幻灯片 1第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷 第一课时
学科网
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幻灯片 2 硅是无机非金属材料的主角，也是构成岩石与许多矿物的基本元素。而它的同族元素——碳在地壳中的含量并不高，质量分数只占0.087%，但是它的化合物，尤其是有机化合物，不仅数量众多，而且分布很广。到目前为止，人们发现和合成的有机物已经超过3000万种，而新的有机物仍以每年近百万种的速度不断增加。
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幻灯片 3一、有机化合物概述
1、什么叫有机化合物：
含有碳元素的化合物叫做有机化合物，简称有机物
2、有机物的组成元素：
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
其中仅含碳和氢两种元素的有机物，或称为碳氢化合物。
３、什么是烃：
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幻灯片 4
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
碳
氢
烃
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幻灯片 5动动脑
下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4
C2H2
CH4
C2H4
碳的单质、 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。
Z.x.x. K
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幻灯片 64、有机物种类繁多的原因
碳原子最外层有4个电子，可与其他4个原子形成4个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可以形成双键或三键，再结合其他原子形成分子。
多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环，再结合其他原子形成分子。
有机化合物分子中可以含一个碳原子，也可以含很多个碳原子。而且当碳原子相等时，还可形成多种同分异构体
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幻灯片 75、有机物的主要性质特点
大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂
绝大多数有机物受热易分解，且易燃烧
多数有机物为非电解质，不易导电
多数熔沸点低
有机物的反应复杂，一般比较慢，且常常伴随有副反应发生。
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幻灯片 8在你的身边有哪些物质是有机物？
有机物中除了含有碳元素外，常常还含有哪些元素？
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是甲烷。
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幻灯片 9一、甲烷的存在
天然气
沼气
坑气
油田气
有石油的地方肯定有天然气
有天然气的地方不一定有石油
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幻灯片 10二、甲烷的结构
1、甲烷分子的分子式，电子式、结构式、结构简式和最简式
化学式：用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中院子的种类和数目，分子化合物的化学式也是其分子式
最简式：表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
电子式：用小黑点或小叉叉代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式：具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构
结构简式：省略了结构式中的某一些短线后的式子
Zx.xk
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幻灯片 112、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109°28’
球棍模型
比例模型
正四面体
思考：若CH4中的碳原子位于立方体的中心，一个氢原子在顶点，画出其余三个氢原子所在的位置。
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幻灯片 12 以碳原子为中心， 四个氢原子
为顶点的正四面体。键角：109。28，
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幻灯片 13三、甲烷的物理性质
甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。
密度求算公式：
M=22.4 （标准状况）
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幻灯片 14四、甲烷的化学性质
1、稳定性：
甲烷的稳定性.mpg
甲烷与酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂不反应。
通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂（三强）不发生化学反应。
不褪色
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幻灯片 15 2.氧化反应：
有机反应不用“==”，而用“→”
强调：甲烷与空气或氧气的
混合气体点燃时，发生爆炸。
因此，在点燃甲烷气体时，
必须先进行纯度检验。
实验：甲烷在空气中的燃烧.mpg
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幻灯片 16思考
1、如何鉴别CH4、H2、CO三种气体?
蓝色
有水珠出现
烧杯内壁出现混浊
淡蓝色
有水珠出现
烧杯内壁不出现混浊
蓝色
没有水珠出现
烧杯内壁出现混浊
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幻灯片 173、取代反应甲烷与氯气的取代反应-2.mpg
实验：取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH480mLCl2，放在光亮的地方，日光不要直射（漫光照），等待片刻，观察发生的现象。
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幻灯片 18要求：推出反应的主要产物，写出反应方程式， 归纳出取代反应的定义
实验现象及推断
试管中气体的颜色变浅
Cl2参加反应
生成油状物，取下橡胶塞后液面迅速上升
生成新的液态生成物
过几分钟后，液面继续上升
生成极易溶于水的气体
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幻灯片 19一氯甲烷（气）
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幻灯片 20 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
—— 取代反应
取而代之
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幻灯片 21请你尝试
你能仿照上述化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式吗?
