7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第一节 认识有机化合物 第一课时 第七章 有机化合物 1.定义：含有碳元素的化合物叫做有机化合物。 2.组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素 一、有机化合物 CO、CO2、H2CO3、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC金属碳化物(如CaC2)、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等除外。 【学习任务一】有机化合物中碳原子的成键特点 原子结构 不易得失电子 四个共价键 → → C · · · · 甲烷——最简单的有机化合物 H C H H H 结构式 H H H H × × × × C · · · · 电子式 C 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 3 三氯甲烷 H C Cl Cl Cl 甲醇 H C O H H H H C H H H 甲烷 乙醇 H C C O H H H H H 原子成键数目 C 4 1.成键数目 【学习任务一】有机化合物中碳原子的成键特点 每个碳原子形成4个共价键 2.成键方式 观察以下物质的结构式思考碳原子的成键方式？ 甲醇 H C O H H H H C H H H 甲烷 C C H H H H 乙烯 H H C C 乙炔 【学习任务一】有机化合物中碳原子的成键特点 3.连接方式 链状结构 环状结构 【学习任务一】有机化合物中碳原子的成键特点 【学习任务二】有机物种类繁多的原因 键的个数: 每个C原子形成4个共价键 (2) 成键的类型: C原子与C原子之间可以形成单键、双键或三键。 (3) 碳骨架形式: C原子之间可构成链状或者环状结构 【学习任务二】烷烃的结构 甲烷的结构 结构式 电子式 分子式 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？ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 8 【学习任务二】烷烃的结构 甲烷的结构 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 反应分子的实际情况 109º28′ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 9 【思考与讨论】P62 (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。 C2H6 C3H8 C4H10 【学习任务二】烷烃的结构 (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) 结合下图的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。 只含碳、氢两种元素；碳碳单键、链状,C原子都形成4个共价键,形成四面体结构 【学习任务二】烷烃的结构 只含 和 两种元素，分子中的碳原子之间都 以结合，碳原子的剩余价键均与H原子结合，使碳原子的化合价都达到“ ”，这样的一类有机化合物称为 ，也称为 。 烷烃 C H 单键 饱和 饱和烃 1.概念 二.烷烃 【学习任务二】烷烃的结构 链状烷烃结构特点: C—C 链状【可以有支链】 [注意] ⑴分子里只存在单键。 ⑵碳链为“锯齿状”，并非真的“直”链 (3)碳链可以转动  链状烷烃通式：CnH2n+2 (n≥1) 2.分子通式 有机化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 分子中碳原子数 1 2 3 4 结构式 【学习任务二】烷烃的结构 H—C—C—C—C—C—H H H H H H H H H H H— —H C H 例如： 省略C—H键 把同一C上的H合并 CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3 再简化： 省略直链上C—C键 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 为了书写方便，有机物还常用结构简式表示。 或者：将支链括起来， 写在连接它的C原子后面 结构式 结构简式 键线式 结构简式 省略H原子，每一个端点和交点都代表一个碳原子 常用的 了解 14 为了书写的方便，有机物还常用结构简式表示。 3、烷烃的命名: 习惯命名法 碳原子数在十以上的：汉字数字 + 烷 碳原子数在十以下的, 依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 + 烷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 rén guǐ 对于有支链的烷烃：常用正、异、新……来表示 C4H10 CH3CH2CH2CH3 CH CHCH CH3 3 3 正丁烷 异丁烷 ——依据：碳原子的数目 如:C11H24 称为十一烷 正戊烷(无支链) 异戊烷(带一支链) 新戊烷(带两支链) C5H12 戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 仅适用于简单的有支链的链状烷烃 阅读课本P63相关内容 【学习任务三】烷烃的命名 15 甲烷 CH4 CH4 乙烷 C2H6 CH3CH3 丙烷 C3H8　 CH3CH2CH3 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 戊烷 C5H12　 CH3(CH2)3CH3 癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3 十七烷 C17H36 CH3(CH2)15CH3 [思考与讨论] 分析这些式子，可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？ ？ 结论： ①结构相似， ②在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团 分子式 结构简式 名称 -CH2- -CH2- -CH2- -CH2- (CH2)7 有机化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 结构式       结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。  CH3CH3 CH3CH2 CH3 CH3CH2CH2CH3  CH4 结构简式 CnH2n+2 (n≥1) 【学习任务四】三、同系物 1.定义： 同系物判断的三个关键点 ①“同”——必须属于同一类物质，通式相同 ②“似”——结构相似，化学性质相似，物理性质不同 ③“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。 思考交流：如何判断是否属于同系物呢？ 2.判断 【学习任务四】同系物 判断下列各组内的物质是否互为同系物(填“是”或“否”)。 ①CH3CH3和CH3CH2CH3　　。  ②CH2==CH2和CH2==CH—CH2—CH3　　。  ③ 和 　　。  ④ 和 　　。  是 是 是 否 ⑤ 和CH2==CH2　 　。  否 探究课堂 注意：具有相同的通式不一定是同系物 （1）碳、碳单键 （2）链状（可带支链） （3）—CH2—为系差 烷烃的结构 相似是指: 【学习任务五】同分异构体 正戊烷 异戊烷 新戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 以上三个物质物质分子式均为C5H12，它们是否是同一种物质呢？ 分子式相同（C5H12），但分子结构不同，属于不同的分子。 【学习任务五】同分异构体 同分异构现象和同分异构体 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 同分异构体 具有相同分子式而结构不同的化合物的互称 正丁烷 异丁烷 分子式 相同 相对分子质量必相同 不一定属于同一类物质 结构 不同 原子或原子团的连接顺序不同 原子的空间排列不同 同分异构现象的广泛存在是有机物种类繁多的重要原因之一。 【学习任务五】同分异构体 名称 熔点/0C 沸点/0C 相对密度 正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788 异丁烷 -159.6 -11.7 0.557 正丁烷和异丁烷的某些物理性质 同分异构的性质 物理性质：支链越多，熔沸点越低，密度越小 化学性质：不一定相似 支链越多,分子间排列越不紧密,分子间作用力越弱 概念 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 对象 原子 单质 化合物 化合物 同 质子数 元素 结构相似 分子式 异 中子数 性质 分子式不同 组成差n个CH2 结构不同 实例 金刚石、石墨 CH4、C3H8 CH3CH2CH2 CH3 CH3－CH－CH3 CH3 12C、14C 【概念辨析】 有机物组成和结构的的表示方法 归纳总结 种类 实例 含义 分子式 CH4 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 最简式 乙烷(C2H6)的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子； ②由最简式可求最简式量 电子式   用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式   ①能反映物质的结构； ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构 结构 简式 CH3CH3 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团) 球棍 模型   小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状) 空间填充模型   ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 $