。要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。
2.类型：①连在同一个碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。
④烃分子中等效氢原子有几种，则该烃一元取代物就有几种同分异构体。
【温馨提示】①书写规律可概括为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。②随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也就越多。③甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种，戊烷有3种，己烷有5种，而癸烷有75种。
学生活动2：归纳小结：比较同系物、同分异构体有何异同？完成表格内容。
同系物、同分异构体比较
分子组成上相差一个或若干个CH2原子团
CH3CH3与CH(CH3)3
CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3
【典例1】下列说法错误的是（ ） A．金刚石和石墨、H2O和D2O均属于同素异形体 B．12C、13C、14C互为同位素 C．CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3互为同系物 D．乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体
【解析】同素异形体指的是同种元素组成的不同种单质，金刚石和石墨是同素异形体，H2O和D2O均为化合物，不是同素异形体，A错；同位素指同种元素的不同核素，12C、13C、14C是碳元素的三种核素，B正确；CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3是相差若干个“-CH2-”基团的烷烃，互为同系物，C正确；乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)分子式均是C2H6O，D正确；选A。
【典例2】甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示(每个交点、端点 代表一个碳原子，氢原子已省略)，下列有关说法错误的是(　　) A．1 ml甲分子内含有10 ml共价键 B．由乙分子构成的物质属于烷烃，符合通式CnH2n＋2 C．丙分子的二氯取代产物只有三种 D．三者不互为同系物
【解析】1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价单键，即1个甲分子中含有10个共价键，所以1 ml甲分子内含有10 ml共价键，故A正确；由乙分子构成的物质属于烷烃，但不符合通式CnH2n＋2，故B错误；丙分子中含有1种氢原子，而丙分子的二氯取代产物有三种情况，同时取代棱上两端的氢，同时取代面对角线上的两个氢，同时取代体对角线上的两个氢，所以丙分子的二氯取代产物有三种，故C正确；甲、乙、丙三种烃分子的结构不相似，不属于同系物，故D正确，不符合题意。
任务二、烷烃同分异构体的判断
学生活动1：根据同分异构体的定义，如何快速判断烷烃的同分异构体？
①看碳原子数：先比较不同有机物分子中的碳原子数，若碳原子数不同，则一定不是同分异构体；若碳原子数相同，再看其他原子，确定分子式是否相同。
②看结构：若分子式相同，再比较结构，只有结构不同的有机物才可能互为同分异构体，注意烷烃中碳原子的四面体结构。
CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
二者结构相同，属同种物质
【温馨提示】（烷烃）同分异构体的判断要抓住两点：一是分子式相同；二是结构不同。①同分异构体的分子式相同，可推出相对分子质量相同、各元素的质量分数相同。但相对分子质量相同、结构不同的物质不一定互为同分异构体，如C2H4、CO的相对分子质量均为28，但二者不属于同分异构体；②各元素的质量分数相同、结构不同的物质也不一定互为同分异构体，如C2H4与C3H6分子中C、H元素的质量分数均相同，但二者不是同分异构体。③结构不同包括原子或原子团的连接顺序不同、原子的空间排列不同等
学生活动2：归纳小结：“四同—同位素、同素异形体、同系物、同分异构体”有何异同？完成表格内容。
质子数相同，中子数不同的原子
同一种元素组成的不同单质
电子层结构相同，原子结构不同
物理性质不同，化学性质相同
质子数相同、中子数不同的原子之间
物理性质不同，化学性质不一定相同
同一种元素组成的单质之间
结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物
一般用结构式或结构简式表示
分子式相同，结构不同的化合物
碳链异构、位置异构、官能团异构
物理性质不同，化学性质相似
结构相似的同一类物质，符合同一通式，Mr不同且相差14的倍数
分子式相同，结构不同，不一定是同一类物质
碳原子连接方式相同，若有官能团，官能团个数相同
【典例1】下列叙述正确的是(　　) A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．同系物的性质完全相同
【解析】分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质，可能是同分异构体，A错误；通式相同的物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或其他关系，B错误；分子式相同，结构不同，则为同分异构体，C正确；同系物的化学性质相似，物理性质不同，D错误。
【典例2】有4种碳骨架模型(氢原子已省略)如图所示的烃，则下列 判断正确的是（ ） A．a和b都属于烷烃 B．b和c互为同分异构体 C．b和d互为同系物 D．c的分子式为C4H10
【解析】A．由图可知，a为异丙烯，b为都新戊烷，故A错误；B．由图可知，b为都新戊烷， c为异丁烷，两者不是同分异构体，故B错误；C．由图可知，b为都新戊烷， d为环丁烷，两者不是同系物，故C错误；D．由图可知，c为异丁烷，其分子式为C4H10，故D正确；故答案：D。
1．正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是（ ）A．具有相似的化学性质B．具有相同的物理性质C．分子具有相同的空间结构D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同
【解析】A项，两者都属于烷烃，化学性质相似，但不能作为互为同分异构体的依据，错误；B项，两者的结构不同，为不同的物质，则物理性质不同，错误；C项，两者的空间结构不同，但不能作为互为同分异构体的依据，错误；D项，正丁烷与异丁烷的分子式相同，分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，二者互为同分异构体，正确。
2．如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是（ ）A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B．CH4、CCl4都是正四面体结构C．CH4和CCl4中的化学键均为非极性键D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
【解析】CCl4的分子结构与CH4相似，为正四面体结构，CH3Cl中的C—H和C—Cl键不同，不是正四面体结构，而是四面体结构，A错误，B正确；CH4和CCl4中的化学键均为极性键，C错误；二者的结构相似，性质不同，D错误。
3．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为 ，下列有关说法正确的是（ ）A．正己烷的分子式为C6H12 B．正己烷的一氯代物有4种C．正己烷与正丁烷互为同系物 D．正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色
【解析】根据球棍模型中直径较大的原子为C，直径较小的原子为H，可知正己烷的分子式为C6H14，A错；正己烷具有对称结构，结构中存在3种不同化学环境的氢原子，一氯代物有3种，B错；正丁烷的化学式为C4H10，其结构与正己烷相似，相差2个CH2基团，二者互为同系物，C正确；正己烷与溴水不发生反应，但溴单质能溶于正己烷中，因此正己烷与溴水混合时，发生萃取而使溴水褪色，D错。
4．已知某有机物含有4个C，每个碳原子都以键长相等的三条单键 连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是（ ）A．该有机物的结构为 B．该有机物的分子式为C4H4C．该有机物的空间结构为正四面体 D．该有机物的一氯代物有2种
分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式、球棍模型、空间填充模型
分子式相同，结构不同的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
减碳链法：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由邻到间等效氢法：同一个碳原子上的氢原子等效、同一个碳上的甲基上的氢原子等效、分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效