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幻灯片 22二氯甲烷（液）
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幻灯片 23三氯甲烷（液）
氯仿（有机溶剂）
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幻灯片 24四氯甲烷（液）
有机溶剂、灭火剂
*甲烷与氯气的反应，共得到五种产物，其中一氯甲烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难溶于水。
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幻灯片 25取代反应与置换反应的区别
(1)反应物中一定有单质
(2)反应物一般是无机物
(1)反应物中不一定有单质
(2)反应物中至少有一种有机物
生成物中一定有单质
生成物中不一定有单质
大多在溶液中进行，
一般反应较快
受外界条件影响较大，反应
进行较慢
反应单向进行，不可逆
反应逐步进行，可逆
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幻灯片 261、 光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是：
A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4 E、HCl
E
巩固练习：
2、 能否用CH4和Cl2来制取纯净的CH3Cl？
不能。因为CH4和Cl2的取代反应是多步反应同时进行的，无法使反应停留在某一步反应上，得到的是四种氯代物和HCl。
3、根据甲烷与氯气发生的取代反应，探究分析如下问题：
①在所有的产物中，哪种产物的物质的量最多，它的物质的量与参加反应的氯气之间存在什么样的数量关系？
②四种取代反应与甲烷之间存在什么样的数量关系？
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幻灯片 274、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解
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幻灯片 28【小结】甲烷的化学性质
1、稳定性：
2、氧化反应—
3、取代反应（特征反应）
现象：
反应条件：
特点：
4、分解反应：
不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应
燃烧
光照，与气态纯卤素反应 （与氯水、溴水不反应）
逐步取代(随机并行)，产物为混合物
隔绝空气，1000℃以上
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幻灯片 29 五、甲烷的用途
（1）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道 气的主要成分。中国最早利用天然气。
（2）“西气东送”就是将新疆等中西部地区的天
然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。
（3）天然气是高效、低耗、污染小的清洁能 源。它还是一种重要的化工原料。
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幻灯片 304、下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是：
Ａ氯气 Ｂ溴水
Ｃ氧气 Ｄ酸性KMnO4溶液
5、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是：
Ａ氯气与氢气反应 Ｂ氯气与甲烷反应
Ｃ次氯酸分解 Ｄ甲烷与氧气反应
6、下列关于甲烷的叙述不正确的是：
A．甲烷是沼气、坑道气的主要成分
B．通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应
C．甲烷在空气中燃烧时，火焰不明亮且无烟
D．甲烷在空气中加热到 1000℃时，分解成炭黑和氢气
ＡＣ
Ｄ
Ｃ
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幻灯片 317、烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是：
A.形成四对公用电子对 B.通过非极性键
C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
8、下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是：
A.氯气和氧气的反应 B.氯气和甲烷的反应
C.氧气和甲烷的反应 D.次氯酸的分解
9、鉴别CH4，CO和H2三种无色气体的方法，是将它们分别：
A.先后通入溴水和澄清石灰水
B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯
D.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
A
Ｃ
Ｃ
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幻灯片 3210.在CH4分子结构中，四个碳氢键：
A．在同一平面上 B．形成一个正四面体的立体结构
C．键长、键能相 D．键角均为120°
11、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中的化学键完全相同
D.CH4和CCl4的结构相同，性质也相同
12、能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是：
A.甲烷的四个碳氢键的键能相等
B.甲烷的四个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物只有一种
D.甲烷的二氯代物只有一种
BC
B
D
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幻灯片 33作业：《世纪金榜》第一课时 课时讲练通+学生卷
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幻灯片 34第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷 第二课时
邵东一中 高一化学备课组
2014年5月14日星期三
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幻灯片 35乙烷乙烷.avi
分子式：
结构式：
结构简式：
电子式：
甲烷甲烷投影.avi
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幻灯片 36丙烷丙烷.avi
分子式：
结构式：
结构简式：
