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1、第七章 有机化合物第一节 认识有机化合物 第一课时 碳原子的成键特点 烷烃结构1 1通过认识有机化合物中通过认识有机化合物中碳原子的成键特点碳原子的成键特点，从微观的化学键视角探析有机，从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构，发展化合物的分子结构，发展“微观探析微观探析”的学科核心素养。的学科核心素养。2.2.认识有机化合物的认识有机化合物的同分异构现象同分异构现象，从分子结构的多样性角度探析有机化合，从分子结构的多样性角度探析有机化合物性质的多样性。物性质的多样性。3.3.通过认识通过认识烷烃的命名法和同系物烷烃的命名法和同系物的概念，从物质分类的角度辨识各类有机化的概念，从物质分类的角
2、度辨识各类有机化合物的结构和性质特点。合物的结构和性质特点。4.4.以烷烃的代表物以烷烃的代表物甲烷的结构和性质甲烷的结构和性质为模型，认识烷烃的结构和性质。为模型，认识烷烃的结构和性质。核心素养都含有C元素情境导学情境导学碳在地壳中的含量很低，但是含碳元素的有机化合物却分布极广。任务一：有机化合物一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。1、定义：但不是所有含碳的化合物都是有机物。但不是所有含碳的化合物都是有机物。注意：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物,简单碳化物（如：SiC）CN-，SCN-（如：KSCN）等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机
3、物。3、烃：有机物的种类很多，我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃。除碳元素，一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素。2、组成：练习1.下列物质属于有机物的是（），属于烃的是（）AH2S BC2H2 CCH3Cl DC2H5OH ECH4 FH2 G金刚石 HCH3COOH ICO2 JC2H4BCDEHJBEJ图图7-3 4个碳原子相互结合的几种方式个碳原子相互结合的几种方式任务二：有机化合物中碳原子的成键特点甲烷属于烷烃，是最简单的有机化合物。HH C H HCHHHHCH4思考与讨论：分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。有机物种类繁多的原因：有机物种类繁多的原因：（1）碳原子含有4个
4、价电子，可形成4个共价键（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键CCCCCCCCCCCC（3）碳原子间可形成碳链或碳环；任务三：烷烃1、烷烃的结构：分子式电子式结构式分子模型球棍模型球棍模型空间填充模型空间填充模型CH4 HH C H HCHHHH表示了化学键和空间结构。表示原子相对大小和空间相对位置。思考思考1 1：如何证明甲烷是正四面体结构：如何证明甲烷是正四面体结构？甲烷的空间结构探究科学事实科学事实1 1：已知：已知CHCH4 4 中四个中四个C-HC-H键的键长相等、相邻的键的键长相等、相邻的C-HC-H键键之间的夹角也相等。之间的夹角也相等。科学事实科学事
5、实2 2：已知：已知CHCH2 2ClCl2 2只有一种结构。只有一种结构。平面四边形平面四边形 正四棱锥正四棱锥 正四面体正四面体1092810928立体结构：正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个CH键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是10928）。甲烷甲烷甲烷甲烷正四面体构型正四面体构型正四面体构型正四面体构型从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如乙乙烷烷丙丙烷烷丁丁烷烷2、结构式:3、分子式:C2H6C3H8C4H10结构简式结构简式CH HHHC HH乙烷乙烷C CCH
6、HH HHHHH丙烷丙烷C CC CH H H HH H H HHH丁烷丁烷4、为了方便书写还可以用 表示：CH3CH3 、CH3CH2CH3 、CH3CH2CH2CH3或或CH3-CH3 、CH3-CH2-CH3 、CH3-CH2-CH2-CH3 省略省略CHCH键键 把同一碳上的把同一碳上的H H合并合并省略省略CCCC键键 【注意】省略单键，但双键、三键不能省略 像这种碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”状态。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。1.碳原子间都以CC键相连、其余都是CH键；2.碳原子都形成4个共价键，形成四面体结构；3.碳
7、链为锯齿状或折线状。5、烷烃的结构特点：练习2.下列给出的有机物属于饱和烃的是（）CC H H C C HHHHHHA C A HCHCCHHHHCCHHB CCHHHHCD甲烷 CH4 CH4乙烷 C2H6 CH3CH3丙烷 C3H8 CH3CH2CH3丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3十七烷 C17H36 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？相同点和不同点？6、烷烃的分子组成特点：1、烷烃在
8、分子组成上都符合通式CnH2n+2；2、分子式不同，但分子上相差了一个或若干个CH2原子团。练习：（1）含有38个碳原子的烷烃的分子式_.（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式_.C38H78 C18H38 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。7、同系物：同系物的特点：同、似、差属于同一类物质属于同一类物质有相同的通式有相同的通式结构相似结构相似化学性质相似化学性质相似 分子式不同分子式不同组成相差若干个组成相差若干个CHCH2 2同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同练习3.下列物质是否为同系物？CH3CH3 和和 CH3COOH C
