第9讲 认识有机化物《知识提炼 能力训练》2023春高一下化学同步讲解（全国通用）

第9讲　认识有机化合物 第1课时　碳原子的成键特点　烷烃的结构 [核心素养发展目标]　1.了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。2.认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构，理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体，建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.甲烷的分子结构 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 4个电子与 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 键的 个数 成键的类型 碳骨架形式 与其他原 子成键 每个 碳原子 形成 4个 共价键 单键() 双键() 三键() 碳原子之间可构成碳链，也可构成碳环 碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等原子成键 (1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　√　) (2)在有机化合物中，碳原子间只能成单键(　×　) 提示　在有机化合物分子中，碳原子和碳原子之间既可以成单键，也可以成双键或三键。 (3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　×　) 提示　在有机化合物中，碳原子间所成骨架可以是碳链，也可以是碳环。 (4)有机化合物种类繁多的原因之一是碳原子间的成键方式及碳骨架不同(　√　) 1.下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。 (1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有________，含有碳碳三键的有________。 (2)碳骨架为链状的有________，为环状的有________，含有支链的有________。 (3)试分析4个碳原子可以形成多种有机物的原因？ 提示　(1)A、C、H、J　B、E、F　D、G (2)A、B、C、D、E、F、G　H、J　C、F、J (3)碳原子最外层含4个电子，可以和碳原子及其他原子形成4个共价键，碳原子间可以以单键、双键或三键相结合，也可以形成碳链或碳环等碳骨架。 2.以小球表示碳原子，小棍表示化学键，试画出3个碳原子相互结合的所有碳骨架的示意图________。 提示　碳原子可以以下列方式相结合： (1)有机化合物中，碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。 (2)含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键，碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，也可以成环，也可以带支链。 1.(2019·河北省永清县一中月考)有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是(　　) A.通过两个共价键 B.通过非极性键 C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键 2.(2019·太原市期末)碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是(　　) 3.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是(　　) A.CH3 B.C2H6 C. D. 二、烷烃 1.烷烃的结构 (1)甲烷的结构 分子结构示意图 球棍模型 空间充填模型 结构特点 4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等(即键角为109°28′)，是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点 (2)已知乙烷、丙烷、丁烷的分子结构和甲烷相似 有机 化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 结构式 结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 分子式 C2H6 C3H8 C4H10 烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。 (1)丙烷(C3H8)、正丁烷(C4H10)分子中，碳链是直线形状吗？每个碳原子为中心与周围最近原子构成什么结构？ 提示　不是，是锯齿状结构，丙烷碳原子间结构为，正丁烷碳原子间结构为。每个碳原子与周围最近原子构成四面体结构。 (2)①下列属于链状烷烃的是________(填字母)。 A.C2H4 B.C3H4 C.C4H8 D.C5H12 E.C7H14 F.C9H20 ②分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。 ③相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。 ④某链状烷烃分子中含6个碳原子，则该链状烷烃的相对分子质量为________。 提示　①DF　②C8H18