【文档说明】高中化学必修第二册《第一节 认识有机化合物》ppt课件-统编人教版.ppt，共(51)页，3.851 MB，由小喜鸽上传

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-1-第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构1.结合碳原子的核外电子排布,了解有机化合物中碳的成键特征。初步认识有机物种类繁多的原因。培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养。2.以甲烷的正四面体结构为基础,认识烷

烃的结构。了解简单烷烃的习惯命名法。3.通过模型认识同系物和同分异构体的概念和实例,学会简单同分异构体的书写步骤和方法。培养证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等核心素养。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.碳原子的原子结构示意图为,其最外层有4个电子,其原子既不容易失去

也不容易得到电子,在化合物中主要显+4价,碳元素是构成有机物(填“有机物”或“无机物”)的主要元素。2.二氧化碳的分子式为CO2,电子式为,结构式为O=C=O,这些化学用语可简略表明二氧化碳分子内原子间的成键方式。3.天然气的主要成

分是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物,其中最主要的是甲烷。在池沼的底部常含有甲烷,通常把池沼中的气体称为沼气。··O······C····O····课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试一、有机物中碳原子的成键特点1.碳原子所形成的共价键类

型——单键、双键或三键(1)单键①最简单有机化合物甲烷分子中,碳原子以最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成了4个C—H单键。甲烷的电子式为H··C··H····HH,结构式为。②碳原子间也可形成碳碳单键,碳碳

单键可表示为。(2)双键或三键碳原子间形成的双键、三键可分别表示为、—C≡C—。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.碳骨架的基本类型(1)链状结构链状结构又可分为直链状结构(如)和带支链的链状结构(如)。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】

某有机物的碳骨架为,则该碳骨架是否带支链?提示属于不带支链的直链结构。(2)环状结构:如。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试3.探究有机物种类繁多的原因(以分子中含4个碳原子的有机物为例)(1)根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型下面的横线

上写出各物质的分子式。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试(2)通过以上模型可知,碳原子间可形成碳碳单键、碳碳双键及碳碳三键。(3)根据(1)中各物质的分子式,用序号填空。分子式相同的物质有:①和②;③

和④、⑤、⑧、⑨;⑥和⑦。(4)分子中含4个碳原子的碳氢化合物除(1)中所列的9种外,你还能列举出其他可能的类型吗?【微思考2】分子中含有4个碳原子的化合物除了有碳氢化合物外,还有哪些其他类化合物?提示还有碳氯化合物或碳

氢氯化合物等。答案:、、等。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试二、烷烃的结构1.甲烷分子的空间构型甲烷分子中的5个原子不在同一平面上,而是形成了正四面体的立体结构: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键的长度和强度相同,相互之间的夹角相

等。分子结构示意图球棍模型空间充填模型课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.乙烷、丙烷、丁烷的分子组成与结构有机化合物乙烷丙烷丁烷分子中碳原子数234结构式或分子式C2H6C3H8C4H10课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试3.烷烃(1)定义

只含有碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。(2)习惯命名法以烷烃分子中碳原子数命名,按

分子中的碳原子数称为“某烷”,碳原子数在10以内时,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,碳原子数在10以上时,用汉字数字表示。(3)结构简式乙烷、丙烷、十一烷的结构简式可以分别表示为CH3CH3、C

H3CH2CH3、CH3(CH2)9CH3。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试(4)通式如果链状烷烃中碳原子数为n,氢原子数就是2n+2,其分子式可用通式CnH2n+2(n≥1)表示。4.同系物结构相

似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。如CH4、C2H6、C3H8互称为同系物。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试5.同分异构体(1)实例甲烷、乙烷、丙烷的结构各只有一种。丁烷有

两种不同的结构,其球棍模型分别如下图所示,对应的结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试(2)定义①同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称

为同分异构现象。②具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(3)同分异构体种数①随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体的种数也就越多。②甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种,戊烷有3种,己烷有5种,而癸烷有75种。(4)性质互为同分异构体的物质的性质有差异,如正丁烷和异丁烷的熔点、沸点不相同。