9、H3-CH3 和和 CH4 和和 CH3CH3 CH3CH2CH3 和和 CH3CH2CHCH3CH3否否否否是是是是 CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3否否H H2 2C CCHCH2 2 CHCH2 2练习4.下列物质中属于同系物的是_.CH2=CHCH3 CH4 H2 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2同系物判断的几个“一定”和“不一定”同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。同系物的化学性质一定相似，但
10、化学性质相似的物质不一定是同系物。同系物的相对分子质量一定不相同。8、烷烃的命名:烃的命名方法根据分子里所含碳原子的数目来命名。A.碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如:戊烷、辛烷等。B.碳原子数在十以上的，就用汉字数字来表示。如：十一烷、十七烷等思考：思考：C C5 5H H1212，C C8 8H H1818，C C3030H H6262怎样命名？怎样命名？戊烷、辛烷、三十烷习惯命名法习惯命名法习惯命名法习惯命名法C.对于有支链的烷烃：常用正、异、新来表示。CH3CHCH3 CH3 正丁烷异丁烷CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷CH3CH2CH(CH
11、3)CH3异戊烷CH3(CH3)C(CH3)CH3C4H10C5H12新戊烷习惯(传统)命名适用于简单的有支链的链状烷烃。CH3CH2CH2CH3请比较下列两个结构式，有何相同点？有何不同点？相同点：分子式相同(C4H10)不同点：结构不同，前者没有支链，后者有。C C C CC C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH HC CC CC C C CH HH HH HH HH H H HH HH HH HH H丁烷C4H109、同分异构体正丁烷正丁烷 异丁烷异丁烷 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫做同分异构现象。同分异构体：分子式相同，结构
12、不同的化合物互称为同分异构体。同分异构体的特点：组成元素_（填“相同”或“不同”，以下相同）化学式_；相对分子质量_；结构_(可能相似也可能完全不同)；化学性质_(可能相似也可能完全不同)。相同相同相同相同相同相同不同不同不同不同理解理解:三个相同三个相同:二个不同二个不同:分子组成分子组成相同、相对相同、相对分子质量分子质量相相同、同、分子式分子式相同相同结构结构不同、不同、性质性质不同不同名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小 同分异构体的性质：化学性质
13、：不一定相似练习5.下列物质属于同分异构体的一组是()A.与 B.CH3CH2CH2CH3与C.C2H6与C3H8D.O2与O3B5、互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物()3、互为同分异构体的化合物，化学性质一定相似()2、互为同分异构体的有机物一定不是同系物，互为同系物的化合物一定不是同分异构体()CH3CHCH3Cl1、同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定是同分异构体()4、CH3CH2CH2Cl和 互为同分异构体()练习6.判断正误练习7.下列五组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_是同分异构体，_是同系物，_是同一物质。白磷、红白磷、红磷磷、同位素、同
14、素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较概念内涵比较对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体质子数相等，中子数不等，原子之间原子氕、氘、氚同一元素形成的不同单质单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2有机化合物C2H6、C4H10分子式相同而结构不同的有机物有机化合物正丁烷、异丁烷甲基：甲基：CH3 亚甲基：亚甲基：CH2 次甲基：次甲基：CH 乙基：乙基：CH2CH3 丙基：丙基：CH2CH2CH3 烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分。用“R”来表示。烷基通式：CnH2n+1（n1）（1）排主链，主链由长到短示例：书写C6H14的同分异构体CCCCCCCH3CH2CH2CH2
15、CH2CH3（2）写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(CH3)接在主链某碳原子上(甲基不放端位)CH3CH2CHCH2CH3CH3CCCCCCCCCCCCCH3CH2CHCH2CH3CH3同分异构体的书写：“减链法”主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排列对邻到间。(乙基不放倒数第二个碳)（3）写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(CH2CH3)或两个甲基(CH3)接在主链碳原子上，以此类推。CH3CCH2CH3CH3CH3CCCCCCCCCCCCCH3CCH2CH3CH3CH3练习：书写练习：书写C C5 5H H1010的同分异构体的同分异构体课堂小结碳原子的成键特点烷烃的结构碳原子的成键特点烷烃的结构有机化合物碳原子的成键数目命名结构碳原子间的成键方式习惯命名法化合物具有相同的分子式，但具有不同结构同类物质结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团同分异构体同系物