7.1 认识有机化合物（第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品讲义（人教版2019必修第二册）

第7章 第一节 认识有机化合物 第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．知道有机化合物分子是有立体结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点。通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。 2．掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。 3．理解同系物、烃基等概念，学会烷烃的简单命名。 4．基本学会烷烃同分异构体的分析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。 理解概念。 【素养目标】 1．通过从元素、原子和分子水平认识烷烃结构特点的共性，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过采用模型、符号等多种方式对物质的结构进行综合表征，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 2．通过实践活动、探究实验和多媒体动画等，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：有机物与无机物的主要区别 性质 有机物 无机物 溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 部分溶于水而不溶于有机溶剂 耐热性 多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下 多数耐热，难熔化，熔点一般比较高 可燃性 多数可以燃烧 多数不能燃烧 电离性 多数是非电解质 多数是电解质 化学反应 一般比较复杂，副反应多，反应速率慢 一般比较简单，副反应少，反应速率较快 【点拨】有机物和含碳化合物的正确关系是：有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。 典例1．下列关于有机化合物的说法中，正确的是( ) A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物 B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物 C．所有的有机化合物都容易燃烧 D．有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一 【答案】D 【解析】溴单质易溶于有机溶剂，但不是有机物；四氯化碳是有机物，但不容易燃烧，可做灭火剂。 知识点二：有机化合物中碳原子的成键特点 1． 甲烷中碳原子成键特点 甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为CH4，其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了4个C—H共价键，电子式为，结构式为。 2．有机物中碳原子的结构及成键特点 (1)有机物中，碳原子可以形成4个共价键。 (2)碳原子间成键方式多样 ①碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。 ②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链)，如下图所示。 (3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 3．有机物结构简式的书写 (1)同碳原子上的相同原子可以合并，如可简化为CH3—CCl2—CH3。 (2)依次相连的相同基团可以合并，如 CH3CH2CH2CH2CH3可进一步简化为CH3(CH2)3CH3。 (3)键线式简式，如CH3CH2CH2CH3可进一步简化为。 【点拨】有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。 典例2． 目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　) A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键 C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键 D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合 【答案】B 【解析】碳元素的原子最外层有4个电子，既不易失电子也不易得电子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B选项错误。 知识点三：烷烃 1．烷烃的结构 【点拨】(1)烷烃分子里只有两种化学键：碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以4个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。 (2)烷烃是饱和烃，碳原子数一定的链状烷烃分子中氢原子数已达到最多，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比链状烷烃少。 (3)链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定是烷烃。 (4)碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链。 (1)甲烷的结构 甲烷的空间结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相同，为109°28′。空间示意图是。 常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例) 表示方法 含义 分子式：CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 最简式(实验式)：CH4 表示物质组成的各元素原子最简