有機(jī)化合物第七章第一節(jié)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.知道有機(jī)化合物是有空間結(jié)構(gòu)的,認(rèn)識(shí)碳原子的成鍵特點(diǎn)。知道有機(jī)化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。2.認(rèn)識(shí)甲烷及其烷烴的主要性質(zhì)與應(yīng)用。知道氧化、取代等有機(jī)反應(yīng)類型。重點(diǎn)從物質(zhì)分類、化學(xué)鍵、有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的多樣性角度辨識(shí)和探析有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。難點(diǎn)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究和反應(yīng)原理的微觀探析。第1課時(shí)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵

特點(diǎn)烷烴目錄新知探究(一)——有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)新知探究(二)——烷烴課時(shí)跟蹤檢測(cè)新知探究(一)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1.甲烷中碳原子的成鍵特點(diǎn)碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

,碳原子的電子式為

,其最外層的4個(gè)電子分別與4個(gè)氫原子的電子形成了4個(gè)C—H共價(jià)鍵。甲烷的分子式:

,電子式:

,結(jié)構(gòu)式:

。

CH42.有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)(1)有機(jī)化合物中碳原子間的成鍵方式多樣有機(jī)化合物中的每個(gè)碳原子不僅能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,而且碳原子與碳原子之間也能形成共價(jià)鍵,可以形成單鍵()、雙鍵()或三鍵()。(2)有機(jī)化合物中碳骨架類型多樣多個(gè)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。(3)有機(jī)化合物的多樣性①有機(jī)物分子可能只含有一個(gè)或幾個(gè)碳原子,也可能含有成千上萬(wàn)個(gè)碳原子。②含有相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子,可能因?yàn)樘荚娱g成鍵方式或碳骨架的不同而具有多種結(jié)構(gòu)。

[微點(diǎn)撥]

5個(gè)碳原子可形成碳骨架的基本類型有C—C—C—C—C,,,,,,

。應(yīng)用化學(xué)如圖是表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的幾種方式。小球表示碳原子,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。(1)碳原子間所形成的化學(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

。(2)碳骨架為鏈狀的有

,為環(huán)狀的有

,含有支鏈的有

。A、C、H、IB、E、FD、GA、B、C、D、E、F、GH、IC、F、I1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)碳原子最外層有4個(gè)電子,可以形成4個(gè)共價(jià)鍵。()(2)在有機(jī)化合物中,碳原子間只能形成單鍵。()(3)在有機(jī)化合物中,碳原子間所形成的骨架只能為直鏈狀。()

[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]√××(4)有機(jī)化合物種類繁多的原因之一與碳原子間的成鍵方式及碳骨架不同有關(guān)。()(5)碳原子能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,且碳原子之間也能相互成鍵。()√√2.碳原子的不同結(jié)合方式使得有機(jī)化合物種類繁多,下列碳原子的結(jié)合方式中錯(cuò)誤的是(

)解析:碳原子最多形成4個(gè)共價(jià)鍵,C錯(cuò)誤?！?.已知碳原子可以形成4個(gè)價(jià)鍵,氫原子可以形成1個(gè)價(jià)鍵,氧原子可以形成2個(gè)價(jià)鍵,下列分子式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式書寫正確的是(

)A.CH3

B.C2H6C. D.√解析:根據(jù)信息知,碳原子可以形成4個(gè)共價(jià)鍵,氫原子可以形成1個(gè)價(jià)鍵,因此一個(gè)碳原子可以結(jié)合4個(gè)氫原子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳和碳之間形成一個(gè)價(jià)鍵,剩余價(jià)鍵和氫原子結(jié)合,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)和D項(xiàng)中,碳原子所成價(jià)鍵超過了4個(gè),錯(cuò)誤。4.兩種有機(jī)化合物的碳骨架如圖所示。已知它們結(jié)構(gòu)中的碳原子余下的價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合,請(qǐng)寫出分子式:棱晶烷

;立方烷

。C6H6C8H8|歸納拓展|常見有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表示方法表示方法含義分子式:CH4用元素符號(hào)表示物質(zhì)分子組成的式子,可反映一個(gè)分子中元素的種類和原子數(shù)目最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式):CH4表示組成物質(zhì)的各元素原子最簡(jiǎn)整數(shù)比的式子用“小黑點(diǎn)”或“小叉號(hào)”代替電子,表示原子最外層電子成鍵情況的式子

結(jié)構(gòu)式:①具有化學(xué)式所能表示的意義,能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu);②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子,但不表示空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH3(以乙烷為例)將結(jié)構(gòu)式省略碳碳單鍵和碳?xì)滏I所得的式子續(xù)表新知探究(二)烷烴1.甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)(1)甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖與分子結(jié)構(gòu)模型(2)甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①甲烷分子中的5個(gè)原子不在同一平面上,而是形成了

的空間結(jié)構(gòu)。②分子中碳原子位于正四面體的中心,4個(gè)氫原子分別位于4個(gè)頂點(diǎn)。③分子中的4個(gè)C—H的長(zhǎng)度和強(qiáng)度相同,相互之間的夾角相等。正四面體2.烷烴的結(jié)構(gòu)(1)烷烴的定義只含有

