甲烷及烷烃的结构讲解

C COOH
㈢ 官能团异构
写出化学式C 例：写出化学式C4H8O2的所有可能物质的结 构简式
羧酸
C C C COOH C C C COOH
甲酸丙酯 COO C C C C C COO 乙酸乙酯 C COO C C C
酯
丙酸甲酯 C C COO C
丁酸甲酯？ 丁酸甲酯？
练习5 写出分子式为C 练习5、写出分子式为C4H8的所有烃的同分 异构体 烯烃 C C
36． 36．07℃
链 越 多
27．9℃ 27．
沸 点
9．5℃
越 低
结论 物质的分子式相同， 物质的分子式相同，形成的分子的结构可能不同
二、有机化合物的同分异构现象
1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式， 化合物具有相同的分子式，但具有 不同的结构的现象，叫做同分异构现象。 不同的结构的现象，叫做同分异构现象。 2.同分异构体 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。 为同分异构体。
三.一元取代物同分异构体的确定 一元取代物同分异构体的确定
找对称轴、 找对称轴 等效氢法 ——找对称轴、点、面
对称轴 对称点 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2 ③ CH
3
CH3CH2CH2CH2CH
③ ② ① 3 ② ③
对称面 对称点
① ① ② ③
a b b a
a b b a
否
⑦ CH3OH和 CH OHCH OH 否 OH和 2 2 否 ⑧ CH3COOH和CH2＝CHCOOH COOH和
性质： 2、性质：
物理性质递变（ 物理性质递变（随n） 化学性质相似
试比较同系物、同分异构体、 试比较同系物、同分异构体、同素异 形体、 形体、同位素四个名词的含义
同系物 分子组成相差 组成 一个或几个 CH2原子团 结构 对象 相似 化合物 同分异构体 分子式 相同 同素异 形体 同种 元素 不同 单质 同位素 质子数相 同，中子 数不同
C5H10？
请写出分子式为C 练习 3、请写出分子式为C4H10O的醇的同分异 构体 C C OH C C C C C C OH OH C C C C
C C OH C
C
练习 4、请写出分子式为 5H10O2的羧酸的 、请写出分子式为C
同分异构体 C C C COOH C C C C C C C C COOH COOH C C C C
分子式为C 练习 2、分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有 个甲基的同分异构体有（ 2个甲基的同分异构体有（ ）个 （ A ） 2个 （ B ） 3 个 （ C ） 4 个 （ D ） 5个 √
㈡ 位置异构
例：写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体 写出分子式为C 碳链异构（碳骨架） ⒈碳链异构（碳骨架） C C C C ⒉位置异构 C C C C C C C C
H C H
烷
H O
H
C H OH
C N
H
C H
OH
醛
醇
氨基酸
3、碳原子相互之间能以共价键结合形成 碳链或碳环。 碳链或碳环。
长链： 长链： CH3(CH2)16COOH 脂环: 脂环: 芳环: 芳环:
CH3
OH
回忆： 回忆： C5H12的三种同分异构体的结构简式 结构特点
球棍模型
沸点
支
CH3CH2CH2CH2CH3 链状、 链状、无支链 CH3CH2CHCH3 CH3 链状、 链状、有支链 CH3 CH3CHCH3 CH3 链状、 链状、多支链
位置 异构
丙醇， C3H8O 1-丙醇，2-丙醇
官能团 C H O 2 6 异构
乙醇， 乙醇，二甲醚
判断】下列异构属于何种异构？ 【判断】下列异构属于何种异构？ 丁烯和2 1 1-丁烯和2-丁烯 COOH和 2 CH3COOH和HCOOCH3 3 CH3CH2CHO和CH3COCH3 CHO和 位置异构 官能团异构 官能团异构
CH3
CH3 – C – CH2- CH3
①
CH3
练习：请写出常见一元取代物只有一种 的10个碳原子以内的烷烃的结构简式 CH4
CH3
CH3CH3
CH3 C
CH3
CH3
练习、进行一氯取代后，只能生成3种沸点不同的 练习、进行一氯取代后，只能生成 种沸点不同的
产物的烷烃是---------------------------------（ （ 产物的烷烃是 D A、（ 3）2CHCH2CH2CH3 、（CH 、（ B、(CH3CH2)2CHCH3 、 C、（ 3）2CHCH（CH3）2 、（CH 、（ （ D、（ 3）3CCH2CH3 、（CH 、（ A、 C 、 ③ ④ ⑤ D、 、 C ）
② C－C－C－C － － － C①
C－C－C－C － － － ① C ② ③
四.常用化学用语
结构式
H H C H H C C H H
结构简式
CH3 CH = CH2 CH3 CH = CH2
CH3 C(CH3)2CH2C(C2H5)3
CH3 C 2H 5
CH3
C
CH3
CH2
C
CH2 CH3
CH2
CH3
键线式百度文库
COOH
结构简式： 结构简式： CH3－CH－CHCH2CH2CH－COOH － － CH3 CH3 CH3
练习：
O O O
分子式？ 分子式？
C14H20O3
练习：
深海鱼油的结构可表示为： 深海鱼油的结构可表示为：
22 深海鱼油分子中有______ ______个碳原子 则：深海鱼油分子中有______个碳原子 2 ______个氢原子______个氧原子 ______个氢原子______个氧原子，分子式 32 个氢原子______个氧原子， C22H32O2 为________
碳原子数目越多， 3. 碳原子数目越多，同分异构体越多
碳原 子数 烷烃) (烷烃)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
同分 异体 数
无 无 无 2
3
5
9 18 35 75
碳原 子数 11 烷烃) (烷烃)
12
…. .
