資源簡介

第一節 認識有機化合物　
第1課時 有機化合物中碳原子的成鍵特點 烷烴結構
人教版必修第二冊
學習目標
1．知道有機化合物分子是有立體結構的，以甲烷為例認識碳原子的成鍵特點。通過甲烷分子模型的分析，學會根據比例模型、球棍模型分析分子結構的方法。
2．掌握烷烴的分子組成、結構等特征。
3．理解同系物、烴基等概念，學會烷烴的簡單命名。
4．基本學會烷烴同分異構體的分析方法，能夠書寫5個碳原子以下烷烴的同分異構體結構簡式。
學習目標
1．通過從元素、原子和分子水平認識烷烴結構特點的共性，培養學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科素養。
2．通過采用模型、符號等多種方式對物質的結構進行綜合表征，培養學生“證據推理與模型認知”的學科素養。
素養目標
情境引入
口罩：聚丙烯
護目鏡：聚碳酸酯
消毒劑：酒精
防護服：聚丙烯
醫用手套：合成橡膠
防疫物資材料很多是有機物
情境引入
有機物是生命產生的物質基礎，生物體內的新陳代謝和生物的遺傳現象，都涉及到有機化合物的轉變。
此外，許多與人類生活有密切相關的物質，如石油、天然氣、棉花、染料、化纖、塑料、有機玻璃、天然和合成藥物等，均與有機化合物有著密切聯系。
有機化合物
情境引入
教學過程
一、有機化合物
1．定義：通常指含有碳元素的化合物叫做有機化合物。
CO﹑CO2、H2CO3 碳酸鹽 碳酸氫鹽、 SiC、CaC2、氫氰酸(HCN)及其鹽、硫氰酸(HSCN)及其鹽為無機物。
注意：
有機化合物的種類繁多
元素種類
占1億多種物質的絕大多數
主要元素
其他元素
碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等
2．組成元素：
教學過程
3．有機物和無機物區別
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}性質
有機物
無機物
溶解性
多數不溶于水，易溶于有機溶劑
部分溶于水而不溶于有機溶劑
耐熱性
多數不耐熱，熔點較低，一般在400℃以下
多數耐熱，難熔化，熔點一般比較高
可燃性
多數可以燃燒
多數不能燃燒
電離性
多數是非電解質
多數是電解質
化學反應
一般比較復雜，副反應多，反應速率慢
一般比較簡單，副反應少，反應速率較快
典例1．
下列關于有機化合物的說法中，正確的是( )
A．凡是含碳元素的化合物都屬于有機化合物
B．易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑的物質一定是有機化合物
C．所有的有機化合物都容易燃燒
D．有機化合物的同分異構現象是有機化合物種類繁多的重要原因之一
【答案】D
【解析】溴單質易溶于有機溶劑，但不是有機物；四氯化碳是有機物，但不容易燃燒，可做滅火劑。
課堂練習
教學過程
二、有機化合物中碳原子的成鍵特點
單鍵、雙鍵、三鍵
碳鏈、碳環
直鏈、支鏈
教學過程
4個碳原子互相結合可能有哪些方式？深入體會以碳為骨架的有機物種類繁多的原因。
思考與討論：
典例2．
目前已知化合物中數量、種類最多的是ⅣA族碳的化合物(有機化合物),下列有關其原因的敘述中不正確的是(　　)
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵
B．碳原子性質活潑，可以跟多種元素原子形成共價鍵
C．碳原子之間既可以形成穩定的單鍵，又可以形成雙鍵和三鍵
D．多個碳原子可以形成長度不同的鏈(可以帶有支鏈)及環，且鏈、環之間又可以相互結合
【答案】B
【解析】碳元素的原子最外層有4個電子，既不易失電子也不易得電子，故碳原子性質并不活潑，常溫下比較穩定，B選項錯誤。
課堂練習
教學過程
三、烷烴
碳碳結合成鏈狀，鏈狀不是“直線狀”，而是呈鋸齒狀，鏈上還可分出支鏈。
注意：
1．烷烴的結構特點、通式
烴：（碳氫化合物）只含有碳、氫兩種元素的有機物。
教學過程
2．最簡單的有機化合物——甲烷分子結構
分子式
電子式
結構式
結構簡式
球棍模型
空間填充模型
最能反映真實結構
模型認知
制作甲烷的分子結構模型
典例3．
下列各圖均能表示甲烷的分子結構，其中最能反映其真實存在狀況的是
(　　)

