第1节 第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第一节 认识有机化合物 课时1 有机化合物中碳原子的成键特点 人教版2019必修第二册 第七章 有机化合物 素养目标 宏观辨识与微观探析： 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。 证据推理与模型认知： 通过分析碳原子的成键特点，根据甲烷的分子结构，推测烷烃的空间构型，建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。 科学探究与创新意识： 能从问题和假设出发，依据探究目的设计实验方案，培养运用化学实验进行实验验证的科学探究和创新精神。 教学目标 本节重点 碳原子的成键特点，烷烃的结构。 本节难点 碳原子的成键特点，烷烃的结构。 1.认识有机化合物中碳原子的成键特点。 2.认识烷烃同系物在组成、结构上的共同点，形成同系物的概念，并能对同系物进行判断。 3.认识甲烷的分子结构特点，掌握甲烷的结构式、电子式，建立甲烷的立体结构模型，知道甲烷的正四面体结构。 新课导入 你知道吗？ 形成化合物种类最多的是何种元素？ 碳元素位于元素周期表中：第二周期 ⅣA族 碳是有机化合物中的不可缺少的元素 新课导入 你知道吗？ 形成化合物种类最多的是何种元素？ 自然界发现和人工合成的物质超过1亿种，其中绝大多数是有机化合物 。 住 行 天然气 各种药物 合成纤维 合成橡胶 塑料 认识有机化合物 有机化合物碳原子的成键特点 壹 烷烃的结构 贰 知识导航 有机化合物组成和结构的表示方法 叁 课堂思考 请你回忆！ 什么叫有机物？它有哪些组成元素？ 1.含有碳元素的化合物为有机物。 CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物（如CaC2 ） 、金属氰化物（如NaCN）等除外。 2.组成元素： 碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素 为什么有机物种类繁多？ 01 有机化合物碳原子的成键特点 课堂探究 一、有机化合物碳原子的成键特点 重点理解 探究学习 1.碳原子得失电子情况 一个碳原子最多可和几个其他原子结合？ 碳原子的最外电子层有4个电子，不易得到电子，也不易失去电子而形成阳离子或阴离子,通常以共价键与其他原子结合。 碳原子可以彼此间成键，碳原子通过共价键(共用电子对)也可以与其他原子(H、O、N等)形成共价化合物，每个碳原子形成4个共价键。 课堂思考 请你试试！ 写出甲烷的电子式和结构式 C H H H H C H H H H 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 课堂探究 重点理解 一、有机化合物碳原子的成键特点 探究学习 2.碳原子的成键特点 两个碳原子之间有哪些结合方式？ ②碳原子之间可以通过一对、两对或三对共用电子对相结合 ①碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 课堂思考 请你总结！ 观察思考下列有机物的结构特点 2个碳原子的含碳和氢的有机化合物 3个碳原子的含碳和氢的有机化合物 乙烷 乙烯 乙炔 请你思考！ 多个碳原子相互间有哪些结合方式？ 课堂思考 直链 支链 观看 请你思考！ 多个碳原子相互间有哪些结合方式？ 课堂思考 环状 观看 课堂探究 一、有机化合物碳原子的成键特点 重点理解 探究学习 2.碳原子的成键特点 ③碳原子之间还可以形成链状（直链或支链）或环状结构 思考与讨论 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。 课堂探究 一、有机化合物碳原子的成键特点 重点理解 探究学习 2.碳原子的成键特点 资料卡片 使用模型研究物质结构 将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息随着信息技术的发展，还可通过计算机对物质结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。 大家可以用橡皮泥小球和牙签搭建分子的球棍模型 典例精讲 【例1】 下列描述中正确的打“√”，错误的打“×” (1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　) (2)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　) (3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　) (4)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　) (5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　) √ × × √ √ 你知道吗？ 甲烷——最简单的烷烃 课堂思考 天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。 烷烃的结构如何？ 观看 02 烷烃的结构 空间充填模型 二、烷烃的结构 课堂探究 重点理解 探究学习 1.甲烷的结构 ①甲烷的电子式和结构式 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上（键角是109°28′）。 ②甲烷分子的结构 球棍模型 分子结构示意图 20 课堂思考 请你思考！ 以下物质从组成元素上看，有何共同点？ 乙烷 丙烷 甲烷 乙烯 乙炔 仅由C与H两种元素组成 正丁烷 课堂探究 二、烷烃的结构 难点理解 对比学习 2.烃的定义 仅由C与H两种元素组成的有机物 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。 