单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,有机化合物的特点之一就是:,仅由,氧和氢,构成的化合物只有两种:,H,2,O和H,2,O,2,仅由,碳和氢,构成的化合物,超过了几百万种,!,——由碳元素所形成的化合物种类非常多!,也就是有机化合物的种类非常多!,为什么有机化合物的种类如此繁多呢?,种类繁多,——3000万多种!,,第二章 分子结构与性质,第一单元 有机化合物的结构特点,第一章 认识有机化合物,第一课时,,一、有机化合物中,碳原子的成键特点,,有机物的主要元素是碳元素,1、碳原子的结构特点,碳原子最外层有4个电子,不易失去或,,获得电子而形成阳离子或阴离子碳原子通,过,共价键(共用电子对)与,,其他原子(H、O、N、P、S、Cl等)形,,成共价化合物例如:甲烷分子(CH,4,),,,实验数据:,,甲烷分子中有四个C-H键,且键长(1.09,×,10,-10,m)、键能(413KJ/mol)、键角(109,0,28,,,)都相等从键角看:,,(A)、(B)有90,0,和180,0,两种键角,只有(C)符合,,A,B,C,,归纳,甲烷分子的结构,特点:,碳与氢形成四个共价键,,以C原子为中心,,,四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构,。
所以4个键的键长是相等的,4个键的键角是相等的,4个H原子是等同的共价键参数,,共价键,键能大小(kJ/mol),键长pm,CH,4,C-H,413.4,109.3,NH,3,N-H,,100.8,H,2,O,O-H,463,95.8,HF,H-F,566,91.8,键长:,,键角:,,键能:,键长越短,化学键越稳定,决定物质的空间结构,键能越大,化学键越稳定,,甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是,,A、CH,3,Cl只有一种结构,,B、CH,2,Cl,2,只有一种结构,,C、CHCl,3,只有一种结构,,D、CH,4,中四个价键的键长和键角都相等,,,,,,C,H,H,H,H,,[讲解],,甲烷不论是正四面体结构,还是平面正方形结构,CH,3,Cl、CHCl,3,都,只有一种结构(无同分异构体),,故选项A、C的理由不充分若甲烷是平面正方形结构,CH,2,Cl,2,存在两种同分异构体:,而实际CH,2,Cl,2,不存在同分异构体,因此假设不合理若甲烷是正四面体结构,此时CH,2,Cl,2,不存在同分异构体,故选项B是正确的选项D也是错误的,因为甲烷不论是正四面体结构,还是平面正方形结构,CH,4,中四个价键的键长和键角都相等,故理由不充分。
甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是,,A、CH,3,Cl只有一种结构,,B、CH,2,Cl,2,只有一种结构,,C、CHCl,3,只有一种结构,,D、CH,4,中四个价键的键长和键角都相等,,,,,,C,H,H,H,H,B,,2、碳原子间的结合方式,碳原子不仅能与H或其他原子形成4个共价键,,,碳原子之间也能相互以共价键结合1)碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、叁键;,(2)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,,,碳链可带有支链;,(3)多个碳原子还可以相互结合成环,碳环和碳链,,还可以相互结合为什么有机化合物的种类如此繁多呢?,有机物种类繁多与有机物的主要元素,碳元素,,,的,碳原子成键特点、碳原子之间的相互结合,,方式,有着密切的联系因为有机物的主要元素碳元素的,碳原子成键特点、碳原子之间的相互结合方式,,使得有机物分子中即使原子种类相同,每种原子数目也相同时,其原子可能具有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子原子种类相同,每种原子数,目也相同,不同结构,——有机物分子普遍存在,同分异构,现象,(这是有机物种类繁多的主要原因),分子式相同,,P9【思考与交流】,物质名称,正戊烷,异戊烷,新戊烷,结构式,,,,相同点,,,,不同点,,,,沸 点,,,,36.07℃,27.9℃,9.5℃,分子组成相同,链状结构,结构不同,出现带有支链结构,结论:支链越多,沸点越低!,,2.同分异构体,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,但具有,,不同的结构,现象,叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称,,为同分异构体理解:,三个相同:,分子组成相同,,分子量相同,,分子式相同,两个,不同,:,结构不同,相似、完全不同,性质不同,,4. 碳原子数目越多,同分异构体越多,碳原子数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,同分异体数,1,1,1,2,3,5,9,18,35,75,碳原子数,11,12,….,,15,,,,4347,20,40,同分异体数,159,355,….,,366319,62491178805931,下面是烷烃的同分异构体的数目随C原子数变化,有机物分子普遍存在,同分异构,现象,(这是有机物种类繁多的主要原因),,小结:,有机物种类繁多的原因?,(1) C原子的成键特点;,,(2) C原子间的连接方式;,,(3) 同分异构现象普通存在于有机物中.,,。