資源簡介

(共35張PPT)
第一節 認識有機化合物
第1課時：烷烴的結構
第七章 有機化合物
有機物中碳原子的成鍵特點
01
認識烷烴
02
學習目標
1．通過閱讀思考、模型制作、動畫演示等，認識甲烷的分子結構特點，掌握甲烷的結構式、電子式，建立甲烷的立體結構模型，知道甲烷的正四面體結構。
2.通過對比分析、歸納總結，認識烷烴同系物在組成、結構上的共同點，形成同系物的概念，并能對同系物進行判斷。
碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機化合物卻分布很廣。有機化合物不僅構成了生機勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和藥物的主要來源。
有機物中碳原子的成鍵特點
有機物中碳原子的成鍵特點
任務一、認識最簡單的有機物—甲烷
學生活動1：閱讀教材“前言”相關內容，觀察圖片，聯系生活實
際，舉例說明什么是有機化合物？與無機物相比有何特點？
①有機化合物是指含有C元素的化合物，簡稱有機物， CO2、H2CO3及其鹽等除外。②有機化合物與人類生活有密切的關系，在衣、食、住、行、醫療、能源、材料、科學技術及工農業生產等領域中都起著重要作用，迄令為止已經超過2000萬種。
衣
食
住
行
有機物中碳原子的成鍵特點
任務一、認識最簡單的有機物—甲烷
③與無機物相比，有機物不僅數量很多，而且分布極廣。如常見燃料中的汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合劑、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡膠、纖維、清潔劑；食物中的營養餐—糖類、油脂、蛋白質等都是有機化合物。
④有機化合物除一定含有碳元素外，它還可以含有氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等。
有機物中碳原子的成鍵特點
任務一、認識最簡單的有機物—甲烷
學生活動2：閱讀教材P60頁內容，結合教材P62頁圖7-5，思考甲烷
分子結構有哪些表示方法？完成下表內容。
類別 表示方法 含義
分子式
電子式
結構式
用元素符號表示物質分子組成的式子，可反映一個分子中原子的種類和數目
用小黑點等符號代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子
CH4
具有化學式所能表示的意義，能反映物質的結構；表示分子中原子的結合或排列順序的式子，不表示空間構型
有機物中碳原子的成鍵特點
任務一認識最簡單的有機物—甲烷
類別 表示方法 含義
結構示意圖
球棍模型
空間填充模型
小球表示原子，短棍表示價鍵(單鍵、雙鍵或三鍵)（甲烷鍵角109028′）
用不同體積的小球表示不同大小的原子
表示分子的空間構型，5個原子不共面，形成正四面體空間結構，碳原子位于正四面體中心，4個氫原子位于四個頂點。分子中4個C—H的長度和強度相同，相互間夾角相等。
有機物中碳原子的成鍵特點
【典例1】下列說法正確的是（ ）
A．含碳元素的化合物都是有機物 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．大多數有機物分子中碳原子與碳原子之間或碳原子與其他原子之
間相結合的化學鍵是非極性共價鍵或極性共價鍵 D．有機物完全燃燒只可能生成CO2和H2O
【解析】有機物通常是指含碳元素的化合物，但CO2、Na2CO3等少數物質，其性質卻跟無機物相似，一般把它們歸為無機物，A錯誤；易溶于汽油、苯等有機溶劑物質不一定是有機化合物，如溴單質，B錯誤；有機物中碳原子與碳原子之間均形成非極性共價鍵，而碳原子與其他元素原子之間形成的化學鍵為極性共價鍵，C正確；有些有機物除含碳、氫、氧外，還含有氮、硫、鹵素、磷等，完全燃燒可能還會生成SO2、氮的氧化物等物質，D錯誤。
C
有機物中碳原子的成鍵特點
【解析】Ⅱ表示電子式，但略去了碳原子的內層電子，甲烷分子中應含有10個電子。
【典例2】如圖所示均能表示甲烷的分子結構，下列說法錯誤的是（ ）
A．Ⅰ將各原子看成了質點，為立體結構示意圖
B．Ⅱ為電子式，表示甲烷分子中有8個電子
C．Ⅲ為球棍模型，棍代表甲烷分子內含有的共價鍵
D．Ⅳ為空間充填模型，能表示出甲烷空間構型及各原子的相對大小
B
有機物中碳原子的成鍵特點
