【化學(xué)】烷烴的結(jié)構(gòu)（教學(xué)課件） 高一化學(xué)同步備課系列（人教版2019必修第二冊(cè)）

第一節(jié)

認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物第1課時(shí)：烷烴的結(jié)構(gòu)第七章

有機(jī)化合物有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)01認(rèn)識(shí)烷烴02學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過閱讀思考、模型制作、動(dòng)畫演示等，認(rèn)識(shí)甲烷的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式、電子式，建立甲烷的立體結(jié)構(gòu)模型，知道甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。2.通過對(duì)比分析、歸納總結(jié)，認(rèn)識(shí)烷烴同系物在組成、結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)，形成同系物的概念，并能對(duì)同系物進(jìn)行判斷。

碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機(jī)化合物卻分布很廣。有機(jī)化合物不僅構(gòu)成了生機(jī)勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和藥物的主要來源。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)一、認(rèn)識(shí)最簡單的有機(jī)物—甲烷學(xué)生活動(dòng)1：閱讀教材“前言”相關(guān)內(nèi)容，觀察圖片，聯(lián)系生活實(shí)際，舉例說明什么是有機(jī)化合物？與無機(jī)物相比有何特點(diǎn)？①有機(jī)化合物是指含有C元素的化合物，簡稱有機(jī)物，CO2、H2CO3及其鹽等除外。②有機(jī)化合物與人類生活有密切的關(guān)系，在衣、食、住、行、醫(yī)療、能源、材料、科學(xué)技術(shù)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中都起著重要作用，迄令為止已經(jīng)超過2000萬種。衣食住行有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)一、認(rèn)識(shí)最簡單的有機(jī)物—甲烷③與無機(jī)物相比，有機(jī)物不僅數(shù)量很多，而且分布極廣。如常見燃料中的汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合劑、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡膠、纖維、清潔劑；食物中的營養(yǎng)餐—糖類、油脂、蛋白質(zhì)等都是有機(jī)化合物。④有機(jī)化合物除一定含有碳元素外，它還可以含有氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)一、認(rèn)識(shí)最簡單的有機(jī)物—甲烷學(xué)生活動(dòng)2：閱讀教材P60頁內(nèi)容，結(jié)合教材P62頁圖7-5，思考甲烷分子結(jié)構(gòu)有哪些表示方法？完成下表內(nèi)容。類別表示方法含義分子式電子式

結(jié)構(gòu)式用元素符號(hào)表示物質(zhì)分子組成的式子，可反映一個(gè)分子中原子的種類和數(shù)目用小黑點(diǎn)等符號(hào)代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子CH4具有化學(xué)式所能表示的意義，能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，不表示空間構(gòu)型有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)一認(rèn)識(shí)最簡單的有機(jī)物—甲烷類別表示方法含義結(jié)構(gòu)示意圖

球棍模型空間填充模型小球表示原子，短棍表示價(jià)鍵(單鍵、雙鍵或三鍵)（甲烷鍵角109028′）用不同體積的小球表示不同大小的原子表示分子的空間構(gòu)型，5個(gè)原子不共面，形成正四面體空間結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體中心，4個(gè)氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)。分子中4個(gè)C—H的長度和強(qiáng)度相同，相互間夾角相等。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)【典例1】下列說法正確的是（

）A．含碳元素的化合物都是有機(jī)物B．易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑的物質(zhì)一定是有機(jī)化合物C．大多數(shù)有機(jī)物分子中碳原子與碳原子之間或碳原子與其他原子之

間相結(jié)合的化學(xué)鍵是非極性共價(jià)鍵或極性共價(jià)鍵D．有機(jī)物完全燃燒只可能生成CO2和H2O【解析】有機(jī)物通常是指含碳元素的化合物，但CO2、Na2CO3等少數(shù)物質(zhì)，其性質(zhì)卻跟無機(jī)物相似，一般把它們歸為無機(jī)物，A錯(cuò)誤；易溶于汽油、苯等有機(jī)溶劑物質(zhì)不一定是有機(jī)化合物，如溴單質(zhì)，B錯(cuò)誤；有機(jī)物中碳原子與碳原子之間均形成非極性共價(jià)鍵，而碳原子與其他元素原子之間形成的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵，C正確；有些有機(jī)物除含碳、氫、氧外，還含有氮、硫、鹵素、磷等，完全燃燒可能還會(huì)生成SO2、氮的氧化物等物質(zhì)，D錯(cuò)誤。C有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)【解析】Ⅱ表示電子式，但略去了碳原子的內(nèi)層電子，甲烷分子中應(yīng)含有10個(gè)電子?！镜淅?】如圖所示均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）

