資源簡介

(共37張PPT)
第七章 有機化合物
第一節 認識有機化合物
第2課時 有機化合物中碳原子的成鍵特點 烷烴的結構
【核心素養】
1.宏觀辨識與微觀探析：能從微觀角度說明有機物中碳原子的成鍵特點及烷烴的結構特征
2.證據推理與模型認知：建立同系物、同分異構體判斷及書寫的思維模型
3.科學態度與社會責任：激發學生透過現象探究本質的興趣
【教學重難點】
重點：知道有機化合物分子是有空間結構的，以甲烷為例認識有機物中碳原子的成鍵特點。
難點：知道同系物、同分異構體的概念，能根據有機物的結構式或結構簡式判斷它們是否互為同系物或同分異構體。
①成鍵數目：
②成鍵方式：
③連接方式：
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
4個共價鍵（碳原子與其他原子之間，碳原子與碳原子之間）
單鍵、雙鍵、叁鍵
鏈狀、環狀
【點撥】H、Cl、F、Br 一 根鍵；O 二 根鍵；N 三 根鍵。
教材P61
成鍵類型:單鍵、雙鍵、三鍵
碳骨架類型:鏈狀 ( 直鏈、支鏈 )、環狀
1.判斷正誤
(1)有機物都含有碳元素，含有碳元素的化合物都是有機物( )(2)有機物只含有碳元素和氫元素( )(3)碳原子最外層有4個電子，決定了有機物中碳原子能形成4個共價鍵( )
【課堂練習】
×
×
√
2.如圖是幾種有機物(只含有C、H元素)的球棍模型，試回答下列問題：
(1)寫出A、B、C三種有機物的分子式：_________________。(2)有機物A和B分子中，碳原子成鍵有什么不同？
C2H6、C2H4、C3H8
有機物A分子中碳原子之間形成碳碳單鍵，有機物B分子中碳原子之間形成碳碳雙鍵
3.有機物甲、乙由碳、氫兩種元素組成，它們的碳骨架模型如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.有機物甲分子中只含有碳碳單鍵和碳碳雙鍵B.有機物乙分子中只含有碳碳單鍵和碳氫鍵C.甲是鏈狀結構，乙是環狀結構D.甲和乙的分子式都是C4H8，分子結構不同
A
4.碳原子的不同結合方式使得有機物種類繁多，下列碳骨架中碳原子的結合方式錯誤的是( )
C
二、烷烴
1.烴：僅含碳和氫兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為烴。
2.烷烴：只含有碳和氫兩種元素，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”。這樣一類有機化合物叫做飽和烴，又叫烷烴。
“飽和”= 每個碳原子都形成四個單鍵
有機化合物 乙烷 丙烷 丁烷
分子中碳原子數 2 3 4
結構式
分子式
結構簡式
分子結構模型
C2H6　
C3H8　
C4H10 　
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
教材P62 思考與討論
(1)碳原子間都以C-C相連、其余都是C-H鍵；
(2)C原子都形成4個共價鍵；
(3)除乙烷外，其余烷烴的碳鏈均為非直線型，呈鋸齒狀
(4)單鍵可以轉動
3.烷烴的結構、組成特點
碳原子數(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n＞10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
相應數字＋烷
注意：當n相同，結構不同時，用正、異、新表示。
如：C4H10 無支鏈時，CH3CH2CH2CH3：正丁烷
有支鏈時， ：異丁烷
4.烷烴的命名 習慣命名法
6.鏈狀烷烴的通式：CnH2n+2（n≥1）
相對分子質量：14n+2
5.烷烴的分類
環烷烴：
鏈烷烴：
環己烷
環丙烷
CH2
CH2
CH2
CH3CH2CH3
1.下列物質屬于烷烴的是( ) A.C8H16 B.CH3CH2OH
D.CH2=CH2
【課堂練習】
C
2.上述六種烴中，哪些屬于鏈烴？哪些屬于環烴？
三、烷烴的性質
