7.1.1 碳原子的成键特点 烷烃的结构（同步课件）-2023-2024学年高一化学同步精品课堂（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 课时1 碳原子的成键特点 烷烃的结构 贰 知识导航 本节重点 本节难点 碳原子的成键特点 壹 烷烃的结构 贰 课堂导入 碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布很广。 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。 维生素C 木糖醇 食 品 课堂导入 青霉素 药 物 聚氯乙烯塑料 材 料 课堂导入 煤矿坑道气（瓦斯） 沼气（甲烷的俗称） 天然气、油田气 可燃冰 CH4 燃 料 目前发现和合成的物质，绝大多数是有机物，超过了1亿种！ 探究课堂 都含有C元素 通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？ 有机化合物 探究课堂 有机化合物 绝大多数含碳的化合物，但不是所有含碳的化合物都是有机物。 尽管含有碳，但它们的组成和结构更象无机物，所以将它们看作无机物 碳的氧化物(CO、CO2) 碳酸及其盐(H2CO3、Na2CO3) 氢氰酸及其盐(HCN、NaCN) 硫氰酸及其盐(HSCN、KSCN) 某些碳化物SiC、CaC2 氰酸盐(HCNO、NH4CNO)等 有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学 探究课堂 有机化合物 组成元素： 主要元素 其他元素 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 探究课堂 1、请书写碳原子的原子结构示意图、碳原子的电子式和结构式。 2、思考碳原子具有怎样的结构和成键特点？ 2 4 +6 l –C– l . ·C· ˙ 碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子， 而易通过共价键与碳原子或其它非金属原子相结合。 人类目前发现和合成的物质已经超过1亿种，其中绝大多数都是有机物，为什么有机物的种类会如此繁多？ 探究课堂 C C H H H H H H C C H H H H H H C C 先关注碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四价”原则，补充连接其他原子 单键 双键 三键 【探究活动】用2个碳原子，氢原子数目任选，拼出你认为合理的有机物，并说明理由 探究碳原子成键数目 探究课堂 探究碳原子成键数目 碳的骨架有哪些连接方式？ 1、用3个碳原子、拼插你认为合理的有机物的碳骨架 C C C C C C C C C C C C C C C 2、用4个碳原子，以碳碳单键相连，拼插你认为合理的有机物的链状骨架 C C C C C C C C C C C C C C C C 直链 环状 支链 探究课堂 探究碳原子成键数目 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。 ①碳原子最外层有4个电子，易形成4个共价键； ②碳原子间可形成单键、双键、三键； ③碳原子间可形成碳链或碳环； 探究课堂 【例1】下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。 (1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有________________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有_____________，含有碳碳三键的有__________。 A、C、H、J B、E、F D、G (2)碳骨架为链状的有________________________，为环状的有______，含有支链的有_________。 A、B、C、D、E、F、G H、J C、F、J 探究课堂 结构式 电子式 分子式 甲烷分子结构 探究课堂 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？ 探究课堂 分子结构示意图 球棍模型 空间充填模型 结构特点：4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等(即键角为109°28′)，是_____________；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 正四面体结构 甲烷分子结构 探究课堂 与甲烷结构相似的有机化合物还有乙烷、丙烷、丁烷，试写出丁烷的结构式并总结这类有机物的组成和分子结构特点？ 有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 结构式 ①元素组成上只含碳、氢两种元素； ②分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合； ③碳原子的剩余价键均与H结合，化合价达到饱和。 探究课堂 烷烃 1、定义：烃分子中碳原子之间都以单键相结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。 C的4根键连接4个原子 通过乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型分析烷烃还有哪些结构特点？ ④ 碳碳单键可旋转； ⑤ 碳原子数大于2的直链烷烃呈锯齿状； 探究课堂 再写出乙烷、丙烷、丁烷的分子式，然后分析链状烷烃的分子式有什么书写规律？ 规律：如果链状烷烃中碳原子数目为n，