内容正文:
有机化合物中碳原子的成键特点、烷烃的结构
第1课时
第一节 认识有机化合物
1.结合碳原子的核外电子排布,了解有机化合物中碳原子的成键特点,初步认
识有机物种类繁多的原因。
2.以甲烷的分子结构为基础,认识烷烃的结构,了解简单烷烃的习惯命名法、
同系物、同分异构体。
1.碳原子的成键特点及烷烃的结构。
2.同分异构体辨识。
[学习目标]
[重点难点]
2
情境导入
随着科技的进步,很多有机物可以通过人工合成得到。早期发现的有机物都是从生命体内分离出来的。
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
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?
1.甲烷中碳原子的成键特点
甲烷分子中,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。甲烷是最简单的有机化合物。
目标一 有机化合物中碳原子的成键特点
电子式
结构式
CH4
CH4
分子式
结构简式
有机化合物中每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。下图中碳原子的其余共价键均与氢原子相连。写出各物质的分子式。
思考
2.有机物中碳原子的成键特点
C4H10
C4H10
C4H8
C4H8
C4H8
C4H6
C4H6
C4H8
C4H8
(1)有机物中碳原子的成键方式
碳原子间仅形成单键( )的是__________(填序号,下同),碳原子
间形成双键( )的是________,碳原子间形成三键(—C≡C—)的是_______。
(2)有机物的碳骨架
多个碳原子之间结合成碳链的是_______________,结合成碳环(如: )
的是______。
①②⑧⑨
③④⑤
⑥⑦
①②③④⑤⑥⑦
⑧⑨
有机物碳骨架为直链(如: )的是____________,碳骨架为支
链(如: )的是_______。
①③④⑥⑦
②⑤
结论:有机物的多样性
一个或几个碳原子
成千上万个碳原子
构成碳链
构成碳环
碳骨架不同
碳原子成键方式
判断正误
(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( )
(2)在有机化合物中,碳原子间只能形成单键( )
(3)在有机化合物中,碳原子之间可以相互成键,也可以与其他原子形成共价键( )
(4)在有机化合物中,碳原子间所成的骨架只能为直链状( )
(5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关
( )
√
练习1
×
√
×
√
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错误的是
练习2
√
每个碳原子都以4价的形式成键,不能形成5个共价键
1.甲烷的结构
甲烷的空间结构为正四面体形,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。
分子中的4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相等。
特别提醒 ①球棍模型反映各原子的相对大小和空间位置,小棍代表化学键;②空间填充模型可以反映分子的实际状态。
目标二 烷烃的结构
球棍模型
空间填充模型
键角
109°28′
分子结构示意图
烷烃 乙烷 丙烷 丁烷
分子式
结构式
结构简式 CH3CH2CH2CH3
2.烷烃的结构
思考1
填空并回答问题。
C2H6
CH3CH3
CH3CH2CH3
C4H10
C3H8
①结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式和结构式,归纳这类有机物分子式的通式。
提示 CnH2n+2(n≥1)
②结合分子结构模型,总结这类有机物的组成和分子结构特点。
乙烷
丙烷
丁烷
提示 碳原子之间都以单键相连,碳原子的其余价键均与氢原子相连,且碳原子呈锯齿状排列。
(1)烷烃
烷烃(饱和烃):只含有碳和氢两种元素,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”。
(2)烷烃的习惯命名(n:碳原子个数)
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n>10
C的4根键连接4个原子
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
用汉字数字,如C11H24:十一烷
3.同系物
由思考1中乙烷