第7章 第1节 认识有机化合物（第1课时 碳原子的成键特点　烷烃的结构）-2020-2021学年高一化学同步精品学案（新教材人教版必修2）

《2020-2021学年高一化学同步精品学案（新人教版必修2）》 第7章 第1节　认识有机化合物 第1课时　碳原子的成键特点　烷烃的结构 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．甲烷分子的成键特点 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 4个电子分别与 4个氢原子的电子形成 4个C—H共价键， 电子式为 ，结构式为 。 2．有机化合物中碳原子的成键特点 （1）键的个数多：每个碳原子形成　　　　个共价键。  （2）成键方式多：碳原子与碳原子之间能形成共价键，且成键方式多样。  —C≡C— （3）碳骨架结构多：碳原子之间可构成　　　　结构，也可构成　　　　结构。  　　 有机化合物碳骨架的基本类型示意图 （4）结合原子种类多：碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等多种原子成键。 【思考与讨论】请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，小球表示碳原子，小棍表示化学键， 分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。 4个碳原子相互结合的几种方式 【理解应用】试画出3个碳原子相互结合的所有碳骨架的示意图。 二、烷烃 1．烷烃的结构 （1）甲烷的结构 表达形式 分子结构示意图 模型 模型 原子空间位置关系 结构特点 实验数据表明，甲烷分子中的5个原子　　　　(填“在”或“不在”)在同一平面上，而是形成了 的空间结构。碳原子位于正四面体的 ，4个氢原子分别位于4个 。分子中的4个C—H键的长度和强度　　　　，相互之间的夹角　　　　。 【思考与讨论】 ①与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系 列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷 的结构式、结构简式、分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。 有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 球棍模型 结构式 结构简式 分子式 ②根据碳原子的成键特点，丁烷的结构式除了HH外，还有一种表达方式为 ，这两种不同结构的化合物互称 。 2．烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与 结合， 使碳原子的化合价都达到“ ”，这样的一类有机化合物称为 ，也称为烷烃。链状烷烃的通式： (n≥1)。 3．链状烷烃的命名——习惯命名法 （1）碳原子数(n) n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 烷 己烷 烷 辛烷 烷 烷 n＞10 相应汉字数字＋烷 （2）当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示。 如C4H10：无支链时，CH3CH2CH2CH3称为 ；有支链时，称为 。 【思考与讨论】烷烃的碳骨架特点 （1）丙烷(C3H8)、正丁烷(C4H10)分子中，碳链是直线形状吗？ （2）每个碳原子为中心与周围最近原子构成什么结构？ 4．同系物 （1）定义：结构　　　　，在分子组成上相差一个或若干个　　　　的化合物互称为同系物。  （2）同系物的特点：通式 ，原子组成 ，结构 （填“相同”或“相似”）。 （3）链状烷烃同系物的结构特点： 。 5．同分异构现象和同分异构体 （1）同分异构体现象：化合物具有相同 ，但具有 的现象，称为同分异构现象。 （2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 【深刻理解】 同分异构体 正丁烷和异丁烷的某些物理性质 名称 熔点/ ℃ 沸点/ ℃ 正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788 异丁烷 -159.4 -11.6 0.557 【拓展训练】写出C5H12的所有同分异构体 结构简式 名称 【拓展延伸】烃基：烷烃失去一个氢原子后剩余的原子团。 （1）表示方法：R－（“－”表示一个单电子，是失去氢原子断键，拆开共用电子对后剩余的