(新教材)人教版高中化学必修第二册：7.1-第1课时-碳原子的成键特点与烷烃的结构-精品教学课件

第一节认识有机化合物第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.认识有机化合物中碳原子的成键特点及有机化合物的空间结构。2.了解同系物和有机化合物存在同分异构现象。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．碳原子最外层有几个电子，其得失电子能力如何，经常以什么方式成键，最多形成几条化学键，并尝试写出甲烷(CH4)的电子式和结构式。2．有机物中两个碳原子之间的成键方式可能有哪些？3．含有多个碳原子的有机物中，碳原子之间相互结合形成的碳骨架形状有哪些类型？4．结合以上问题思考：含有相同碳原子数的有机物分子，可能含有多种结构的原因？提示：碳原子数相同，碳原子之间的成键方式不同或碳骨架不同，有机物的结构就不同。如4个碳原子形成的结构情况有：[落实新知能]从碳原子的成键特点角度理解有机物种类繁多的原因角度1：碳骨架形状可以不同多个碳原子间不仅能形成链状结构，链状结构也可以带有支链；多个碳原子间还能形成环状结构，也可能含有支链。角度2：碳原子之间的成键方式可以不同碳原子间可以形成单键、双键或三键或同时含有上述几种化学键等。[演练新学考]1．烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A．形成4对共用电子对B．通过非极性键C．通过两个共价键D．通过离子键和共价键解析：烷烃分子中碳原子与其他原子形成4个共价键，即形成4对共用电子对，A项正确、C项错误；烷烃中的共价键可能是极性键或非极性键，B、D两项错误。答案：A2．有机物种类繁多的原因是()A．碳元素在地壳中的含量大，且属于非金属B．碳原子间能以共价键结合，形成多种链状和环状结构C．碳元素所形成的化合物性质稳定，且共价键键能大D．碳原子中质子数和中子数相等解析：有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键，而且可以形成链状或环状等结构，是导致有机物种类繁多的原因，B正确。答案：B3．据报道，近年来发现了一种新的星际分子，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键或三键等，相同的球表示同一种原子)。下列对该物质的说法中正确的是()A．①处的化学键表示碳碳双键B．此星际分子中仅含碳、氢两种元素C．③处的原子可能是氯原子或氟原子D．②处的化学键表示碳碳单键答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．甲烷的结构(1)下列符号(模型)是用来表示甲烷的组成或结构的，其中表示球棍模型的是(D)，表示空间充填模型的是(E)，表示结构式的是(C)。ABCDECH4(2)由甲烷的球棍模型可以清楚的看出，甲烷分子的空间结构呈__________形，碳原子位于的中心，4个氢原子分别位于4个；分子中的4个C—H的长度和强度，相互之间的夹角相等(109°28′)。正四面体正四面体顶点相同2．烷烃请填写下表空白处，并根据表中信息思考下列问题：有机化合物乙烷丙烷丁烷分子中碳原子数234结构式分子式_____________________C2H6C3H8C4H10(1)烷烃的概念分子中的碳原子之间都以结合，碳原子的剩余价键均与____原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为，也称为烷烃。链状烷烃的分子通式为。(2)烷烃的命名①碳原子数10以内：依次用甲、乙、丙、丁、____、己、____、辛、壬、____表示碳原子数。单键氢饱和烃CnH2n＋2戊庚癸②碳原子在10以上：用汉字数字表示碳原子数。为了书写方便，有机物经常用结构简式表示如丙烷和十一烷的结构简式分别为和。③碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3：。有支链时，：。CH3CH2CH3CH3(CH2)9CH3正丁烷异丁烷(3)同系物结构，在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物互称为同系物。如乙烷和丁烷互为同系物。(4)同分异构现象与同分异构体①化合物具有相同的，但具有不同的现象称为同分异构现象。②具有同分异构现象的化合物互称为。如正丁烷和异丁烷互为同分异构体。同分异构现象的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因之一。相似CH2分子式结构同分异构体[落实新知能]1．烷烃同分异构体的书写——减碳法(1)遵循的原则主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间。(2)书写的步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。(3)书写方法示例以C6H14的同分异构体书写为例：①将分子中所有碳原子连成一条直链。(为了简便起见，只写碳骨架，下同)即C—C—C—C—C—C。2．同系物判断的三个关键点(1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。(2)“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。[注意]①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。3．化学中“四同”比较概念化学式结构性质同位素质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子电子排布相同，原子核结构不同物理性质不同，化学性质相同同素异形体同一种元素形成的不同单质元素符号表示相同，分子式不同，如石墨和金刚石、O2和O3单质的组成或结构不同物理性质不同，化学性质相似原子符号表示不同，如11H、21H、31H概念化学式结构性质同分异构体分子式相同、结构式不同的化合物相同，如正丁烷和异丁烷不同物理性质不同，化学性质不一定相同同系物结构相似，组成相差一个或多个CH2原子团的化合物组成元素相同，通式相同，相对分子质量相差14n，如C2H6和C3H8等同一类物质，结构相似物理性质不同，化学性质相似4．表示有机物组成结构的一些化学用语比较分子式电子式结构式结构简式最简式(实验式)球棍模型空间充填模型CH4乙烷结构简式为CH3CH3乙烷最简式为CH3[演练新学考]1．下列有关说法正确的是()A．石墨和金刚石互为同位素B．乙烷和丙烷互为同素异形体C．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体D．12C和13C互为同系物解析：石墨和金刚石互为同素异形体，A项错误；乙烷和丙烷互为同系物，B项错误；12C和13C互为同位素，D项错误。答案：C2．下列叙述正确的是()A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质B．通式相同的不同物质一定属于同系物C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体D．同系物的性质完全相同解析：分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；同系物的化学性质相似，物理性质不同。答案：C3．根据下列物质的组成、结构特点及有关概念，完成下列问题。(1)互为同系物的是______________________________。(2)互为同分异构体的是________________________。(3)互为同位素的是_______________________________。(4)属于同种物质的是____________________________。解析：(1)结构相似，组成相差一个或多个CH2原子团的一系列化合物互为同系物。(2)分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体。(3)质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素。(4)液氯与氯气均为氯气单质。答案：(1)②④(或⑥)⑦⑩(2)④⑥(3)⑧⑨(4)①③