7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构-【备课优选】2022-2023学年高一化学同步优选备课课件(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1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构 新课引入 碳在地壳中质量分数只占0.087%，但是它的化合物，尤其是有机化合物，不仅数量众多，而且分布很广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。 新课引入 什么是有机化合物？ 电石 CaC2 HCN KSCN 金刚砂(SiC) 简称有机物，是含有碳元素的化合物 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 以上五类物质均为无机物。 以上五类物质均为无机物。 以上五类物质均为无机物。 以上物质均为无机物 新课引入 与无机化合物相比，有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。 对有机化合物的研究，需要在了解碳原子成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新的物质。 有机化合物中碳原子的成键特点 甲烷的结构 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。 分子式： CH4 电子式： 结构式： C H H H H +1 -4 （平面） 结构简式： CH4 有机化合物中碳原子的成键特点 思考与讨论 依据甲烷的结构特征，请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。 有机化合物中碳原子的成键特点 碳碳之间的结合方式有单键 、双键 、三键 。 —C≡C— 注意：C原子的四价特征，即C原子一般形成四个共价键。 有机物分子中碳原子间成键方式 有机化合物中碳原子的成键特点 有机物分子中碳原子间成键方式 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。 有机化合物中碳原子的成键特点 多个碳原子可以相互结合成环状(且可带支链)，构成有机物的环状碳骨架 有机物分子中碳原子间成键方式 有机化合物中碳原子的成键特点 有机物分子中碳原子间成键方式 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。 含有相同碳原子数的有机物分子，可能因为碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。 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 有机化合物中碳原子的成键特点 资料卡片 使用模型研究物质结构 将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。 有机化合物中碳原子的成键特点 甲烷的结构 通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么这些原子有着怎样的空间位置关系呢? 烷烃的结构 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/）。 甲烷的结构 应用物理方法测得CH4分子4个共价键的键角均为109°28′，4个C-H键长均相等。则说明CH4为正四面体结构的分子 CH2Cl2只有一种结构，则说明CH4为正四面体结构的分子 甲烷的结构 由图可知甲烷是正四面体结构，那如何证明甲烷分子是正四面体结构呢？ 烷烃的结构 思考与讨论 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、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。 C2H6 C3H8 C4H10 烷烃的结构 思考与讨论 甲烷 CH4 CH4 乙烷 C2H6 CH3CH3 丙烷 C3H8　 CH3CH2CH3 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 戊烷 C5H12　 CH3(CH2)3CH3