A．Ⅰ將各原子看成了質(zhì)點(diǎn)，為立體結(jié)構(gòu)示意圖

B．Ⅱ?yàn)殡娮邮?，表示甲烷分子中?個(gè)電子

C．Ⅲ為球棍模型，棍代表甲烷分子內(nèi)含有的共價(jià)鍵

D．Ⅳ為空間充填模型，能表示出甲烷空間構(gòu)型及各原子的相對(duì)大小B有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)二、探究有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)學(xué)生活動(dòng)1：實(shí)驗(yàn)測得甲烷分子中4個(gè)C—H鍵完全相同，每相鄰的兩個(gè)C—H鍵之間的鍵角、鍵長、鍵能均相等，請(qǐng)利用手中材料，制作出你們認(rèn)可的甲烷的空間結(jié)構(gòu)。①碳原子最外層有4個(gè)電子，氫原子最外層有1個(gè)電子，因此甲烷的分子式為CH4②結(jié)論：甲烷分子的空間構(gòu)型為正四面體，C原子位于正四面體的中心，H原子位于四面體的頂點(diǎn)，四個(gè)C－H鍵的鍵長、鍵能、鍵角都相同（等價(jià)），甲烷分子中最多有3個(gè)原子在同一平面內(nèi)。4個(gè)C—H可相等，但相互間夾角不相等4個(gè)C—H相等，相互間夾角也相等有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)二、探究有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)學(xué)生活動(dòng)2：結(jié)合教材P60頁及P61頁“思考與討論”內(nèi)容，觀察圖

7-1和7-3，利用兩個(gè)或多個(gè)碳原子及多個(gè)氫原子制作更多的有機(jī)物分子空間模型，分析有機(jī)物種類繁多的主要原因是什么？①用2個(gè)碳原子，氫原子數(shù)目任選，拼出你認(rèn)為合理的有機(jī)物。方法：先關(guān)注碳原子，搭建碳骨架，再按照“碳四價(jià)”原則，補(bǔ)充連接其他原子。單鍵雙鍵叁鍵有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)任務(wù)二、探究有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)②用3個(gè)碳原子、拼插你認(rèn)為合理的有機(jī)物的碳骨架。CCCCCCCCCCCCCCC③用4個(gè)碳原子，以碳碳單鍵相連，拼插你認(rèn)為合理的有機(jī)物的鏈狀骨架。圖7-34個(gè)碳原子相互結(jié)合的幾種方式【溫馨提示】有機(jī)物種類繁多的原因

①碳原子所成價(jià)鍵多：有機(jī)化合物中，碳原子最外層有4個(gè)單電子，可以形成4個(gè)

共價(jià)鍵，比氮、氧、氫或鹵素原子所成價(jià)鍵都要多。

②碳原子成鍵方式多樣：含有多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物，碳原子間成鍵方式較多，可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵。

③碳骨架多樣：碳原子間所成骨架有多種，可以是直鏈，也可以成環(huán)，也可以帶支鏈。

④成鏈原子及種類多而靈活：有機(jī)物分子中碳原子可以與一個(gè)或若干個(gè)碳原子成鍵，也可以和其他原子成鍵，數(shù)目不等。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)【典例1】只含C、H元素的有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是（

）

A．通過兩個(gè)共價(jià)鍵

B．通過非極性鍵

C．形成四對(duì)共用電子對(duì)D．通過離子鍵和共價(jià)鍵【解析】碳原子核外最外層有四個(gè)電子，在形成有機(jī)化合物時(shí)與其他原子可形成四對(duì)共用電子對(duì)，C正確，故選C。C有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)【典例2】有機(jī)物種類繁多的原因是（

）

A．碳元素在地殼中的含量大，且屬于非金屬

B．碳原子間能以共價(jià)鍵結(jié)合，形成多種鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)

C．碳元素所形成的化合物性質(zhì)穩(wěn)定，且共價(jià)鍵鍵能大

D．碳原子中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等【解析】有機(jī)物分子中碳原子間能以共價(jià)鍵結(jié)合形成4個(gè)共價(jià)鍵，而且可以形成鏈狀或環(huán)狀等結(jié)構(gòu)，是導(dǎo)致有機(jī)物種類繁多的原因，B正確。B認(rèn)識(shí)烷烴認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、探究烷烴的結(jié)構(gòu)學(xué)生活動(dòng)1：閱讀教材P62頁內(nèi)容，結(jié)合“思考與討論”欄目，完成表格填空，根據(jù)碳原子的成鍵規(guī)律和下表中提供的信息,試著寫出丁烷的結(jié)構(gòu)烷、丙烷、丁烷等一系列的有機(jī)化合物分子式，并歸納出該類有機(jī)物分子式的通式式什么？烷烴乙烷丙烷正丁烷分子中碳原子數(shù)234分子式結(jié)構(gòu)式