任務二、探究有機物中碳原子的成鍵特點
學生活動1：實驗測得甲烷分子中4個C—H鍵完全相同，每相鄰的
兩個C—H鍵之間的鍵角、鍵長、鍵能均相等，請利用手中材料，
制作出你們認可的甲烷的空間結構。
①碳原子最外層有4個電子，氫原子最外層有1個電子，因此甲烷的分子式為CH4
②結論：甲烷分子的空間構型為正四面體，C原子位于正四面體的中心，H原子位于四面體的頂點，四個C－H鍵的鍵長、鍵能、鍵角都相同（等價），甲烷分子中最多有3 個原子在同一平面內。
4個C—H可相等，但相互間夾角不相等
4個C—H相等，相互間夾角也相等
有機物中碳原子的成鍵特點
任務二、探究有機物中碳原子的成鍵特點
學生活動2：結合教材P60頁及P61頁“思考與討論”內容，觀察圖
7-1和7-3，利用兩個或多個碳原子及多個氫原子制作更多的有機物
分子空間模型，分析有機物種類繁多的主要原因是什么？
①用2個碳原子，氫原子數目任選，拼出你認為合理的有機物。
方法：先關注碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四價”原則，補充連接其他原子。
單鍵
雙鍵
叁鍵
有機物中碳原子的成鍵特點
任務二、探究有機物中碳原子的成鍵特點
②用3個碳原子、拼插你認為合理的有機物的碳骨架。
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
③用4個碳原子，以碳碳單鍵相連，拼插你認為合理的有機物的鏈狀骨架。
圖7-3 4個碳原子相互結合的幾種方式
【溫馨提示】有機物種類繁多的原因
①碳原子所成價鍵多：有機化合物中，碳原子最外層有4個單電子，可以形成4個
共價鍵，比氮、氧、氫或鹵素原子所成價鍵都要多。
②碳原子成鍵方式多樣：含有多個碳原子的有機化合物，碳原子間成鍵方式較多，
可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵。
③碳骨架多樣：碳原子間所成骨架有多種，可以是直鏈，也可以成環，也可以帶
支鏈。
④成鏈原子及種類多而靈活：有機物分子中碳原子可以與一個或若干個碳原子成
鍵，也可以和其他原子成鍵，數目不等。
有機物中碳原子的成鍵特點
有機物中碳原子的成鍵特點
【典例1】只含C、H元素的有機物分子中的碳原子與其他原子的結合
方式是（ ）
A．通過兩個共價鍵 B．通過非極性鍵
C．形成四對共用電子對 D．通過離子鍵和共價鍵
【解析】碳原子核外最外層有四個電子，在形成有機化合物時與其他原子可形成四對共用電子對，C正確，故選C。
C
有機物中碳原子的成鍵特點
【典例2】有機物種類繁多的原因是（ ）
A．碳元素在地殼中的含量大，且屬于非金屬
B．碳原子間能以共價鍵結合，形成多種鏈狀和環狀結構
C．碳元素所形成的化合物性質穩定，且共價鍵鍵能大
D．碳原子中質子數和中子數相等
【解析】有機物分子中碳原子間能以共價鍵結合形成4個共價鍵，而且可以形成鏈狀或環狀等結構，是導致有機物種類繁多的原因，B正確。
B
認識烷烴
認識烷烴
任務一、探究烷烴的結構
學生活動1：閱讀教材P62頁內容，結合“思考與討論”欄目，完
成表格填空，根據碳原子的成鍵規律和下表中提供的信息,試著寫
出丁烷的結構烷、丙烷、丁烷等一系列的有機化合物分子式，并
歸納出該類有機物分子式的通式式什么？
烷烴 乙烷 丙烷 正丁烷
分子中碳原子數 2 3 4
分子式
結構式
結構簡式
C2H6
C3H8
C4H10
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
認識烷烴
任務一、探究烷烴的結構
烷烴 乙烷 丙烷 正丁烷
分子結構模型
通式 【溫馨提示】①定義：只含有碳和氫兩種元素的化合物叫烴,烴分子中的碳原子之間都以單鍵結合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合,使碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的一類有機化合物稱為飽和烴,也稱為烷烴。
CnH2n+2
認識烷烴
任務一、探究烷烴的結構
②注意：烷烴中碳原子間結合成鏈狀，鏈狀不是“直線狀”，而是呈鋸齒狀，鏈上也可以分出支鏈。例如：
正丁烷
（熔點-138.4℃，沸點-0.5℃）
異丁烷
（熔點-159.4℃，沸點-11.6℃）
圖7-7 正丁烷和異丁烷的分子結構模型