【答案】D
【解析】在這幾種形式中，分子結構示意圖、球棍模型及空間填充模型均能反映甲烷分子的空間結構，但空間填充模型更能形象地表達出C、H的位置及所占比例；電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。
課堂練習
教學過程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}有機化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子中碳原子數
2
3
4
結構式



結構簡式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
球棍模型


3．乙烷、丙烷、丁烷的組成、結構
教學過程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碳原子數(n)及表示
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
n≤10
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n＞10
相應漢字數字
4．烷烴的一般命名
示例：C4H10 稱丁烷，C8H18 稱辛烷，C12H26 稱十二烷。
教學過程
5．同系物
（1）定義：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。
（2）構成同系物的三個特點：
① 通式相同的同類物質； ② 結構相似; ③ 分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團。
（3）規律：
① 同系物隨著碳原子數增加，分子間作用力增大，其熔沸點逐漸升高。
② 同系物之間的化學性質相似。
③ 不同碳原子數的鏈狀烷烴互為同系物。
教學過程
6．同分異構現象和同分異構體
①同分異構現象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象。同分異構現象是有機物種類繁多的重要原因之一。 ②同分異構體：具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體。
（1）概念
教學過程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}烷烴
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
數目
1
1
2
3
5

（2）常見烷烴的同分異構體數目
教學過程
（3）“四同”概念比較
?
同位素
同素異形體
同系物
同分異構體
定義
質子數相同、中子數不同的同一元素的不同原子
同一種元素形成的不同單質
結構相似，分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物
分子式相同、結構不同的化合物
結構
特點
電子排布相同，原子核結構不同
單質的組成或結構不同
結構相似，符合同一通式（相對分子質量相差14n）
結構不同，不一定是同一類物質
實例
H、D、T，16O和18O
金剛石與石墨，氧氣與臭氧
甲烷與乙烷
正丁烷與異丁烷
課堂練習
典例3．
下列關于CH3CH2CH2CH3和C5H12的敘述不正確的是(　　)
A．與其他碳原子數不同的鏈狀烷烴互為同系物
B．分子中的碳原子都在同一條直線上
C．C5H12的同分異構體有3種
D．CH3CH2CH2CH3的一氯代物有兩種
【答案】B
【解析】兩分子中的碳原子連接均呈鋸齒狀，都不在同一條直線上。
課堂練習
典例4．
下列幾組物質中，互為同位素的有__________，互為同素異形體的有__________，互為同系物的有__________，互為同分異構體的有______，屬于同種物質的有________。?
①O2和O3　 ②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3
④ 和 ⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
【答案】②　①　③　⑤　④
【解析】①是氧元素的兩種單質,互為同素異形體;②是氯元素的兩種不同原子,互為同位素;③中乙烷與丙烷互為同系物;④中屬于同種物質;⑤兩者分別為正丁烷與異丁烷,互為同分異構體。
課堂小結
課后小任務
甲烷是最簡單的有機化合物，很早就被人類發現。然而化學家為搞清楚甲烷的結構卻用了上百年的時間，期間曾相繼提出下列圖示來表示甲烷的結構：
請分析以上圖示所蘊含的化學信息，與同學交流討論，并對其進行評價，從中體驗人類對物質結構認識不斷深化的探索歷程。
感 謝 傾 聽

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