1.烷烴的物理遞變性
(1)相似性
①顏色：均為無色物質。
②溶解性：難溶于水，易溶于有機溶劑
(2)遞變性(隨分子中碳原子數增加) ①狀態：氣→液→固，
C1～C4為氣態； C5～C16為液態； C17及以上為固態。 ②C↑，熔沸點越高；C數相同，支鏈越多，熔沸點越低。 ③C↑，密度增大，但都比水密度小（即都小于1）
1.判斷正誤 (1)C5H12的熔、沸點比C3H8的熔、沸點高( ) (2)常溫常壓下，C3H8呈氣態，C6H14呈液態( )
(3)正丁烷的熔、沸點比異丁烷的低( )
2.下列性質屬于烷烴特征的是( ) A.完全燃燒只生成二氧化碳和水 B.它們不溶于水 C.分子的通式為CnH2n＋2 D.它們的密度都比較小
【課堂練習】
√
√
C
×
2.烷烴的化學性質（與甲烷相似）
(1)通常情況下較穩定，不與酸、堿、氧化劑等反應。
例如：不能使KMnO4（H+）溶液褪色，不能使溴水褪色。
(2)氧化反應：
(3)取代反應：
CnH2n+2 + Cl2 CnH2n+1Cl + HCl
光照
1.判斷正誤
(1)烷烴能與鹵素單質發生取代反應( )(2)烷烴性質穩定，不能使酸性KMnO4溶液褪色( )(3)乙烷能與溴水發生取代反應而使溴水褪色( )(4)C2H6與Cl2按體積比1∶1混合，發生取代反應，生成的產物僅有兩種 ( )(5)甲烷與Cl2的反應是置換反應( )(6)所有的烷烴都可以在空氣中燃燒( )
【課堂練習】
√
√
√
×
×
×
四、同系物
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
1.定義：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物。
例：CH4、C2H6、C3H8、C17H36互為同系物
2. 同系物的特點
似：結構相似，通式相同，化學性質相似
差：分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團
1.下列關于同系物的說法中，正確的是 (　　)
A. 分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物
B. 具有相同的通式且相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物
C. 互為同系物的有機物分子結構必然相似
D. 互為同系物的有機物不一定具有相同的通式
【課堂練習】
C
2.下列物質是否為同系物？
③ CH3CHO 和 CH3COOH
① CH3CH2CH3 和CH3(CH2)100CH3
④ CH2=CH2 和
② CH3CH2CH3 和
CH3－CH2－CH－CH3
CH3
CH2
CH2
CH2
CH3CH2CH2CH2CH3
新戊烷
帶一支鏈
正戊烷
無支鏈
異戊烷
帶兩支鏈
【思考】 正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式、分子結構是否相同？
它們是否是同一種物質？
它們的分子式相同，但分子結構不同，屬于不同的分子
五、同分異構現象和同分異構體
1.同分異構體現象：
化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構現象叫同分異構體現象
2.同分異構體：
具有同分異構體現象的化合物互稱為同分異構體。
正丁烷
異丁烷
【注意】①CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3無同分異構體。②同分異構體的化學性質可能相似，也可能不同；物理性質不同， 且支鏈越多，熔沸點越低。
【課堂練習】
1.判斷正誤
(1)烷烴的分子通式是CnH2n＋2，但符合通式CnH2n＋2的不一定是烷烴( )(2)同分異構體的組成元素相同，組成元素相同的有機物互為同分異構體( )(3)乙烷、丙烷都屬于烷烴，二者互為同系物，正丁烷和異丁烷也都屬于烷烴，故二者也互為同系物( )(4)同分異構體的相對分子質量相等( )(5)相對分子質量相等的有機物互為同分異構體( )
