【金學案】學年高中化學 （課標點擊+預習導學+典例精析+課堂導練）第3章 第1節(jié) 第2課時 有機化合物的結(jié)構(gòu)特點同步輔導與檢測 魯科必修2

第1節(jié)認識有機化合物第2課時有機化合物的結(jié)構(gòu)特點編輯ppt編輯ppt1．從身邊接觸的種類不同的有機物聯(lián)想質(zhì)疑，初步認識有機化合物種類繁多的原因。2．了解甲烷的結(jié)構(gòu)，并能結(jié)合碳原子成鍵方式、同分異構(gòu)現(xiàn)象認識有機化合物結(jié)構(gòu)的多樣性；學會書寫1～4個碳原子烷烴的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式。3．以甲烷為例，認識有機化合物分子具有立體的結(jié)構(gòu)，初步培養(yǎng)空間想象能力。編輯ppt編輯ppt知識清單甲烷的結(jié)構(gòu)1．烴的概念僅由______和______兩種元素組成的有機物稱為烴，又稱________。其通式可表示為________(y為偶數(shù)，且y≤2x＋2)。“烴”字取了“碳”和“氫”兩個字的偏旁組合而成，其音(ting)則是取了“碳(tan)”和“氫(qing)”的聲母和韻母。______是組成最簡單的烴。碳氫碳氫化合物CxHy甲烷編輯ppt2．結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式：用短線“—”表示原子所形成的共價鍵，進而表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的式子稱為______。結(jié)構(gòu)簡式：省略了部分短線“—”的結(jié)構(gòu)式稱為________。3．甲烷的組成和結(jié)構(gòu)

名稱化學式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型球棍模型填充模型甲烷CH4

結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式編輯ppt特別提示：上圖中的式子或模型，都從不同的側(cè)面不同程度地表達了分子的組成與結(jié)構(gòu)情況。電子式和結(jié)構(gòu)式突出表達了分子里原子間連接的順序和方式(化學鍵)，結(jié)構(gòu)簡式是結(jié)構(gòu)式的簡化形式，但它們不能表示分子真實的空間結(jié)構(gòu)。球棍模型以逼真的形式突出表達了分子里原子間連接的順序、方式以及原子的相對體積和空間分布、分子的空間構(gòu)型。比例模型以逼真的形式突出表達了分子里原子間連接的順序、原子的相對體積和空間分布、分子的空間構(gòu)型。應用思考：如何證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)呢？提示：甲烷分子中有4個等同的C—H鍵，在空間可能有兩種對稱分布：正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)。甲烷無論是正四面體還是平面正方形，其一氯代物、三氯代物和四氯代物均只有1種。編輯ppt假若甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu)，四個氫原子的位置雖然也相同，但是相互間存在相鄰和相間的關系，則其分子里的2個氫原子被氯原子取代得到的CH2Cl2卻應該有2種，即：(氯原子相鄰、相間)，應該是兩種不同的物質(zhì)。但事實上對應化學式為CH2Cl2的物質(zhì)只有一種熔沸點，即CH2Cl2只有一種物質(zhì)。因此，假設甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu)是不能成立的。所以甲烷只能為正四面體結(jié)構(gòu)，因為正四面體的二個頂點總是相鄰關系。可見，用甲烷的二氯代物只有1種這一事實，可以證明甲烷的結(jié)構(gòu)不是平面正方形，而是正四面體型。編輯ppt綜合拓展常見四面體的類型——無心四面體和有心四面體。1．無心四面體：四面體的中心沒有原子，原子都位于四面體的頂點上。如下圖所示:四原子分子形成的四面體都是無心四面體，如白磷分子。編輯ppt2．有心四面體：四面體的中心有1個原子，四面體的頂點上分別有4個原子。如下圖所示(圖中實線示鍵，虛線示形)。五原子分子形成的四面體都是有心四面體，如CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、NH+4等。編輯ppt特別提示由圖示我們可以看出，內(nèi)空的四面體的面都是正三角形，故鍵與鍵之間的夾角為60°，而有心四面體中，鍵與鍵的夾角為109.5°。編輯ppt嘗試應用1．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中不能反映出甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)的是()解析：B是甲烷的結(jié)構(gòu)式，它只能表示C原子和H原子的連接方式，而無法表達出甲烷的空間構(gòu)型，C是甲烷的球棍模型，D是甲烷的填充模型，都能很好反映出甲烷的空間構(gòu)型。答案：B編輯ppt2．二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品，它可代替某些會破壞臭氧層的“氟利昂”產(chǎn)品，用作空調(diào)、冰箱和冰凍庫的制冷劑。試判斷二氟甲烷的結(jié)構(gòu)簡式()A．有4種B．有3種C．有2種D．只有1種解析：因為甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，正四面體的任何兩個頂點總是相鄰的。因此，二氟甲烷只有一種結(jié)構(gòu)簡式。答案：D編輯ppt知識清單烷烴、有機物結(jié)構(gòu)的多樣性以及同分異構(gòu)體1．常見烷烴及其結(jié)構(gòu)烷烴的概念：分子里碳原子和碳原子都以______結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟______結(jié)合的“飽和”烴叫做烷烴，又叫做________。如：乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等，它們的結(jié)構(gòu)式分別表示如下：1．單鍵氫原子飽和鏈烴編輯ppt2．有機物結(jié)構(gòu)多樣性的原因①有機物分子中都含有碳原子，由于碳原子的最外層有4個電子，可以與其他的原子形成______共價鍵；②碳原子彼此之間還可以通過共價鍵構(gòu)成長的______或______；③碳原子之間可以通過________、________或________結(jié)合；④C原子也可與其他原子成鍵。正是這一結(jié)構(gòu)的多樣性，才導致了有機化合物種類繁多、數(shù)量巨大；才使有機化合物大家族異彩紛呈，擁有許多性質(zhì)奇妙、功能特異的物質(zhì)。碳碳單鍵碳碳雙鍵碳碳三鍵4個碳鏈碳環(huán)編輯ppt3．同分異構(gòu)體定義：化合物具有相同的________，但具有不同________的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為________。如正丁烷與異丁烷就是丁烷的兩種同分異構(gòu)體，屬于兩種化合物。分子式結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體編輯ppt名稱正丁烷異丁烷結(jié)構(gòu)式______________________________結(jié)構(gòu)簡式_____________________________填充模型熔點(℃)沸點(℃)－138.4－0.5－159.6－11.7正丁烷與異丁烷的比較：編輯ppt應用思考：你能寫出4個碳原子相互結(jié)合的方式嗎？答案：提示：編輯ppt綜合拓展烷烴同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律烷烴同分異構(gòu)體書寫規(guī)律：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列對、鄰、間。選擇最長的碳鏈為主鏈；找出中心對稱線；碳原子必須滿足4個鍵；主鏈上的鏈端不能接甲基，主鏈上的第二個碳原子或倒數(shù)第二個碳原子不能接乙基，否則主鏈會改變，而寫出重復結(jié)構(gòu)。如書寫戊烷(C5H12)同分異構(gòu)體的方法是：①先寫出碳鏈最長的直鏈烴：CH3CH2CH2CH2CH3編輯ppt②從主鏈上減少一個－CH3作為取代基(支鏈)，在所得主鏈上依次移動可能的位置，得：

③再從主鏈上減少一個碳原子作為所得主鏈的取代基，得：。故C5H10的異構(gòu)體共有三種，依次稱為正戊烷、異戊烷、新戊烷。編輯ppt特別提示烷烴從丁烷開始才出現(xiàn)同分異構(gòu)體，且丁烷有兩種同分異構(gòu)體，即正丁烷換為異丁烷，而戊烷有三種同分異構(gòu)體，及正戊烷、異戊烷和新戊烷。編輯ppt編輯ppt甲烷的結(jié)構(gòu)下列敘述能說明甲烷分子是正四面體形而不是平面正四邊形的是()A．甲烷分子里4個C－H鍵的鍵長相等B．甲烷分子里任意兩個C－H鍵之間的夾角都相等C．一氯甲烷沒有同分異構(gòu)體D．二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體編輯ppt解析：由甲烷分子的組成可知，其空間構(gòu)型既可以是正四面體，也可以是平面正四邊形。要注意找出兩者的共性和差異性，說明甲烷分子具有正四面體的特征才具有說服力。鍵長相等、一氯代物沒有同分異構(gòu)體是二者的共性，相鄰C－H鍵之間的夾角相等(都是109°28′)是正四面體的特征，正四邊形相鄰C－H鍵之間的夾角有的是90°，有的是180°；平面正四邊形的二氯代物有鄰位和間位兩種異構(gòu)體，而正四面體形的則無異構(gòu)現(xiàn)象，故B、D符合題意。答案：BD編輯ppt變式訓練1．（雙選題）有一種AB2C2型分子，在該分子中以A為中心原子，下列關于它的分子構(gòu)型和有關同分異構(gòu)體的各種說法正確的是()A．假如為平面四邊形，則有兩種同分異構(gòu)體B．假如為四面體，則有二種同分異構(gòu)體C．假如為平面四邊形，則無同分異構(gòu)體D．假如為四面體，則無同分異構(gòu)體編輯ppt解析：假如為平面四邊形結(jié)構(gòu)，四個原子中的兩個相同的原子的位置相互間存在相鄰和相間的關系，即和，應該是兩種同分異構(gòu)體；假如為正四面體結(jié)構(gòu)，因為正四面體的兩個頂點總是相鄰關系，則無同分異構(gòu)體。答案：AD編輯ppt同分異構(gòu)體主鏈含5個碳原子，有甲基、乙基2個支鏈的烷烴有()A．2種B．3種C．4種D．5種編輯ppt編輯ppt變式訓練2．下列化學式不只表示一種物質(zhì)的是()A．C3H8B．C4H10C．CHCl3D．CH2Cl2解析：正丁烷和異丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一種物質(zhì)。答案：B編輯ppt編輯ppt1.下列關于烴的說法中正確的是()A．烴是指分子里含有碳、氫元素的化合物B．烴是指分子里含有碳元素的化合物C．烴是指燃燒后能生成CO2和H2O的化合物D．烴是指僅由碳和氫兩種元素組成的化合物解析：只說分子里含有碳、氫元素，并沒有指明是否含有其他元素，這種說法不嚴密；含碳的化合物種類繁多，烴僅是其中的一種；燃燒后生成CO2和H2O的化合物可能是烴，也可能是含碳、氫、氧的化合物；僅由碳、氫兩種元素組成的化合物才是烴。答案：D編輯ppt9．有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標準狀況下其密度為1.16g·L-1，則關于混合物組成的說法正確的是（）A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.可能是甲烷和戊烷的混合物