乙烷 丙烷 甲烷 正丁烷 分析以上烃的结构特点?这样的烃属于什么烃？ ①碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键； ②C原子都形成4个共价单键； ③分子式不同,相差若干个CH2原子团。 属于烷烃 课堂探究 二、烷烃的结构 重点理解 探究学习 3.烷烃 ⑴定义：在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。 ⑵要点： ①碳碳单键 ②链状：不是直线，锯齿状 ③“饱和”— 每个碳原子都形成四个单键 课堂探究 二、烷烃的结构 重点理解 对比学习 3.烷烃 思考与讨论 (1) 与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。 (2) 与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的可能原因。 (3) 结合图7-6中的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。 课堂探究 二、烷烃的结构 重点理解 探究学习 3.烷烃 C2H6 C3H8 C4H10 ⑶烷烃的通式： 如果链状烷烃中碳原子数目为n，氢原子数就是2n+2 CnH2n+2 (n≥1) 课堂思考 请你观察！ 表中相邻的两个烷烃在相对分子质量有相差多少？说明在组成上有何差别？ 名称 结构简式 相对分子质量 甲烷 CH4 16 乙烷 CH3CH3 30 丙烷 CH3CH2CH3 44 丁烷 CH3(CH2)2CH3 58 戊烷 CH3(CH2)3CH3 72 已烷 CH3(CH2) 4CH3 86 十烷 CH3(CH2) 8CH3 142 十八烷 CH3(CH2) 16CH3 254 一似 一差 课堂探究 二、烷烃的结构 重点理解 探究学习 4.同系物: ⑴定义：结构相似(同类物质)，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。 ⑵判断方法： 一同：同类物质 一似：结构相似 一差：组成差CH2 典例精讲 【例2】下列各组物质中互为同系物的是( ) B 课堂思考 请你总结！ 甲烷的分子表示方法 甲烷的分子式 甲烷的电子式 甲烷的结构式 甲烷分子的球棍模型 (球棍模型表示原子的相对位置) 甲烷分子的空间填充模型 （比例模型可大体上表示各种原子的体积比） CH4 实际的分子结构 （正四面体） 03 有机化合物组成和结构的表示方法 课堂探究 难点理解 三、有机化合物组成和结构的表示方法 探究学习 1.分子式： C2H6、 C3H8、 C4H10 …… 3.结构式： 用短线来表示原子间的共用电子对 用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 2.电子式： 用元素符号表示物质分子组成的式子，反映一个分子中原子的种类和数目 课堂探究 三、有机化合物组成和结构的表示方法 重点理解 探究学习 乙烷 丙烷 正丁烷 结构式 结构简式 省略C−H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C−C键 4.结构简式 键线式 只画碳碳键，所有的H原子及C—H键均省略不画 5.键线式 ②相邻C原子用相邻的线的交点表示 ①单键用线段表示 ③双键和三键分别用平行的两条/三条线表示 典例精讲 【例3】CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________ 键线式可表示为__________________ CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________ 33 课堂探究 三、有机化合物组成和结构的表示方法 重点理解 对比学习 6.分子模型 ①空间填充模型 最能反映真实结构 ②球棍模型 典例精讲 【例4】根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。 CH3—C≡C—CH2—CH3 CH3 CH3—CH—CH2—CH3 CH3 CH3—CH—CH—CH3 CH3 课堂小结 36 随堂演练 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 37 随堂演练 3.下列关于链状烷烃的说法正确的有( ) ①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键　 ②分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1)　 ③分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是链状烷烃　 ④丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上　 ⑤链状烷烃中所有原子可能共平面　 ⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃 A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 A 38 随堂演练 4.下列物质互为同系物的是( ) A. 与 B.CH3CH3与 C.CH3CH2Cl与 D.CH3CH2CH3与CH3CH2Cl B 5.写出下列分子模型对应的结构简式 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH-CH3 CH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3 39 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word https://www.zxxk.com/user/13354804 $$