7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一化学必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第七章 有机化合物 第一节　认识有机化合物 课时(一)　碳原子的成键特点　烷烃的结构 【课程标准解读】　1.通过碳原子的结构特点，认识有机物的结构特点和通性。2.知道有机化合物存在同分异构现象，能写出丁烷和戊烷的同分异构体。3.了解同系物的概念及其基本判断方法。 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．甲烷的成键特点 甲烷分子中碳原子最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个C—H共价键。 甲烷的分子式、电子式、结构式分别为CH4、  、 。 2．有机物中碳原子的结构及成键特点 (1)结构：最外层有4个电子，不易得失电子形成阴、阳离子。 (2)成键特点 ①成键数目：每个碳原子与其他原子形成4个共价键。 ②成键类型：两个碳原子之间可以通过共用电子对形成单键、双键或三键。 ③连接方式：多个碳原子间以共价键结合成碳链或碳环，构成有机物的碳骨架。 [注意]以碳为骨架的有机物种类繁多的原因 ①碳原子的成键方式变化多样。 ②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。 二、烷烃的结构 1．甲烷的空间结构 分子结构示意图 球棍模型 空间填充模型 甲烷分子是正四面体结构：碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于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 2.烷烃 (1)定义：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”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 (2)结构特点 单键、饱和、碳骨架(碳链或碳环) (3)常见的烷烃 有机化 合物 结构式 分子式 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8 丁烷 、 C4H10 (4)链状烷烃通式：CnH2n＋2。 (5)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 示例 C4H10称丁烷，C8H18称辛烷，C12H26称十二烷 3.同系物 (1)定义 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。 (2)实例：如CH4 、C2H6 、C3H8 互为同系物。 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互称为同分异构体。 (2)实例 ①C4H10的同分异构体 正丁烷：CH3CH2CH2CH3； 异丁烷： 。 ②戊烷的同分异构体有3种，己烷的有5种。 【基础正误辨析】 1．含有碳元素和氢元素的化合物是烃(×) 2．CH4的结构式是，所以甲烷是平面结构(×) 3．链状烷烃的分子通式是CnH2n＋2(n≥1)，但符合通式CnH2n＋2的不一定是烷烃(×) 4．相对分子质量相同的化合物互为同分异构体(×) 5．互为同分异构体的化合物也可能互为同系物(×) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 突破点一 | 有机物的组成和结构的表示方法 【要点培优】 1．有机物结构式简化的原则 (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可简化为CH3(CH2)3CH3。 2．有机物组成和结构的表示方法 种类 实例 含义 分子式 C2H6 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 电子式 用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①用短线“—”表示原子所形成的共价键，能反映物质的结构 ②能表示分子中原子的结构或排列顺序，但不能表示空间结构 结构 简式 CH3—CH3 结构式中省略部分短线“—”，着重突出结构特点 球棍 模型 小球表示原子，短棍表示共价键 空间填 充模型 用不同体积的小球表示不同原子的大小 [思考] 下列是有机物中碳原子的连接方式，请写出三种有机物的分子式，并总结有机物中碳原子成键个数有什么特点？你是如何确定三种分子中氢原子个数的？ 提示：分子式分别为C4H10、C4H10、C4H8。有机物中碳原子与其他原子均成四个共价键，烷烃中碳原子除了碳碳键外其他键的数目就是