認識烷烴
任務一、探究烷烴的結構
學生活動2：閱讀教材P63頁第二自然段，思考如何對烷烴進行命名？
什么叫有機物的結構簡式？
①烷烴種最簡單的是甲烷，其余隨碳原子數的增多，依次為乙烷、丙烷、丁烷等。
②碳原子數不多于 10 時,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數;碳原子數在 11 以上時,以數字來表示,例如,十二烷[CH3(CH2)10CH3]。即:
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n＞10 用漢字數字代表，如C11H24：十一烷 【溫馨提示】碳原子數n相同結構不同時，用正、異、新表示，如C4H10的兩種分子的命名：無支鏈時，CH3CH2CH2CH3：正丁烷，有支鏈時， 異丁烷。
又叫習慣命名法
認識烷烴
任務一、探究烷烴的結構
③書寫有機物的結構式時,我們通常是將其寫成直線形式,但同一個碳上連接的4個價鍵的位置是可以互相調換的,因為在空間內4個價鍵是可以旋轉的。
④若把有機物分子的結構式中表示共價單鍵的“一”刪去或部分刪去,如乙烷：CH3CH3、丙烷：CH3CH2CH3、丁烷：CH3CH2CH2CH3等。這種變形后的式子書寫起來比較方便,稱之為有機物的結構簡式。
【溫馨提示】在書寫有機物分子的結構簡式時,若遇到像丁烷這樣分子中有兩個或多個相同的成分時,還可以寫成CH3(CH2)2CH3。由于結構簡式書寫方便,且仍能表示出分子結構的簡況,所以,更多情況下常使用結構簡式。
認識烷烴
【典例1】下列關于有機物結構特點的說法中，正確的是（ ） A．CH3CH2CH3分子含有極性鍵和非極性鍵
B．碳原子之間只能形成C－C單鍵 C．含碳元素的物質都是有機物
D．碳原子之間只能形成碳鏈
A
【解析】A．CH3CH2CH3中存在C-H極性鍵和C-C非極性鍵，故A正確；B．碳原子之間能形成碳碳單鍵，碳碳雙鍵，碳碳三鍵，故B錯誤；C．含碳元素的物質不一定都是有機物，比如CO，故C錯誤；D．碳原子之間能形成碳鏈，也可以形成碳環，故D錯誤。故選：A。
認識烷烴
【典例2】下列說法正確的是（ ）
A．碳碳間以單鍵結合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合的烴一定
是飽和鏈烴
B．分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是烷烴
C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上
D．碳、氫原子個數比為1∶3的烷烴有兩種
B
【解析】A項中環烷烴也符合要求，但它不是鏈烴，屬于環烴；C項中由碳原子的成鍵方式和鍵角特征知，碳原子呈折線方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直線上；D項中n(C)∶n(H)＝1∶3時必為C2H6，一定是乙烷。
認識烷烴
任務一、認識同系物
學生活動1：閱讀教材P63頁第三自然段，根據甲烷、乙烷、丙烷、
丁烷、十二烷等烷烴分子的結構簡式，思考什么是同系物？
。
①甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、十二烷分子的結構簡式分別為：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3、CH3(CH2)10CH3。
②這些分子結構相似—只含C—C鍵，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合；分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團。
③定義：像這些結構相似，在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的化合物互稱為同系物。
認識烷烴
任務二、認識同系物
學生活動2：討論同系物有何特點，如何理解烷烴同系物概念的？
①同系物特點：屬于同一類物質,且有相同的通式；式量相差一定是14的倍數；化學性質相似,物理性質隨著碳原子數的增加而發生規律性的變化。
②烷烴同系物：結構相似是指分子中原子全部以單鍵相結合,與支鏈或直鏈無關，如丙烷（CH3CH2CH3）是直連結構，異丁烷[(CH)(CH3)3]含支連結構，但二者是同系物，烷烴的組成可以用通式CnH2n+2表示。
