7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构-【备课好帮手】2022-2023学年高一化学同步教学课件（人教版2019必修第二册）

第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 第一课时 碳原子的成键特点 烷烃的结构 名称由来 发展现状 早期发现的有机物都是从生命体内分离出来的。 随着科技的进步，很多有机物可以通过人工合成得到。 之所以叫“有机化合物”，是因为最早人们发现的有机化合物都是从生命体内分离出来的，区别于无机化合物多数是从矿石等无生命体物质中得到的，但是随着时间的慢慢推移以及科技的进步，很多有机化合物现在都可以通过人工合成得到，只不过人们由于习惯沿用了最初的叫法。 食品：糖类、油脂、蛋白质…… 药物：阿司匹林、布洛芬…… 材料：塑料、橡胶、纤维…… 能源：煤、石油、天然气…… 有机化合物 有机化合物不仅构成了生命体本身，也构成了我们生机勃勃的世界，我们人类赖以生存和发展的很多必需品都与有机化合物息息相关。 如图所示，食物里所含的糖类、油脂、蛋白质等物质，药物里的阿司匹林、布洛芬等、常用材料塑料、橡胶、合成纤维等、以及能源方面的煤、石油和天然气，这些物质的构成成分都是有机化合物。 C9H8O4 CH4 C6H12O6 通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？ 有机化合物 -[-CH2-CH2-]-n 都含有C元素 都含有C元素 都有C元素 图片下方给出的分别是葡萄糖、阿司匹林、聚乙烯和甲烷的分子式，同学们，通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？ 什么是有机化合物？ 电石(CaC2) HCN KSCN 金刚砂(SiC) 是含有碳元素的化合物，简称有机物 主要含有碳、氢两种元素，有些含氧，氮、磷、硫、卤素等 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3 CO CO2 含有碳的化合物一定是有机化合物吗？ 不一定 有机化合物 碳元素在地壳中含量比较低，但是含碳的有机化合物种类和数量却很多。目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？ 这个饼状图表示的是地壳中元素含量的排序，我们可以看到，排名前九位的并没有碳元素，碳元素在地壳中含量比较低，据资料显示，只有0.03%左右，但是含碳的有机化合物的种类和数量却很多。 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？接下来我们要详细的探讨。 一、碳原子的成键特点 要探讨这个问题，我们需要先从碳的原子结构入手，碳在元素周期表中处于第二周期，第4主族，最外层有四个电子，既不容易失去电子，也不容易得到电子，而是与其他原子结合形成共价键从而达到稳定结构。 1.甲烷的的结构 甲烷的分子式为CH4，甲烷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。 甲烷是最简单的有机化合物 分子式： CH4 电子式： 结构式： C H H H H +1 -4 （平面） 结构简式： CH4 甲烷的立体结构——正四面体结构 109º28’ 空间充填模型 球棍模型 （C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109028/）。 2.有机物分子中碳原子间成键方式 ①碳碳之间的结合方式有单键 、双键 、三键 。 —C≡C— ②多个碳原子可以相互结合成链状和带支链的链状结构 。如下图所示。 【思考】某有机物的碳骨架为 则该碳骨架是否带支链? 提示：属于不带支链的直链结构。 ③多个碳原子可以相互结合成环状(且可带支链)，如下图所示。 ④碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。 (2)组成有机物的碳原子数目灵活有机物分子中可能只含有1个或几个碳原子,也可以含有成千上万个碳原子。 3.有机物中碳原子的结构及成键特点 碳原子 结构 成键特点 成键数目 成键种类 连接方式 最外层有4个电子，不易得失形成阴、阳离子 每个碳原子形成4个共价键 单键、双键或三键 碳链或碳环 有机物种类繁多 【思考与讨论】 （1）根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型下面写出各物质的分子式。 C4H10 C4H10 C4H8 C4H8 C4H8 C4H6 C4H6 C4H8 C4H8 （2）根据(1)中各物质的分子式，用序号填空。分子式相同的物质有： ①和 ；③和 ；⑥和