内容正文:
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第一课时 碳原子的成键特点 烷烃结构
1.通过认识有机化合物中碳原子的成键特点,从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构,发展“微观探析”的学科核心素养。
2. 认识有机化合物的同分异构现象,从分子结构的多样性角度探析有机化合物性质的多样性。
3.通过认识烷烃的命名法和同系物的概念,从物质分类的角度辨识各类有机化合物的结构和性质特点。
4.以烷烃的代表物——甲烷的结构和性质为模型,认识烷烃的结构和性质。
核心素养
都含有C元素
情境导学
碳在地壳中的含量很低,但是含碳元素的有机化合物却分布极广。
任务一:有机化合物
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物,简称为有机物 。
1、定义:
但不是所有含碳的化合物都是有机物。
注意:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物, 简单碳化物(如:SiC) CN-,SCN- (如:KSCN)等虽含有碳元素,其性质跟无机物很相似,把它们归为无机物。
3、烃:
有机物的种类很多,我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃。
除碳元素,一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素。
2、组成:
练习1.下列物质属于有机物的是( ),
属于烃的是( )
A.H2S B.C2H2 C.CH3Cl D.C2H5OH
E.CH4 F.H2 G.金刚石 H.CH3COOH
I.CO2 J.C2H4
BCDEHJ
BEJ
图7-3 4个碳原子相互结合的几种方式
任务二:有机化合物中碳原子的成键特点
甲烷属于烷烃,是最简单的有机化合物。
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
CH4
思考与讨论:分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
有机物种类繁多的原因:
(1)碳原子含有4个价电子,可形成4个共价键
(2)碳原子易跟多种原子形成共价键;
碳原子间易形成单键、双键、叁键
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
(3)碳原子间可形成碳链或碳环;
任务三:烷烃
1、烷烃的结构:
分子式 电子式 结构式 分子模型
球棍模型 空间填充模型
CH4
H
H C H
H
··
··
··
··
C
H
H
H
H
表示了化学键和空间结构。
表示原子相对大小和空间相对位置。
思考1:如何证明甲烷是正四面体结构?
甲烷的空间结构探究
科学事实1:已知CH4 中四个C-H键的键长相等、相邻的C-H键之间的夹角也相等。
科学事实2:已知CH2Cl2只有一种结构。
平面四边形 正四棱锥 正四面体
√
109°28′
立体结构:正四面体型,C原子位于中心,四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个C-H键强度相同,因此四个键长度也相同(键角是109°28’)。
甲烷—正四面体构型
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物,如
乙烷
丙烷
丁烷
2、结构式:
3、分子式:
C2H6
C3H8
C4H10
结构简式
C
H
H
H
H
C
H
H
乙烷
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
丙烷
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
丁烷
4、为了方便书写还可以用 表示:
CH3CH3 、 CH3CH2CH3 、CH3CH2CH2CH3
或
CH3-CH3 、 CH3-CH2-CH3 、
CH3-CH2-CH2-CH3
省略C—H键
把同一碳上的H合并
省略C—C键
【注意】省略单键,但双键、三键不能省略
像这种碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,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”状态。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
1.碳原子间都以C—C键相连、其余都是C—H键;
2.碳原子都形成4个共价键,形成四面体结构;
3.碳链为锯齿状或折线状。
5、烷烃的结构特点:
练习2.下列给出的有机物属于饱和烃的是( )
C
C
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
A
C
A
H
C
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
B
C
C
H
H
H
H
C
D
甲烷 CH4