【溫馨提示】在判斷同系物的時候,要嚴格把握同系物概念的兩個方面:一是分子結構相似,二是分子組成上相差一個或若干個 CH2原子團,二者要聯系在一起應用,缺一不可。當然,還應注意,同系物的關系不光是只有烷烴分子之間存在,在其他的有機物內也存在著同系物的關系。
認識烷烴
【典例1】下列關于同系物的說法中，錯誤的是（ ）
A．同系物具有相同的分子式
B．同系物符合同一通式
C．相鄰的同系物在組成上相差一個CH2原子團
D．同系物的化學性質基本相似
A
【解析】同系物的結構相似，屬于同一類物質，因此符合同一通式，但一定不具有相同的分子式，A錯誤，B正確；相鄰同系物在分子組成上相差一個CH2原子團，C正確；同系物的結構相似，所以化學性質基本相似，D正確。
認識烷烴
【典例2】下列敘述中正確的是（ ）
A. 含個碳原子的有機物，每個分子中最多可形成個鍵
B. 正丁烷分子中所有碳原子在一條直線上
C. 碳碳間以單鍵結合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合的烴一定符合通式
D. 分子式為與的兩種有機物一定互為同系物
D
【解析】A.如果5個碳原子成環，則碳碳鍵數量為5。B.碳的4個鍵是有角度的，故正丁烷的4個碳不在一條直線上。C.若果是環狀，則不滿足通式。故答案為D。
1．下列說法不正確的是（ ）
A．有機物分子中一定含有一個或多個碳原子
B．有機物分子中的碳原子可以相互連接成鏈狀或環狀
C．有機物分子中的碳原子可以與其它元素的原子連接
D．分子中含有碳原子的化合物一定是有機化合物
D
【解析】A. 含有碳元素的化合物是有機化合物，有機物分子中一定含有一個或多個碳原子，A正確；B. 有機物分子中的碳原子可以相互連接成鏈狀或環狀，B正確；C. 有機物分子中的碳原子可以與其它元素的原子連接，C正確；D. 分子中含有碳原子的化合物不一定是有機化合物，例如CO2等，D錯誤。
2．下列關于碳原子的成鍵特點及成鍵方式的理解中正確的是（ ）
A．飽和碳原子不能發生化學反應
B．碳原子只能與碳原子形成不飽和鍵
C．具有六個碳原子的苯與環己烷的結構不同
D．五個碳原子最多只能形成四個碳碳單鍵
C
【解析】飽和碳原子可以發生取代反應或裂化反應等，A錯；碳原子也可以與氧原子或氮原子等形成不飽和鍵，B錯；五個碳原子若構成環戊烷，可以形成5個碳碳單鍵，D錯。
3．如圖為含4個碳原子的6種有機物分子模型(氫原子沒有畫出)，下列敘述中正確的是（ ）
A．與d互為同分異構體的是c B．b、c、f的分子式均為C4H8
C．a和f均為鏈狀烷烴 D．同種物質中只能含碳鏈或碳環
B
【解析】d和c的分子式不同，不互為同分異構體，A錯誤；b、c、f的分子式均為C4H8，互為同分異構體，B正確；f為環烷烴，C錯誤；同種物質中可能同時含有碳鏈和碳環，D錯誤。
4．下列有關烷烴的說法中正確的是（ ）
A．烷烴的分子組成都滿足CnH2n+2(n≥1)，彼此都是同系物
B．戊烷(C5H12)有三種同分異構體
C．CH3Cl只有一種結構，說明甲烷是正四面體結構而不是平面結構
D．正丁烷的四個碳原子可以在同一條直線上
B
【解析】符合通式CnH2n+2的一定是烷烴，但符合通式CnH2n+2的不同物質一定互為同系物，還可能是同分異構體，A錯誤；C H 的同分異構體一共有三種，分別為正戊烷、異戊烷和新戊烷，B正確；無論甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，還是平面正方形結構，CH3Cl都不存在同分異構體，即CH3Cl只有一種結構，不能說明甲烷是正四面體結構還是平面結構，C錯誤；烷烴分子中有多個碳原子呈鋸齒形連接，碳原子不在一條直線上，D錯誤。
延時符
有機化合物
碳原子間成鍵方式
碳原子的成鍵特點
成鍵數目
含有碳元素的化合物。氧化物、碳酸及其鹽等除外
習慣命名法
可形成單鍵（C—C）、
雙鍵（C=C）、叁鍵（C C）
每個碳原子可以形成4個共價鍵
同系物
烷烴的結構
碳原子間都以單鍵結合,剩余價鍵均與氫原子結合,使碳原子化合價都達到“飽和”
結構相似，在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的化合物
結構
命名
第1課時 烷烴的結構

展開更多......

收起↑