15
20
40
同分 异体 159 数
355
…. .
4347
366319
62491178805931
甲烷分子的表示方法
球棍模型
比例模型
空间构型
实验数据： 实验数据：
甲烷分子中有四个C-H键，且键长 093× 键能(413. KJ/mol)、 （1.093×10-10m）、键能(413.4KJ/mol)、 键角( 都相等。 键角(109028′)都相等。 共价键参数 键长：键长越短， 键长：键长越短，化学键越稳定 键角： 键角： 决定分子的空间结构 键能：键能越大， 键能：键能越大，化学键越稳定
4
CH---CH CH3— CH--CH3和CH3CH2CH2CH3 碳链异构 CH3
第二课时
同分异构体的书写
同分异构体的书写 ㈠ 碳链异构 一般采用“减链法”） （一般采用“减链法”
例：写出C7H16的各种同分异构体 写出
练习1：写出C6H14的同分异构体 练习1 写出C
CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CH3CCH3 CH3 CH3CH2CH2CHCH3 CH3 CH3 CH3CHCHCH3 CH3
复习提问： 复习提问：
请写出甲烷的电子式、结构式、 ⑴请写出甲烷的电子式、结构式、结构简式 ⑵回答甲烷的空间构型以及键的夹角
CH4
电子式 结构式 结构简式 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构， 正四面体结构 原子位于正四面体的中心， 个氢原子分别位于正四面体的4 原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4 109° 个顶点上（键角是109 28′ 个顶点上（键角是109°28′）。
对应
一、有机化合物中碳原子的成键特点
键能较大，键很牢固； 1、C-H键能较大，键很牢固； 碳原子含有4个价电子， 2、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子 形成4个共价键； 形成4个共价键；
H H C H H H C H H C H O C H H H H H C H C H H H C C H
炔 烯
原子核结构不同 电子层结构相同
不同 化合物
原子(核素) 原子(核素)
1 1H
例子 CH 和 CH CH 4 3 3
正丁烷和 O 2和 O 3 异丁烷
和
2 1H
课后练习第4题
二.等效氢原子的判断 等效氢原子的判断
1.同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的 2.同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的; 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 3.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的. 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的
① CH3CHO 和 CH3COOH CH2 否 ② CH2=CH2 和 H 2C ③ CH4 和 CH3CH3 是 CH－ CH3－CH2－CH－CH3 ④ CH3CH2CH3 ⑤ CH3
CH2
否
CH2
是
和
│
CH3
CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 否
⑥ CH2=CH2 和 CH
C
CH3
第三课时
同系物 等效氢原子
一.同系物 同系物
官能团种类、 官能团种类、数目相同
1、概念： 结构相似，在分子组 概念： 结构相似， 成上相差一个或若干个CH 成上相差一个或若干个CH2原子团的 物质互称为同系物。 物质互称为同系物。
烃基的种类和形状相同 即：通式相同
练习： 练习：下列物质是否为同系物
4. 同分异构体的类型
异 构 类 型 示例 同分异构体 同分异构体 产生原因
碳链 异构
C5H12
正戊烷， 正戊烷，异戊 烷，新戊烷
碳链骨架（直链、支 碳链骨架（直链、 环状） 链、环状）的不同而 产生的异构 官能团在碳链中 位置不同而产 的位置不同而产 生的异构 种类不同而 官能团种类不同 官能团种类不同而 产生的异构
C C
C C C C C
C C
C
C
C
添H！
C C C C
环烷烃 C C
序号 1
类别 烯烃 环烷烃
通式
常
CnH2n CnH2n2
见 的 类 别 异 构 现 象
炔烃 2 二烯烃 饱和一元链状醇 3 饱和醚 饱和一元链状醛 4 酮 饱和羧酸 5 酯
CnH2n+2 O CnH2nO CnH2nO2
氨基酸、 6 氨基酸、硝基化合物 CnH2n+1NO2