课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试【微思考3】烷烃中互为同分异构体的物质的熔点、沸点高低有何规律?提示分子中支链越多、分子结构对称性越强的物质的熔点、沸点越低。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)碳原子可

以跟多数非金属元素原子形成共价键。()(2)烷烃分子结构中均为单键。()(4)烷烃的所有原子一定不在同一平面上。()(5)分子中含有8个碳原子的链状烷烃的分子式为C8H16。()(6)正丁烷与异丁烷互为同系物,性质完全相同。()(3)甲烷的结构式为,空间构型为正方形。()课前篇自主预习知识铺垫新知

预习自主测试(7)CH2CH2与互为同系物。()(8)与互为同分异构体。()答案:(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.下列关于甲烷的

说法中错误的是()A.甲烷分子是由极性键构成的分子B.甲烷分子具有正四面体结构C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键D.甲烷分子中具有非极性键答案:D解析:甲烷分子的正四面体结构中,四个键的长度相同,夹角相等,四个

氢原子的位置一样,分子中的C—H键均为极性键。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试3.下列物质中,互为同分异构体的是()A.①和②B.③和④C.①和③D.②和④答案:B解析:互为同分异构体的物质的分子式相同,结构不同。①②③④CH3CH2CH2CH2C

l课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测甲烷的分子结构问题探究1.从碳的原子结构分析,有机物中原子成键有什么特点?提示碳原子结构示意图为,其最外层有4个电子,不易失去电子,也不易得到电子,一般通过共价键与氢、氧、硫、氮、卤素等元素的原子相

结合,也可以与碳原子形成多种共价键。2.动手制作CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的模型,分析哪些模型的空间结构是正四面体。CH2Cl2模型中,任意更换氢原子和氯原子的位置,并旋转模型,其结构是否一样?提示CH4、CCl4是正四面体结构;一样。课

堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式:CH4用元素符号和数字的组合表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目电子式:H··

C··H··H··H用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子结构式:用短线来表示一对共用电子的图示:①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂

检测表示方法含义球棍模型:小球表示原子,短棍表示共价键(单键、双键或三键)空间充填模型:用不同体积的小球表示不同大小的原子,用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2

.甲烷氯代物的结构特点CH4分子的立体构型为正四面体,4个C—H键的长度、强度相同,夹角相等,因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子或原子团替代,则新形成的分子结构仍为正四面体

,如CCl4。(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子或原子团替代,则新形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。(3)CH4的一元取代物、二元取代物、三元取代物、四元取代物均只有一种。课堂篇探究学习任务一任务

二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例1下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。(1)甲烷的球棍模型是(填序号,下同),甲烷的电子式是。(2)如果甲烷是平面结构,则CH2Cl2应该有种结构,实际CH2Cl2有种结构,证明甲烷不是

平面结构,而是结构,上述中的更能反映其真实存在状况。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:(1)CB(2)21正四面体D解析:(1)题给图示都可以表示甲烷这种物质,其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及空间充填模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型,但其

中空间充填模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。(2)甲烷的结构式为,其分子空间构型若为平面正方形结构,则二氯甲烷有2种结构,分别是、;实际上甲烷

为空间正四面体结构,所以二氯甲烷只有1种结构。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练1下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.CH4、CCl4都是正四面体结构C.CH4和CCl4中的化学键完

全相同D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同答案:B解析:CH3Cl中的C—Cl键和C—H键不同,故CH3Cl不是正四面体结构;CH4和CCl4中的化学键不同,二者的性质也不相同。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测同系物的定义和性质问题探究1.CH4与C2H6互为同系物吗?提示

二者结构相似,分子组成上相差一个—CH2,故互为同系物。提示二者结构不相似,不互为同系物。2.(乙烯)和(环丙烷)相差一个CH2,二者互为同系物吗?课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.同系物的判断标准(1)分子结

构相似即属于同一类物质;(2)分子组成上仅相差一个或若干个CH2原子团。2.同系物判断的三个关键点(1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。(2)“似”——结构相似,是指化学键类型相似,分子中各原子