結(jié)構(gòu)簡式C2H6C3H8C4H10CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、探究烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴乙烷丙烷正丁烷分子結(jié)構(gòu)模型

通式【溫馨提示】①定義：只含有碳和氫兩種元素的化合物叫烴,烴分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合,碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價(jià)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。CnH2n+2認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、探究烷烴的結(jié)構(gòu)②注意：烷烴中碳原子間結(jié)合成鏈狀，鏈狀不是“直線狀”，而是呈鋸齒狀，鏈上也可以分出支鏈。例如：正丁烷（熔點(diǎn)-138.4℃，沸點(diǎn)-0.5℃）異丁烷（熔點(diǎn)-159.4℃，沸點(diǎn)-11.6℃）圖7-7正丁烷和異丁烷的分子結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、探究烷烴的結(jié)構(gòu)學(xué)生活動(dòng)2：閱讀教材P63頁第二自然段，思考如何對(duì)烷烴進(jìn)行命名？什么叫有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式？①烷烴種最簡單的是甲烷，其余隨碳原子數(shù)的增多，依次為乙烷、丙烷、丁烷等。②碳原子數(shù)不多于10時(shí),以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數(shù);碳原子數(shù)在11以上時(shí),以數(shù)字來表示,例如,十二烷[CH3(CH2)10CH3]。即:n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10用漢字?jǐn)?shù)字代表，如C11H24：十一烷【溫馨提示】碳原子數(shù)n相同結(jié)構(gòu)不同時(shí)，用正、異、新表示，如C4H10的兩種分子的命名：無支鏈時(shí)，CH3CH2CH2CH3：正丁烷，有支鏈時(shí)，

異丁烷。又叫習(xí)慣命名法認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、探究烷烴的結(jié)構(gòu)③書寫有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式時(shí),我們通常是將其寫成直線形式,但同一個(gè)碳上連接的4個(gè)價(jià)鍵的位置是可以互相調(diào)換的,因?yàn)樵诳臻g內(nèi)4個(gè)價(jià)鍵是可以旋轉(zhuǎn)的。④若把有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)式中表示共價(jià)單鍵的“一”刪去或部分刪去,如乙烷：CH3CH3、丙烷：CH3CH2CH3、丁烷：CH3CH2CH2CH3等。這種變形后的式子書寫起來比較方便,稱之為有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式?！緶剀疤崾尽吭跁鴮懹袡C(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡式時(shí),若遇到像丁烷這樣分子中有兩個(gè)或多個(gè)相同的成分時(shí),還可以寫成CH3(CH2)2CH3。由于結(jié)構(gòu)簡式書寫方便,且仍能表示出分子結(jié)構(gòu)的簡況,所以,更多情況下常使用結(jié)構(gòu)簡式。認(rèn)識(shí)烷烴【典例1】下列關(guān)于有機(jī)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的說法中，正確的是（

）A．CH3CH2CH3分子含有極性鍵和非極性鍵

B．碳原子之間只能形成C－C單鍵C．含碳元素的物質(zhì)都是有機(jī)物

D．碳原子之間只能形成碳鏈A【解析】A．CH3CH2CH3中存在C-H極性鍵和C-C非極性鍵，故A正確；B．碳原子之間能形成碳碳單鍵，碳碳雙鍵，碳碳三鍵，故B錯(cuò)誤；C．含碳元素的物質(zhì)不一定都是有機(jī)物，比如CO，故C錯(cuò)誤；D．碳原子之間能形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，故D錯(cuò)誤。故選：A。認(rèn)識(shí)烷烴【典例2】下列說法正確的是（）

