7.1.1 有机化合物中碳原子的成键特点【一课一优】课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

课时1 有机化合物中碳原子的成键特点 第一节 认识有机化合物 有机化合物碳原子的 成键特点 01 烷烃的结构 02 有机化合物组成和 结构的表示方法 03 课标要求 1. 掌握有机化合物中碳原子的成键特点，理解碳原子形成4个共价键 的成键规律，能解释碳原子成键方式的多样性。 2. 理解烷烃的结构特点，掌握烷烃的通式、碳链骨架结构特征，能准 确判断简单烷烃的结构合理性。 3. 熟练掌握有机化合物组成和结构的常用表示方法，包括分子式、结 构式、结构简式，能规范书写简单烷烃的各类表示式。 【知识目标】 课标要求 【素养目标】 1. 宏观辨识与微观探析：从碳原子成键特点切入，认识烷烃微观结 构，解释有机物种类繁多的原因，建立结构决定性质的认知逻辑。 2. 证据推理与模型认知：通过分子式、结构式等表达，建立烷烃结 构模型，能依据结构模型分析、推断简单有机化合物的结构。 3. 科学态度与社会责任：规范书写化学用语，体会有机化学的严谨 性，认识有机物在生活中的应用，树立学以致用的科学态度。 新课导入 让我们一起感受奇妙的有机世界！ 新课导入 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物 有机化合物主要由碳、氢元素组成，是一定含碳的化合物。 含碳的化合物一定是有机物吗？ 不是所有含碳的化合物都是有机物。 CO、CO2、碳酸（H2CO3）、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC、金属碳化物、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等，性质上更趋向于无机物的性质，算作无机化合物 有机化合物的定义 有机化合物的通性 ②易燃烧，受热易分解；发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生。 有机方程式书写一般用“→” ①大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂； 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 1.下列物质属于有机物的是_______________ ①C2H2 ②HCN ③H2CO3 ④金刚石 ⑤CH3Cl ⑥CCl4 ⑦CH3COOH ⑧CH4 ⑨C6H6 ①⑤⑥⑦⑧⑨ PART 01 有机化合物碳原子的成键特点 思考：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 。有机化合物为什么如此繁多？它们的结构和性质具有哪些一般特点？ 一、有机化合物中碳原子的成键特点 【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。 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。 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.碳原子得失电子情况 一、有机化合物中碳原子的成键特点 2.碳原子的成键特点 （1）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键 C H H H H C H H H H 一、有机化合物中碳原子的成键特点 2.碳原子的成键特点 （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 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 一、有机化合物中碳原子的成键特点 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 链状 环状 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 2. 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(　　) √ × × √ √ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 3.有机化合物中每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。下图中碳原子的其余共价键均与氢原子相连。写出各物质的分子式。 C4H10 C4H10 C4H8 C4H8 C4H8 C4H6 C4H6 C4H8 C4H8 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 ③④⑤ ⑥⑦ 碳原子间仅形成单键( )的是_____________(填序号，下同)，碳原子间形成双键( )的是________，碳原子间形成三键(—C≡C—)的是_______。 ①②⑧⑨ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 4.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 结合方式错误的是（ ） C PART 02 烷烃的结构 二、烷烃的结构 【思考讨论】 各原子间形成的共价键时，彼此离的越远，则斥力越小，结构越稳定。 请画出甲烷可能的空间构型 平面正方形 正四棱锥 正四面体 二、烷烃的结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间 充填模型 CH4 键角 109°28′ 真实反应其存在状况 二、烷烃的结构 1.甲烷空间构型 二、烷烃的结构 1.甲烷空间构型 （3）正四面体 （2）4个C-H键：键长、强度(键能)、键角相同 （1）5个原子不在同一平面 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，键能为413.4KJ/mol,键长为109pm,键角为109°28′。 键角 109°28′ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 B 5.下列事实能证明甲烷分子中是以C原子为中心的正四面结构的是（ ） A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4只代表一种物质 【思考讨论】 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 二、烷烃的结构 2.烃 碳氢化合物叫烃，既只有碳、氢两种元素的有机物。 + = 烃 t īng q 火 气 àn tīng 类似甲烷，还有乙烷、丙烷、丁烷等等。 二、烷烃的结构 2.烃 ②结合分子结构模型，总结这类有机物的组成和分子结构特点。 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子之间都以单键相连，碳原子的其余价键均与氢原子相连，且碳原子呈锯齿状排列。 ①结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式和结构式，归纳这类有机物分子式的通式。 CnH2n＋2(n≥1) 二、烷烃的结构 3.同系物 由思考1中乙烷、丙烷、丁烷的结构式分析，这些 相似，在分子组成上相差一个或若干个 的化合物互称为同系物。 烷烃 乙烷 丙烷 丁烷 分子式 结构式   球棍模型 C2H6 C4H10 C3H8 结构 CH2原子团 二、烷烃的结构 4.同分异构体 【动动手】结合烷烃的组成和结构特点，搭建C4H10的球棍模型，书写丁烷(C4H10)的结构式、结构简式和键线式(用键线来表示碳架，省略碳氢原子)。 CH3CH2CH2CH3 二、烷烃的结构 4.同分异构体 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 具有同分异构现象的化合物 同分异构现象 同分异构体 结构 性质 化学性质和物理性质均有一定的差异，如正丁烷和异丁烷的熔沸点不同 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 6.(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。 相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。 (2)含碳质量分数最低的烷烃是________； 和CO2密度相同的烷烃是________； 碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。 C8H18 C4H10　 CH4　 C3H8 C5H12 PART 03 有机化合物组成和结构的表示方法 三、有机化合物组成和结构的表示方法 1.分子式 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 C2H6、 C3H8、 C4H10 …… 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 三、有机化合物组成和结构的表示方法 3.结构式 用短线来表示原子间的共用电子对 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 乙烷 丙烷 正丁烷 三、有机化合物组成和结构的表示方法 5.键线式 只画碳碳键，所有的H原子及C—H键均省略不画 乙烷 丙烷 正丁烷 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 三、有机化合物组成和结构的表示方法 5.分子模型 ①空间填充模型 ②球棍模型 最能反映真实结构 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 7.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 CH3—CH—CH2—CH3 CH3 CH3—CH—CH—CH3 CH3 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________ 键线式可表示为__________________ CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________ 【课堂小结】 42 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 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 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 2. 下列说法不正确的是(　 　) A、烷烃分子中所有的化学键都是单键 B、二氯甲烷只有一种结构说明甲烷是正四面体形 C、丙烷分子中所有原子都在同一平面 D、链状烷烃随分子中碳原子数目增加,其同分异构体数目逐渐增多 C 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 3．下列说法正确的是(　　) A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 B．两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互称为同分异构体 D 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 4.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 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 5.下列物质中属于同系物的是_________。 ① CH2=CH－CH3 ② CH4 ③CH3CH2CH3 ④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 ⑤ CH2—CH2 CH2—CH2 ②③④ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 6．写出下列烷烃的分子式 (1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：______。 (2)分子中含有22个共价键的烷烃：________。 (3)分子中含有30个氢原子的烷烃：________。 (4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：______。 C6H14 C7H16 C14H30 C4H10 谢谢观看与支持 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $