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第七章第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第一課時學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道有機(jī)化合物分子具有空間結(jié)構(gòu),以甲烷為例認(rèn)識有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn),培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的能力。2.掌握烷烴的定義、結(jié)構(gòu)、了解習(xí)慣命名,掌握系統(tǒng)命名法。【目標(biāo)一】有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1.甲烷是最簡單的有機(jī)化合物,甲烷的分子式為,電子式為,結(jié)構(gòu)式為。2.有機(jī)物中碳原子的結(jié)構(gòu)及成鍵特點(diǎn)⑴C原子最外層有個電子,能與其他原子形成個⑵碳原子間成鍵方式多樣①有機(jī)化合物中碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵,可以形成()、()或(—C≡C—)。②多個碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈,也可以結(jié)合成碳環(huán),構(gòu)成有機(jī)物鏈狀或環(huán)狀的碳骨架。直鏈支鏈③碳原子還可以和等多種非金屬原子形成共價鍵⑶有機(jī)物分子可能只含有一個或幾個碳原子,也可能含有成千上萬個碳原子。含有相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子,可能因?yàn)樘荚娱g或不同而具有多種結(jié)構(gòu)?!緦?dǎo)練】下圖是表示4個碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化學(xué)鍵,假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫原子結(jié)合。⑴碳原子間所成的化學(xué)鍵全是碳碳單鍵的有________(填字母,下同),含有碳碳雙鍵的有________,含有碳碳三鍵的有________。⑵碳骨架為鏈狀的有________,為環(huán)狀的有________,含有支鏈的有________?!舅伎寂c討論】以碳為骨架的有機(jī)物種類繁多的原因?【目標(biāo)二】烷烴1.烷烴的結(jié)構(gòu)⑴甲烷的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在甲烷分子中,1個碳原子與4個氫原子形成4個C—H鍵,四個C—H鍵的長度和強(qiáng)度相同,夾角相等,其分子在空間呈________結(jié)構(gòu)??臻g結(jié)構(gòu):分子結(jié)構(gòu)示意圖:,球棍模型為,空間填充模型為?!就卣埂竣偃鬋H4分子中的4個氫原子全部被其他相同的原子或原子團(tuán)替代,則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為正四面體結(jié)構(gòu)。②若CH4分子中的4個氫原子被其他不同的原子或原子團(tuán)替代,則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為四面體,但不屬于正四面體,如CH3Cl、CH2Cl2等。③CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)可證明CH4、CH2Cl2等不是平面結(jié)構(gòu)而是四面體結(jié)構(gòu)。④由CH4的空間結(jié)構(gòu)可推知CH3CH2CH3等有機(jī)物中的碳原子并不在一條直線上。⑵烴及烷烴烴的定義:只含有碳、氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為烴。烷烴的定義:若烴分子中碳原子之間都以單鍵結(jié)合,剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使每一個碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”,這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴,也稱為烷烴。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的分子結(jié)構(gòu)均符合烷烴的概念,所以這四種有機(jī)物均屬于烷烴?!緞觿邮帧繉懗鱿铝形镔|(zhì)的分子式,結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)構(gòu)式乙烷:、、丙烷:、、丁烷:、、⑶烷烴的結(jié)構(gòu)①烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)a.單鍵——碳原子之間以碳碳單鍵結(jié)合b.飽和——碳原子剩余的價鍵全部與氫原子結(jié)合,每個碳原子均形成4個共價鍵c.結(jié)構(gòu)——每個碳原子都與其他原子形成四面體結(jié)構(gòu)。②烷烴的通式由甲烷(CH4)、乙烷(CH3CH3)、丙烷(CH3CH2CH3)的分子式或結(jié)構(gòu)簡式可知,碳原子數(shù)相鄰的烷烴分子組成上相差一個CH2原子團(tuán),所以如果烷烴中的碳原子數(shù)為n,則其氫原子數(shù)應(yīng)該為2n+2,其分子式可表示為CnH2n+2(n≥1),該分子式也被稱為鏈狀烷烴的通式。③結(jié)構(gòu)簡式為書寫方便,我們通常把結(jié)構(gòu)式中的C-H鍵進(jìn)行省略表示有機(jī)物的結(jié)構(gòu),這樣的式子稱為結(jié)構(gòu)簡式。結(jié)構(gòu)簡式只要把碳?xì)鋯捂I省略掉即可,碳碳單鍵、碳氯單鍵、碳和羥基氧形成的單鍵等大多數(shù)單鍵可以省略也可不省略。如正戊烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH2CH3,異戊烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH(CH3)CH3,新戊烷的結(jié)構(gòu)簡式C(CH3)3?!舅伎肌恳韵陆Y(jié)構(gòu)表示的下列物質(zhì)中是烷烴的有()⑷烷烴的命名a.烷烴的習(xí)慣命名法⑴烷烴可以根據(jù)烴分子里所含原子的數(shù)目來命名稱為“某烷”,碳原子數(shù)在以下的,用甲、乙、丙、丁、、、、、、來表示,例如:C5H12叫烷。碳原子數(shù)在以上的,就用漢字?jǐn)?shù)字來表示。例如C17H36叫烷。⑵碳原子數(shù)相同,結(jié)構(gòu)不同時,分別用“正、異、新”來表示,如前面的正丁烷、異丁烷;戊烷的三種同分異構(gòu)體,可用“”、“”、“”來區(qū)別,這種命名方法叫習(xí)慣命名法,只能適用于構(gòu)造比較簡單的烷烴。b.烷烴的系統(tǒng)命名法1.烴基:⑴定義:烴分子失去一個或幾個氫原子后剩余的部分叫烴基,烴基一般用“R—”來表示。若為烷烴,叫做烷烴基。如“—CH3”叫基“—CH2CH3”叫基⑵根和基的區(qū)別:“根”帶電荷,“基”不帶電荷;根能獨(dú)立存在,而基不能單獨(dú)存在。例如:氫氧根羥基2.系統(tǒng)命名:⑴選定分子中最長的碳鏈(即含有碳原子數(shù)目最多的鏈)為主鏈,并按照主鏈上碳原子的數(shù)目稱為“某烷”。遇多個等長碳鏈,則取代基多的為主鏈。如:⑵把主鏈中離支鏈最近的一端作為起點(diǎn),用阿拉伯?dāng)?shù)字給主鏈上的各個碳原子依次編號定位,使支鏈獲得最小的編號,以確定支鏈的位置。如:編號:()()()()①支鏈離兩端等距時,則從支鏈較簡單的一端開始編號。如:②有多種支鏈時,應(yīng)使支鏈位置號數(shù)之和的數(shù)目最小,如:⑶把支鏈作為取代基,把取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面,在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷烴直鏈上所處的位置,并在數(shù)字與取代基名稱之間用一短線隔開。如,異戊烷的系統(tǒng)命名方法如下:名稱:()⑷如果主鏈上有相同的取代基,可以將取代基合并起來,用二、三等數(shù)字表示,在用于表示取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字之間要用“,”隔開;如果主鏈上有幾個不同的取代基,就把簡單的寫在前面,把復(fù)雜的寫在后面。如:名稱:()名稱:()【小結(jié)】系統(tǒng)命名法的基本步驟可歸納為:①選主鏈,稱某烷;②編號碼,定支鏈;③取代基,寫在前,注位置,連短線;④不同基,簡在前,相同基,合并算?!緦?dǎo)練】系統(tǒng)命名法命名以下烷烴:CHCH3—CH2—CH—CH3CH3⑴CH3-CH2-CH2-CH3⑵CHCH3—CH—CH2—CH—CH3CH3—C—CH3CH2—CH3CH2—CH3CHCH3CH2CH3CH3—CH—CH—CH3⑶⑷CHCH3—C—CH2—CHC2H5C2H5CH3CH3⑸【導(dǎo)練】根據(jù)下列有機(jī)物的名稱,寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式:⑴3,3-二甲基-4-乙基庚烷⑵2,2,5-三甲基-3-乙基己烷【思考與討論】有機(jī)物種類繁多的原因(1)碳原子所成價鍵多:有機(jī)化合物中,碳原子最外層有4個單
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