7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构（精品学案）-2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（人教版2019必修第二册）

2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（精品学案） 第七章 有机化合物 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 烷烃的结构 课程学习目标 1．知道有机化合物是有空间结构的，以甲烷为例认识有机物中碳原子的成键特点。 2．知道同系物、同分异构体的概念，能根据结构式或结构简式判断它们是否为同分异构体或同系物。 学科核心素养 1．能从原子、分子水平分析烷烃的微观特征，能运用化学符号说明同系物、同分异构现象。 2．能从物质的微观角度说明烷烃的结构特征。 3．能用不同的化学符号描述常见的简单有机物。 【新知学习】 一．有机化合物 1．定义：绝大多数含碳的化合物都是有机化合物，简称有机物。 2．主要组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、卤素、磷等 3．性质： 熔沸点 水溶性 可燃性 大多比较低 大多难溶于水 大多能燃烧 二．有机化合物中碳原子的成键特点 1．甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为CH4，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)碳原子结构：最外层有4个电子，不易得失电子形成阴、阳离子 (2)碳原子成键特点： 成键数目——每个碳原子形成4个共价键 成键种类——单键、双键或三键 连接方式——碳链或碳环 3．有机物种类繁多的原因 (1)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多个碳原子可以相互结合成链状，也可以结合成环状(且可带支链)，如下图所示。 ③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。 三．烷烃的结构 1．烷烃的结构 (1)甲烷的结构 甲烷的空间构型是__正四面体__结构，空间结构示意图是。甲烷的球棍模型为，比例模型为。 (2)烷烃结构上的特点 单键：碳原子之间以碳碳单键相连 链状：碳原子结合成链状 饱和：碳原子剩余价键全部跟氢原子结合 通式：CnH2n＋2(n≥1) 点拨：烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示。 2．烷烃的命名 (1)表示 碳原子数(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 n>10 相应汉字数字 举例：C6H14命名为 己烷 ，C18H38命名为 十八烷 (2)碳原子数n相同，结构不同时，用正、异、新表示。 举例：C4H10的两种分子的命名： 无支链时：CH3CH2CH2CH3： 正丁烷 有支链时：CH3CH(CH3)CH3 ： 异丁烷 如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷 3．同系物 (1)概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。 (2)实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 (3)判断有机物之间是否互为同系物的方法： a．同系物间的分子结构相似，属于同一类物质；b．同系物间的组成上相差一个或若干个CH2原子团。 4．同分异构体 (1)概念 ①同分异构现象：化合物具有相同的__分子式__，但具有不同__结构__的现象。 ②同分异构体：具有__同分异构现象__的化合物。 (2)写出C4H10的同分异构体：__CH3CH2CH2CH3和 。 (3)戊烷的同分异构体有__3__种，己烷的同分异构体有__5__种。 【知识进阶】 一．同系物的理解与判断 【问题探究】 1．CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物？为什么？ 不是。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团，一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3与分子式相同，属于同分异构体。 2．CH2==CHCH3和的组成相同，二者中哪一个与CH2==CH2互为同系物？由此判断，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗？ 与CH2==CH2互为同系物的是CH2==CHCH3，因为CH2==CH2和CH2==CHCH3分子中都含有，结构相似，且分子组成上相差1个CH2原子团。分子中含碳碳单键而不含双键，化学键类型不同，结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似，故不一定是同系物。 【知识归纳总结】 1．同系物判断的三个关键点： (1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。 (2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。 2．同系物判断的几个“一定”和“不一定” (1)同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”