和

兩種元素,分子中的碳原子之間都以

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。碳?xì)鋯捂I(2)烷烴的習(xí)慣命名(n:碳原子個(gè)數(shù))①以烷烴分子中碳原子數(shù)命名,碳原子數(shù)(n)及表示如下:碳原子數(shù)(n)表示n≤1012345甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷678910己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n>10相應(yīng)漢字?jǐn)?shù)字+烷②當(dāng)碳原子數(shù)n相同,結(jié)構(gòu)不相同時(shí),用正、異、新表示。如C4H10的兩種分子的命名:無(wú)支鏈時(shí),CH3CH2CH2CH3稱為

;有支鏈時(shí),

稱為

。正丁烷異丁烷(3)通式如果鏈狀烷烴中的碳原子數(shù)為n,氫原子數(shù)就是

,其分子式可用通式

表示。2n+2CnH2n+2(n≥1)應(yīng)用化學(xué)回答下列問題。烷烴分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3(1)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的分子式和結(jié)構(gòu)式,歸納這類有機(jī)化合物分子式的通式。提示:CnH2n+2(n≥1)。(2)結(jié)合分子結(jié)構(gòu)模型,總結(jié)這類有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。提示:碳原子之間都以單鍵相連,碳原子的其余價(jià)鍵均與氫原子相連,且碳原子呈鋸齒狀排列。1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)甲烷的分子式為CH4,碳原子和氫原子在同一平面內(nèi)。()(2)正丁烷分子式為C4H10,4個(gè)碳原子在同一直線上。()(3)烷烴分子中碳和碳之間以單鍵相結(jié)合,剩余的價(jià)鍵都和氫原子相結(jié)合。()(4)相同碳原子數(shù)的有機(jī)物中,烷烴的含氫量最大。()(5)烷烴分子中所有的原子有可能共面。()

[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]××√√×2.(2024·青島高一月考)下列關(guān)于烷烴的敘述不正確的是(

)A.甲烷是最簡(jiǎn)單的烷烴,是沼氣、天然氣的主要成分B.烷烴一定是飽和烴,飽和烴不一定是烷烴C.分子通式為CnH2n+2的烴不一定是烷烴D.丙烷分子中碳原子不在一條直線上解析:分子通式為CnH2n+2的烴一定為烷烴?！?.寫出滿足下列條件的烷烴的分子式。(1)分子中含18個(gè)氫原子的鏈狀烷烴為

。相對(duì)分子質(zhì)量為58的鏈狀烷烴為

。

(2)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是

;和CO2密度相同的烷烴是

;碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是

。

C8H18

C4H10CH4C3H8

C5H12課時(shí)跟蹤檢測(cè)(選擇題第1~8小題,每小題3分,第10小題5分,本檢測(cè)滿分50分)1234567891011√1.下列關(guān)于碳原子成鍵的說法正確的是(

)A.有機(jī)化合物中每個(gè)碳原子均與氫原子形成4個(gè)共價(jià)鍵B.碳原子與氫原子以及碳原子與碳原子之間只能形成單鍵C.碳原子之間可以結(jié)合成鏈狀結(jié)構(gòu),也可以結(jié)合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)D.有機(jī)化合物分子中碳原子與碳原子之間形成的共價(jià)鍵數(shù)一定小于碳原子數(shù)√12456789101132.(2024·河北石家莊期中)下列說法與含碳化合物種類繁多的原因無(wú)關(guān)的是(

)A.碳原子種類的多樣性B.碳原子間連接方式的多樣性C.碳原子和其他原子成鍵方式的多樣性D.碳原子間成鍵方式的多樣性1245678910113解析:含碳化合物種類繁多的原因是碳原子與碳原子或其他原子之間形成單鍵、雙鍵或三鍵,可以形成鏈狀或環(huán)狀,與碳原子種類的多樣性無(wú)關(guān)?！?2456789101133.下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是(

)A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示異丁烷B.丙烷分子的空間填充模型:C.甲烷分子的球棍模型:D.乙烷的結(jié)構(gòu)式:1245678910113解析:A項(xiàng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只能表示異丁烷,錯(cuò)誤;B項(xiàng)為丙烷分子的球棍模型,錯(cuò)誤;C項(xiàng)為甲烷分子的空間填充模型,錯(cuò)誤?！?2456789101134.下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.某有機(jī)物中可能同時(shí)含有碳碳直鏈、支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)B.某有機(jī)物中可能只含有碳原子而不含有其他原子C.某有機(jī)物中可能同時(shí)含有碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵D.若某有機(jī)物中含有碳的環(huán)狀結(jié)構(gòu),則該有機(jī)物分子中至少含有3個(gè)碳原子1245678910113解析:A項(xiàng),同一有機(jī)物分子中碳與碳之間有多種不同的組合方式,可以同時(shí)含有碳碳直鏈、支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu),正確;B項(xiàng),只含有碳原子而不含有其他原子的物質(zhì)為碳單質(zhì),不屬于有機(jī)物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),同一有機(jī)物分子中碳與碳之間有多種不同組合方式,可以同時(shí)含有碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵,正確;D項(xiàng),碳原子形成最小的環(huán)中含有3個(gè)碳原子,因此含有碳的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)物分子中至少有3個(gè)碳原子,正確?！?2456789101135.如圖是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型圖,下列說法正確的是(