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幻灯片 37丁烷丁烷.avi
分子式：
结构式：
结构简式：
丁烷投影.avi
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幻灯片 38戊烷
戊烷碳链旋转.avi
分子式：
结构式：
结构简式：
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幻灯片 39属于烷烃
1、碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；
2、C原子都形成4个共价单键；
3、分子式不同,相差若干个CH2原子团。
分析以上烃的结构特点?这样的烃属于什么烃？
一、什么是烷烃？
在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
要点：
1、碳碳单键
2、链状：不是直线，锯齿状
3、“饱和”— 每个碳原子都形成四个单键
乙烷
丁烷
丙烷
异丁烷
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幻灯片 40练一练：
下列物质中是否属于烷烃？为什么？
CH3－CH2－CH2－CH2－CH3
CH2＝CH2
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幻灯片 41★一、烷烃的通式：
CnH2n+2 ( n≥1 )
想一想
甲烷：CH4
乙烷：C2H6
丙烷：C3H8
丁烷：C4H10
戊烷：C5H12
癸烷：C10H22
十七烷：C17H36
请对照课本Ｐ55表3-1分子式栏，分析上述烷烃的化学式，你可以发现它们中碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系？
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幻灯片 42二、烷烃的物理性质：
②熔沸点依次升高，相对密度依次增大且小于1，均不溶于水。
规律：
①CnH2n+2(n≥1)状态：气液固；当n＜4时均为气态
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幻灯片 43三、习惯命名法
1、C原子数在1—10之间的，依次用天干表示，称为某烷：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
2、C原子数大于10时，用十一、十二、十三... ...表示，如十一烷。
试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式？
C8H18、 C9H20、 C10H22
试给下列物质命名：
C5H12、C11H24、 C7H12、 C15H32
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幻灯片 44想一想
甲烷：CH4
乙烷：CH3CH3
丙烷：CH3CH2CH3
丁烷：CH3CH2CH2CH3
戊烷：CH3(CH2)3CH3
癸烷：CH3(CH2)8CH3
十七烷：CH3(CH2)15CH3
分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？
结构相似，分子式不同,相差若干个CH2原子团。
四、什么是同系物？
组成和结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
★同系物的特点：
结构相似、组成相差若干CH2、有相同的通式、不同的分子式、化学性质相似。
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幻灯片 45例题：下列物质是否为同系物？
① CH3CHO 和 CH3COOH
② CH2=CH2和
CH2
CH2
CH2
③ CH4 和 CH3CH3
④ CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl
⑤ CH3CH2CH3 和 C(CH3)4
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幻灯片 46五、烷烃的化学性质
通常情况下，烷烃不与“三强”反应。
试推导烷烃完全燃烧的通式：
1、烷烃与氧气反应
和甲烷相似
2、烷烃的取代反应
其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂
3、烷烃的受热分解
由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。
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幻灯片 47六、同分异构现象和同分异构体
分析正丁烷和异丁烷有什么相同点和不同点？
化学式完全相同而物理性质不同
这是什么原因呢？
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幻灯片 48性质不同的原因
结构不同
化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，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。
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幻灯片 49例如C5H12有3种同分异构体
正戊烷
异戊烷
新戊烷
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幻灯片 50对同分异构体概念的理解：
1、分子式相同，结构不同，性质不同
2、直链非直线，锯齿形
3、C-C、C-H单键可绕键轴旋转，但不影响排列顺序，绝对位置可变
4、熔点：正>异>新
5、同一物质：分子式相同，结构相同
6、异丁烷上的3个—CH3上的9个H位置完全等同，性质也完全一样，与另一个H有别
7、同分异构现象是有机物种类繁多的根本原因
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幻灯片 51以C6H14为例写出己烷的同分异构体
1、将所有碳原子都写成直链。
2、取下一个碳原子，依次连接在母链中心对称线一侧的几个碳原子上，但不能连在顶端上。
3、再从母链上取下一个碳原子，这两个碳原子先整体后分开依次连在母链碳原子上，但不要和前面的重复。
4、再从母链上取下一个碳原子，仿照3书写。
5、经检查，无遗漏或重复，补齐氢原子，使每个碳原子形成四个单键。
☆☆☆同分异构体的书写方法：
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幻灯片 52烷烃的同分异构体书写方法：
一般采取“减链法”，可概括为“两注意、四句话”
两注意：
①选择最长的碳链为主链；
②找出中心对称线。
四句话：
主链由长到短，
支链由整到散，
位置由心到边，
排布孪领到间。
你能写出庚烷的同分异构体吗?