A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定

是飽和鏈烴

B．分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是烷烴

C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上

D．碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1∶3的烷烴有兩種B【解析】A項(xiàng)中環(huán)烷烴也符合要求，但它不是鏈烴，屬于環(huán)烴；C項(xiàng)中由碳原子的成鍵方式和鍵角特征知，碳原子呈折線方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直線上；D項(xiàng)中n(C)∶n(H)＝1∶3時(shí)必為C2H6，一定是乙烷。認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)一、認(rèn)識(shí)同系物學(xué)生活動(dòng)1：閱讀教材P63頁第三自然段，根據(jù)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、十二烷等烷烴分子的結(jié)構(gòu)簡式，思考什么是同系物？。①甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、十二烷分子的結(jié)構(gòu)簡式分別為：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3、CH3(CH2)10CH3。②這些分子結(jié)構(gòu)相似—只含C—C鍵，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合；分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)。③定義：像這些結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。認(rèn)識(shí)烷烴任務(wù)二、認(rèn)識(shí)同系物學(xué)生活動(dòng)2：討論同系物有何特點(diǎn)，如何理解烷烴同系物概念的？①同系物特點(diǎn)：屬于同一類物質(zhì),且有相同的通式；式量相差一定是14的倍數(shù)；化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)隨著碳原子數(shù)的增加而發(fā)生規(guī)律性的變化。②烷烴同系物：結(jié)構(gòu)相似是指分子中原子全部以單鍵相結(jié)合,與支鏈或直鏈無關(guān)，如丙烷（CH3CH2CH3）是直連結(jié)構(gòu)，異丁烷[(CH)(CH3)3]含支連結(jié)構(gòu)，但二者是同系物，烷烴的組成可以用通式CnH2n+2表示?！緶剀疤崾尽吭谂袛嗤滴锏臅r(shí)候,要嚴(yán)格把握同系物概念的兩個(gè)方面:一是分子結(jié)構(gòu)相似,二是分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán),二者要聯(lián)系在一起應(yīng)用,缺一不可。當(dāng)然,還應(yīng)注意,同系物的關(guān)系不光是只有烷烴分子之間存在,在其他的有機(jī)物內(nèi)也存在著同系物的關(guān)系。認(rèn)識(shí)烷烴【典例1】下列關(guān)于同系物的說法中，錯(cuò)誤的是（

）

A．同系物具有相同的分子式

B．同系物符合同一通式

C．相鄰的同系物在組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)

D．同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似A【解析】同系物的結(jié)構(gòu)相似，屬于同一類物質(zhì)，因此符合同一通式，但一定不具有相同的分子式，A錯(cuò)誤，B正確；相鄰?fù)滴镌诜肿咏M成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)，C正確；同系物的結(jié)構(gòu)相似，所以化學(xué)性質(zhì)基本相似，D正確。認(rèn)識(shí)烷烴【典例2】下列敘述中正確的是（

）

A.含個(gè)碳原子的有機(jī)物，每個(gè)分子中最多可形成個(gè)鍵

B.正丁烷分子中所有碳原子在一條直線上

C.碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定符合通式

D.分子式為與的兩種有機(jī)物一定互為同系物D【解析】A.如果5個(gè)碳原子成環(huán)，則碳碳鍵數(shù)量為5。B.碳的4個(gè)鍵是有角度的，故正丁烷的4個(gè)碳不在一條直線上。C.若果是環(huán)狀，則不滿足通式。故答案為D。1．下列說法不正確的是（

）A．有機(jī)物分子中一定含有一個(gè)或多個(gè)碳原子B．有機(jī)物分子中的碳原子可以相互連接成鏈狀或環(huán)狀C．有機(jī)物分子中的碳原子可以與其它元素的原子連接D．分子中含有碳原子的化合物一定是有機(jī)化合物D【解析】A.含有碳元素的化合物是有機(jī)化合物，有機(jī)物分子中一定含有一個(gè)或多個(gè)碳原子，A正確；B.有機(jī)物分子中的碳原子可以相互連接成鏈狀或環(huán)狀，B正確；C.有機(jī)物分子中的碳原子可以與其它元素的原子連接，C正確；D.分子中含有碳原子的化合物不一定是有機(jī)化合物，例如CO2等，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于碳原子的成鍵特點(diǎn)及成鍵方式的理解中正確的是（

）A．飽和碳原子不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．碳原子只能與碳原子形成不飽和鍵C．具有六個(gè)碳原子的苯與環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)不同D．五個(gè)碳原子最多只能形成四個(gè)碳碳單鍵C【解析】飽和碳原子可以發(fā)生取代反應(yīng)或裂化反應(yīng)等，A錯(cuò)；碳原子也可以與氧原子或氮原子等形成不飽和鍵，B錯(cuò)；五個(gè)碳原子若構(gòu)成環(huán)戊烷，可以形成5個(gè)碳碳單鍵，D錯(cuò)。3．如圖為含4個(gè)碳原子的6種有機(jī)物分子模型(氫原子沒有畫出)，下列敘述中正確的是（

）A．與d互為同分異構(gòu)體的是c

B．b、c、f