7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构-2023-2024学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第七章 有机化合物 第一节 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构 [学习目标] 1.认识甲烷、烷烃分子中的化学键和空间结构，辨识烷烃的宏观性质，能认识官能团与物质性质间的辩证关系。 2.建构由个别到类型(由甲烷到烷烃)、由类型到个别的认知方法和认知模型。 3.通过探究甲烷与氯气取代反应的实验，对实验现象的分析、综合实验事实得出结论，并提出自己的看法。 4.通过甲烷燃烧、煤气燃烧对比，让学生具有安全意识，逐步养成严谨求实的科学态度。 课前预习 知识点01 有机化合物中碳原子的成键特点 1．有机化合物 （1）有机化合物的组成元素 ①有机物中一定含有 元素，常含有氢、氧元素，有的还含有氮、硫、磷、卤素等。 ②含碳元素的化合物 都是有机物。如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。 （2）甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为 ，电子式为，结构式为。 2．有机化合物中碳原子的结构及成键特点 （1）机物中，碳原子可以形成 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（ ）。 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），如图所示。 （3）有机物结构特点 ①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。 ②含有相同碳原子数的有机物分子，可能因为碳原子间 或 的不同而具有多种结构。 知识点02 烷烃的结构 1．甲烷的结构 （1）空间结构是 结构， 原子位于正四面体的中心，4个 原子位于4个顶点上。 （2）分子中的4个C－H的长度和强度 ，相互之间的夹角 ，为109°28′。 2．烷烃 （1）结构特点：碳原子之间都以 结合，剩余价键均与 结合，使碳原子的化合价都达到“饱和” （2）示例 烷烃 乙烷 丙烷 十一烷 结构简式 分子式 （3）链状烷烃分子通式： 。 （4）烷烃的一般命名 ①方法 碳原子数 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 n＞10 相应汉字数字 ②示例：C4H10称 ，C8H18称 ，C12H26称 。 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 的化合物，互称为同系物。 （2）示例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 4．同分异构体 （1）同分异构现象：化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象。同分异构现象的广泛存在是有机物种类繁多的重要原因之一。 （2）同分异构体：具有 的化合物互称为同分异构体。 （3）C4H10的同分异构体： 和 ，其名称分别为 和 。 知识点总结 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 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