1、第七章 有机化合物第一节认识有机化合物第1课时有机化合物中碳原子成键能特点 烷烃的结构学习目标1、了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式。2、认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构。3、理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体，建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。 核心素养1、微观探析：从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。2、模型认知：建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。目目 录录有机化合物中碳原子的成键特点烷烃0102想一想：想一想： 有机物的组成元素有限却种类繁多，有机物的组成元素有限却种类繁多，原因是什么呢？原因是什么
2、呢？ 思考与交流：思考与交流： 请结合下图显示的请结合下图显示的4 4个碳原子相互结合的几种方式，分析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。以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。一、有机化合物中碳原子的成键特点一、有机化合物中碳原子的成键特点一、碳原子的成键特点一、碳原子的成键特点形成形成4 4个共价键个共价键球棍模型球棍模型比例模型比例模型结构式结构式电子式电子式原子结构原子结构示意图示意图 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 个电子与 个氢原子的电子形成 个 共价键，电子式为 ，结构式为 。444CH(1) 键的个数每个碳原子形成4个共价键(2) 成键的类型 碳
3、原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。(3) 碳骨架形式碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。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C2.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中错误的是( )C课堂练习二、烷烃二、烷烃烃:（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。+=烃tng q火气nt ng(1) 甲烷的结构 通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么这些原子有着怎样的空间位置关系呢？ 实验数据表明，甲烷分子中的5个原子不在同
4、一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C-H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。(1) 甲烷的结构甲烷分子结构是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。 下列事实能证明甲烷分子中是以C原子为中心的正四面体结构的是（ ）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B课堂练习 (1) 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
5、的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。C2H6C3H8C4H10（2）烷烃的结构链状烷烃的结构特点单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。饱和：碳原子剩余价键全部与氢原子相结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，链状烷烃的含氢量最大。烷烃：只含 和 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与 结合，使碳原子的化合价都达到“ ”，这样的一类有机化合物称为 ，也称为烷烃。链状烷烃的通式：_(n1)。碳氢单键氢原子饱和饱和烃CnH2n2烷烃的结构：烷烃的结构： 碳原子数不多于碳原子数不多于1010时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、王
6、、癸依次代表碳原子数；碳原子数在辛、王、癸依次代表碳原子数；碳原子数在1010以上时，以汉以上时，以汉字数字代表，如字数字代表，如“十一烷十一烷”。结构式：结构式： 结构简式：结构简式：CHHHHCH4通式：通式：CnH2n+2 (n大于等于大于等于1的正整数的正整数) 当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键，因此，烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示：正戊烷异戊烷新戊烷学科网原创 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。(2) 同系物的特点通式相同、结构相似、化学性质相似，分子式不同
7、、组成上相差一个或若干CH2原子团。2.同系物同系物(1)定义下列物质中属于同系物的是_。 CH2=CHCH3 CH4 CH3CH2CH3 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 课堂练习思考与交流：思考与交流： 与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的可能原因。思考产生这种现象的可能原因。分子式相同，结构式不同分子式相同，结构式不同-同分异构体同分异构体思考与交流：思考与交流： 根据上面对同分异构体的介绍，写一写戊烷根据上面对同分异构体的介绍，写一写戊烷的同分异构体。的同分异构体。正戊烷正戊烷
8、 异戊烷异戊烷 新戊烷新戊烷戊烷的三种同分异构体戊烷的三种同分异构体名称熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质1. 同分异构体性质物理性质： 支链越多，熔沸点 密度 化学性质： 不一定相同以烷烃为例以烷烃为例2.碳原子数目越多，同分异构体越多碳原子数目越多，同分异构体越多碳数碳数1 2 3 4 5 6 7 8 910 1112. 15 20数目数目1 1 1 2 3 5 9 18 35 75159 3534347366319示例：书写示例：书写C7H16 的同分异构体的同分异构体HHHHHHHHHCC
9、C CCC HHHHH1.一直链（主链7个碳）2.主链少一个碳（主链6个C） CCCCCCC CCCCCCC CCCCCC(支链位置由心到边)(主链由长到短)CCCCCCC3.主链少二个碳（主链主链少二个碳（主链5个个C）（1）支链为乙基）支链为乙基C C CCCCCC C 注意：乙基不能连在注意：乙基不能连在2号碳上，否则导致主链增长号碳上，否则导致主链增长(支链由整到散支链由整到散)(支链位置由心到边支链位置由心到边)I、两甲基在同一个碳原子上CCCCCC C C C CCCCCC C (支链由整到散)(支链位置由心到边)（2）支链为两个甲基II、两甲基在不同碳原子上CCCCCCCCCCC
10、 C C C (排布由对到邻再到间)支链邻位支链间位注意：甲基不能连在端位碳上(支链由整到散)（2）支链为两个甲基4、主链少三个碳原子（主链4个碳）CCCCCC CCCCCC C C 只有一种结构C-C-C-C-C-C-CC7H16 的同分异构体共有9种：C C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC C C C-C-C-C-CC-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-C-CC C C-C-C-CC C C 123456789概念内涵比较对象实例同位素同素异形体同系物同分异构体原子氕、氚同单质O2、O3结构相似，组成上差一个或n个CH2有机物
11、C2H6、C4H10相同分子式，不同结构的化合物有机物CH3(CH2)3CH3、C(CH3)41.下列物质互为同分异构体的是 ，互为同系物的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，属于同一物质的是 。 C60与金刚石 H与DHCClClHHCClHHH2CCH2H2CH2CH2CCH2CH2H3CCCH3CH3CH3H3CHCCH3CH2CH3 与CH3C(CH3)2CH2CH3 与与 与与 与与H3CCCH2CH3CH3CH3课堂练习课堂练习Cl有机物碳原子成键特点烷烃结构烷烃的习惯命名法同系物同分异构分子式相同，结构不同甲烷正四面体1以下结构表示的物质中是烷烃的是()ACH3OHBC
12、H2=CH2C课堂练习1. 一一元取代物的判断方法元取代物的判断方法如如 CH4如新戊烷如新戊烷等效氢法等效氢法: 等效等效氢原子只能取代一次氢原子只能取代一次(1)同一碳原子上的氢原子是等效的同一碳原子上的氢原子是等效的(3)同一分子处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是同一分子处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的等效的如如CH3CH2CH2CH3有有2种等效氢，种等效氢，其一氯代物有其一氯代物有2种种(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的是等效的同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的是等效的练习：下列有机物中一氯代物的同分异体的数目CH3-CH2-CH3CH3-CH2-CH-CH3CH312344种122种课堂练习课堂练习常见一元取代物只有一种的10个碳原子以内的烷烃CH3 CH3CH4CH3 C CCH3CH3CH3CH3CH3 CH3C CH3 CH3CH3感 谢 聆 听！