√
×
×
×
×
2.(雙選)下列各組內的物質不屬于同系物的是(　　)
同位素、同素異形體、同系物、同分異構體的“四同”比較
概念內容 同位素 同素異形體 同系物 同分異構體
適用對象 原子 單質 有機物 有機物、無機物　
判斷依據 質子數相同，中子數不同 同一種元素組成的不同單質 ①結構相似； ②通式相同； ③相對分子質量不同(相差nCH2) ①分子式相同；　②結構不同
結構 電子層結構相同，原子核結構不同 單質的結構不同 相似 不同
性質 化學性質幾乎一樣，物理性質有差異 化學性質相似，物理性質差別較大 化學性質相似，熔點、沸點、密度呈規律性變化 化學性質可能相似也可能不同，物理性質不同
實例 H、D與T， 16O與18O 氧氣與臭氧，金剛石與石墨 甲烷與丁烷，乙烷與丙烷 正戊烷、異戊烷與新戊烷
1.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______。
⑥CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
①金剛石和石墨　②35Cl和37Cl　③CH3CH3和CH3CH2CH3
【課堂練習】
⑤
②
①
③④
⑥
2.下列物質之間的相互關系錯誤的是(　　)
C.CH3CH3和CH3CH2CH3互為同系物
D.H2和D2互為同素異形體
D
六、同分異構體的書寫
書寫方法：“碳鏈縮短法”
步驟：先寫最長的碳鏈，然后逐個減少碳原子，把減少的碳原子作為取代基在剩余的碳鏈上連接，可概括為“兩注意，四句話”：
兩注意：①選擇最長的碳鏈為主鏈；②找出中心對稱線。
四句話：①主鏈由長到短；②支鏈由整到散；
③位置由心到邊；④排布由對到間。
舉例：C6H14的同分異構體：
(1)寫出最長碳鏈
C—C—C—C—C
(2)從主鏈取下一個C原子作為支鏈(即—CH3)，畫中心對稱線，將—CH3依次連在對 稱軸一側的C原子上
(正己烷)
C—C—C—C—C—C
① ② ③
C
(異戊烷)
(3)從主鏈取下2個C原子作為支鏈
1個—CH2CH3
2個—CH3
(定一移一)
C—C—C—C
C
C
注意：① —CH3支鏈不能連在鏈端
② —CH2CH3不能連在離鏈端的第2個C原子上
③ 從主鏈取下的C數<主鏈剩余C數
C—C—C—C—C
① ② ③
C
C—C—C—C
C
C
【課堂練習】C5H12的同分異構體有多少種
主鏈5碳： C—C—C—C—C
(1種)
C—C—C—C
C
主鏈4碳：(1種)
主鏈3碳：(1種)
C—C—C
C
C
【思考】
丁烷有2種同分異構體，則兩種丁烷和氯氣發生取代反應生成的一氯代物有幾種
2種
2種
CH3—CH2—CH2—CH3
CH3—CH—CH3
CH3
①連在同一碳原子上的氫原子等效,如甲烷中的4個氫原子等效。
則甲烷的一氯代物只有一種。
②同一個碳原子上所連接的甲基(—CH3)上的氫原子等效。
③處于對稱位置上的氫原子等效。
“等效氫法”判斷一鹵代烴的數目
烴分子中等效氫原子有幾種,則該烴 一鹵取代物就有幾種同分異構體。
12個氫等效一氯代物只有一種
18個氫等效一氯代物只有一種
例：C5H12的一氯代物有幾種
步驟：(1)烴的碳鏈異構
(2)找等效氫
C—C—C—C
C
C—C—C
C
C
C—C—C—C—C
① ② ③
② ③ ④
①
等效H判斷：
同一個C原子上的H原子等效
鏡面對稱位置上的H原子等效
同一個C原子所連的—CH3上的H原子等效
1.下列分子式不止表示一種物質的是(　　) A.C3H8 B.C4H10 C.CHCl3 D.CH2Cl2
2.下列有關說法正確的是(　　)
A.石墨和金剛石互為同位素
B.乙烷和丙烷互為同素異形體
C.CH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3互為同分異構體
D.12C和13C互為同系物
【課堂練習】

展開更多......

收起↑