)A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B.CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C.CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵D.CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同,性質(zhì)也相同1245678910113解析:CCl4分子的空間結(jié)構(gòu)同CH4相似,為正四面體結(jié)構(gòu),CH3Cl中的C—H和C—Cl不同,不是正四面體結(jié)構(gòu)?！?2456789101136.下列說法不正確的是(

)A.烷烴中每個(gè)碳原子都形成四個(gè)共價(jià)單鍵B.戊烷的五個(gè)碳原子可以在同一條直線上C.C3H8的碳骨架不可能是環(huán)狀的D.任何烷烴分子不可能為平面結(jié)構(gòu)解析:戊烷分子中5個(gè)碳原子不在同一直線上,B錯(cuò)誤?！?2456789101137.下列關(guān)于CH4、CH3CH3和

的敘述正確的是(

)A.均能用通式CnH2n+2來(lái)表示B.與所有烷烴互為同素異形體C.它們都是烷烴,結(jié)構(gòu)中都既有極性共價(jià)鍵又有非極性共價(jià)鍵D.都是平面形分子,所有原子都處于同一平面內(nèi)解析:B項(xiàng),同素異形體的研究對(duì)象為單質(zhì);C項(xiàng),CH4分子中只有極性鍵,沒有非極性鍵。√12456789101138.(2024·鄭州高一檢測(cè))下列說法正確的是(

)A.烷烴不全是飽和烴B.C20H42一定屬于烷烴C.乙烷分子中的兩個(gè)C原子共線,而C、H八個(gè)原子共面D.C3H8分子中的三個(gè)碳原子可能共線,但所有的原子不可能共面1245678910113解析:符合CnH2n+2通式的只能為鏈狀烷烴,故C20H42一定屬于烷烴,故B正確;碳原子形成的4個(gè)價(jià)鍵是四面體形,故乙烷中的8個(gè)原子不能共平面,故C錯(cuò)誤;烷烴中碳原子是鋸齒形排列,故丙烷中的3個(gè)碳原子不可能共線,故D錯(cuò)誤。12456789101139.(9分)(1)如圖Ⅰ~Ⅳ均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),按要求回答下列問題。①上述甲烷的表示方法中,最能反映其真實(shí)結(jié)構(gòu)的是

(填字母,下同)。

a.Ⅰ

b.Ⅱ

c.Ⅲ

d.Ⅳd解析:空間填充模型能表示出原子的相對(duì)大小及原子間的位置關(guān)系,所以甲烷的空間填充模型最接近其分子的真實(shí)結(jié)構(gòu)。1245678910113②下列事實(shí)能證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)的是

。

a.CH3Cl只代表一種物質(zhì)b.CH2Cl2只代表一種物質(zhì)c.CHCl3只代表一種物質(zhì)d.CCl4只代表一種物質(zhì)b1245678910113解析:如果甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu),則CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一種結(jié)構(gòu),但CH2Cl2卻有兩種結(jié)構(gòu),如果甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),則CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都只有一種結(jié)構(gòu),故CH2Cl2只代表一種物質(zhì)可證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)。1245678910113(2)烷烴分子中的1個(gè)碳原子與1個(gè)氫原子結(jié)合的方式是

。

a.形成4個(gè)共用電子對(duì)b.通過1個(gè)共價(jià)鍵c.通過2個(gè)共價(jià)鍵d.通過離子鍵和共價(jià)鍵解析:烷烴分子中1個(gè)碳原子與1個(gè)氫原子間只能形成一個(gè)共用電子對(duì),即1個(gè)共價(jià)鍵。b1245678910113高階思維訓(xùn)練(選做題)10.據(jù)報(bào)道,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了一種新的星際分子,其分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵、三鍵等,顏色相同的球表示同一種原子)?！?245678910113下列關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是(

)A.①處的化學(xué)鍵表示碳碳雙鍵B.此星際分子屬于烷烴C.③處的原子可能是氯原子或氟原子D.②處的化學(xué)鍵表示碳碳單鍵解析:有機(jī)物分子中碳原子要滿足4個(gè)價(jià)鍵,由左向右推測(cè)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

,所以①處是碳碳三鍵,③處是N原子(若為F或Cl,則C原子不能滿足4個(gè)價(jià)鍵),②處是碳碳單鍵。124567891011311.(12分)(1)降冰片烷的結(jié)構(gòu)如圖所示:,其分子式為

,該有機(jī)物

(填“屬于”或“不屬于”)烷烴。

解析:由降冰片烷的結(jié)構(gòu)可知,該物質(zhì)的分子中含7個(gè)碳原子和12個(gè)氫原子,分子