内容正文:
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第1课时 碳原子的成键特点
烷烃的结构
学习目标
理解同系物、同分异构体的概念并学会判断
3
认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构
2
了解碳原子的成键特点、成键类型及方式
1
导入
有机物
早期发现的有机物都是从生命体内分离出来的。随着科技的进步,很多有机物可以通过人工合成得到。
有机物,即 有机化合物
在已知超1亿种物质中,绝大多数都是有机化合物,无机物只占数十万种,如生活中塑料,衣服、食物等都是有化合机物。
有机物为什么种类繁多?
有机物的定义:
CO、CO2、H2CO3及其盐、氰化物、硫氰化物、金属碳化物、SiC等看作无机物
什么是有机化合物?
绝大多数含有碳元素的化合物为有机物化合物, 简称有机物
1.甲烷的分子结构
甲烷是最简单的有机物,甲烷分子中的碳原子以最外层的 个电子与 个氢原子的电子形成 个 共价键,分子式: ;
电子式为 ,结构式为 。
4
4
4
C—H
一、有机化合物中碳原子的成键特点
比例模型
球棍模型
CH4
5
2.有机物中碳原子的结构及成键特点
3.有机物种类繁多的原因
(1)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多个碳原子可以相互结合成 ,
也可以结合成 (且可带支链)。
链状
环状
③碳原子还可以和 等多种非金属原子形成共价键。
(2)组成有机物的碳原子数目灵活
有机物分子中可能只含有1个或几个碳原子,也可以含有成千上万个碳原子。
H、O、N、S、P、卤素
思考讨论
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。
C 原子成键特点
成键类型:
碳骨架类型:
C原子之间可以形成单键、双键、三键
C原子间可构成链状 ( 直链、支链 )、环状
成键个数:
每个C原子形成4个共价键
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
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(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
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【课堂练习】
1.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.通过两个共价键 B.通过非极性键
C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键
C
2.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中错误的是( )
C
烃:
(碳氢化合物)
只含有碳、氢两种元素的有机物。
+
=
烃
t
īng
q
火
气
àn
t īng
二、烷烃的结构
分子结构示意图 球棍模型 空间充填模型
分子式:
结构式:
电子式:
(1)5个原子不在同一平面上,而是形成了正四面体的空间结构;
CH4
(2)C原子位于正四面体的中心,4个H原子分别位于4个顶点;
(3)分子中4个C-H键的长度和强度相同,相互之间的夹角相等109°28′
1.甲烷的结构
最多3个原子共平面,2个原子共直线
思考讨论
与甲烷结构相似的有机化合物还有很多,还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。
C2H6
C3H8
C4H10
仔细观察:结构上有哪些共同特点?分子式具有什么规律?
这样一类的有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
链状烷烃的通式:
结构特点:
① 元素组成上只含 两种元素;
② 分子中的碳原子之间以 结合成 ;
③ 碳原子的剩余价键均与 结合,化合价达到“饱和”
C5HX
C8HY
12
18
CnH2n+2(n≥1)
2.烷烃的结构特点
碳、氢
碳碳单键
链状
氢原子
(1)下列有机物中,属于烷烃的是________
(2)写出下列各烷烃的分子式。
烷烃B的分子中含有200个氢原子:___________。
C FD
C99H200
【课堂练习】
3.烷烃的命名
碳原子数(n