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幻灯片 531、互为同分异构体的物质不可能：
A、具有相同的相对分子质量
B、具有相同的熔沸点和密度
C、具有相同的分子式
D、具有相同的组成元素
2、一氯代物同分异构体有2种，二氯代物同分异构体有4种的烷烃是：
A、乙烷 B、丙烷 C、正丁烷 D、新戊烷
B
B
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幻灯片 543、(2006 全国卷Ⅱ)主链含有5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有：
A、2种 B、3种
C、4种 D、5种
4、进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是：
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3
B、(CH3CH2)2CHCH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2
D、(CH3)3CCH2CH3
A
5种
4种
2种
3种
D
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幻灯片 555、已知甲烷分子中的氢原子可被其他原子或原子团代替，如果甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形平面结构的是：
A、 CH3Cl只有一种结构 B、 CH2Cl2只有一种结构
C、 CHCl3只有一种结构 D、 CCl4只有一种结构
B
6、下列分子式只表示一种纯净物的是：
A、C B、CH2Cl2
C、C2H4Cl2 D、C4H10
B
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幻灯片 56七、四同的比较
质子数相同、中子数不同的同一类元素原子的互称
由同一组元素组成的不同单质的互称
结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的一类有机物的互称
分子式相同、结构不同的化学物的互称
原子构成符号表示
元素符号表示相同，化学式可相同也可不同
不同
相同
电子排布相同，原子核结构不同
单质的组成或结构不同
相似
不同
物理性质不同，化学性质相同
物理性质不同，化学性质相似
物理性质不同，化学性质相似
物理性质不同，化学性质不一定相同
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幻灯片 571、在同一系列中，所有的同系物都具有：
A、相同的相对分子质量 B、相似的化学性质
C、相同的实验式
D、分子组成相差一个或若干个CH2原子团
E、相同的最简式 F、相同的物理性质
BD
2、下列说法正确的是：
A、相邻的任何同系物都相差一个CH2原子团
B、同系物中各元素的质量分数相同
C、同系物的性质相似，结构相同
D、氯乙烯和二氯甲烷互为同系物
A
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幻灯片 58如：
1、烃基
烃分子失去1个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。用R－表示，其中“－”表示半键，即一个不成对电子。
烷烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。
甲基（－CH3）
乙基（－CH2CH3）
丙基(—CH2CH2CH3)
特点：
性质活泼、不稳定、不能独立存在。
原因：
结构中含有不成对电子。
八、系统命名法：
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幻灯片 59
2.把主链里离支链最近的一端作为起点，用1、2、3等阿拉伯数字给主链的各碳原子依次编号定位以确定支链的位置。
1.选定分子中最长的碳链做主链，并按主链上碳原子的数目称为某“烷”。
己烷
八、系统命名法：
2、命名方法
3.把支链作为取代基。把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
4.如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。
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幻灯片 60练习系统命名法：
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幻灯片 61----
幻灯片 622，2，4，4-四甲基己烷
1
2
3
4
5
6
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幻灯片 634–乙基庚烷
1
2
3
4
5
6
7
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幻灯片 642，2，3–三甲基丁烷
1
2
3
4
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幻灯片 653，5-二甲基-3-乙基庚烷
2
3
4
5
6
7
1
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幻灯片 662–乙基丙烷
2–甲基丁烷
判断正误
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幻灯片 672，4–二乙基戊烷
3，5–二甲基庚烷
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幻灯片 68主链名称
取代基名称
取代基数目
取代基位置
1.名称组成
戊烷
甲基
2，3
二
归纳总结
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幻灯片 691）.命名步骤：
(1)找主链------最长的碳链为主链;
(2)编号-----靠近支链（小、多）的一端;
(3)写名称-------先简后繁,同基合并.
2）.名称组成顺序:
取代基位置-----取代基名称-----主链名称
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
2、注意事项：
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幻灯片 703、几个原则：
(1)找主链---最长的碳链作主链。
最长原则
(2)编号---靠近支链（小、多）的一端。
最近原则
(3)若有两个不同取代基，且分别处于距主链两端相等的位置，编号时应遵循简单取代基位号最小的原则。
简到繁原则
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幻灯片 71（4）若有两个相同支链，且分别处于距主链两端相等的位置，但中间还有支链，编号时应遵循支链位号数之和最小的原则。
最近原则
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幻灯片 72（5）若有两个不同取代基，且分别处于距主链两端相等的位置，但中间还有支链，编号时应遵循支链位号数之和最小的原则。
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幻灯片 73（6）选取主链时，若存在两个等长的碳链，应选支链最多的碳链作主链。
（7）不同取代基，简单在前，复杂在后。
最多原则
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幻灯片 74下列有机物命名是否正确？
2,3-二甲基丁烷
2,4,4-三甲基戊烷
①３，４－二甲基己烷
②2,２,4-三甲基戊烷
① CH3- CH - CH-CH3
C2H5
C2H5
② CH3-CH-CH2-C-CH3
CH3
CH3
CH3
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幻灯片 75写出下列各化合物的结构简式：
(3) 2-甲基- 4 -乙基庚烷
CH3–CH2–C–CH2–CH3
(1)3，3-二乙基戊烷
(2) 2，2，3-三甲基丁烷
CH2–CH3
CH2–CH3
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幻灯片 76写出戊烷、已烷、庚烷的同分异构体,并用系统命名法给它们命名。
作业：
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