的结合方式相似。(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.判断同系物时应注意的两个问题(1)互为同系物的分子中各元素的质量分数

可能相同,也可能不同。(2)同系物和同分异构体的区别,互为同系物的物质结构相似,组成不同,分子式不同;互为同分异构体的物质分子式相同,结构可能相似也可能不相似。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例2下列说法中错误的是()①化学性质相似的有机

物一定是同系物②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物一定是同系物③若烷烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物④互为同系物的两种有机物的物理性质有差异,但化学性质必定相似A.①②③④B.只有②③C.只有③④D.只有①②③答案:D解析:互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,物理

性质随碳原子数的递增呈规律性变化,④正确;互为同系物的物质要同时满足结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团。故①②③错误。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练2下列物质互为同系物的是()C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2ClD.CH4与CH3

CH2Cl答案:B解析:A项为同种物质;C项中两物质的分子所含氯原子数不同,分子组成不是相差整数倍的CH2原子团;D项中两物质,前者无氯原子,后者有氯原子。A.与B.CH3—CH3与课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测同分异构体的判断与书写问题探究1.

同分异构体的相对分子质量相同,那么,相对分子质量相同的物质一定是同分异构体吗?提示不一定。物质的相对分子质量相同,但分子式不一定相同,如相对分子质量为28的物质有CO、N2、C2H4,它们不是同分异构体。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.同分异构体中各元素

的质量分数分别相等,则所含各元素的质量分数分别相等的物质一定是同分异构体吗?提示不一定。所含各元素的质量分数分别相等的物质,分子式不一定相同,如CH2CH2、CH3CHCHCH3和中碳元素和氢元素的质量分数均分别为85.7%和14.3%,但它们不是同分异构体。3.CH3—CHCH2与互为同

分异构体吗?同分异构体的化学性质一定相同吗?提示二者分子式相同,碳原子与碳原子间的连接方式有所不同,分子结构不同,互为同分异构体;互为同分异构体的物质可能是不同类的物质,如题干所述两种物质,它们的化学性质不同。课堂篇探究学习任

务一任务二任务三素养脉络随堂检测4.CH3CH2CH2CH3的一氯代物有哪几种?5.CH3CH2CH3的二氯代物有哪几种?提示、。提示CHCl2CH2CH3、CH3CCl2CH3、、。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.快速判断同分异构体的方法(1)先比较不同有

机物分子中的碳原子数,若碳原子数不同,则一定不是同分异构体;若碳原子数相同,再看其他原子,确定分子式是否相同。(2)若分子式相同,再比较结构,只有结构不同的有机物才可能互为同分异构体,注意烷烃中碳原子的四面体结构。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.

链状烷烃同分异构体的书写方法(1)书写规律可概括为主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。①先写出碳原子数最多的主链。②再写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基连在主链某碳原子上。③再写出少两个碳原子的主链,另两

个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上,依次类推。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(2)以C6H14为例(为了简便,只写碳骨架):①将分子中全部碳原子连成一条直链。C—C—C—C—C—C②从主链的一端取下

一个碳原子,依次连在主链,即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。注意不能连接在端部,且要考虑到对称结构,避免重复。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测③从主链上取下两个碳原子,作为一个乙基或两个甲基,依次连接到剩余的含4个碳原子的主链,由于连入乙基后会改变主链碳原子数,如主链

实际为5个碳原子,与上面的书写重复,要注意舍去;连入两个甲基时,可得两种结构(支链对位),(支链邻位)。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测若再从主链取下更多碳原子,其连接方式均与上述重复。因此,C6H14有5种同分异构体。注意Ⅰ.主链上的链

端碳原子不能连接取代基,主链上的第二个碳原子不能连接乙基,以保证不改变主链,避免写出重复的结构。Ⅱ.书写时不能只写碳骨架,应满足碳原子的四个价键的要求,添上相应数目的原子。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.等效氢原子法判

断同分异构体的数目烷烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一元取代物的种类就有多少,判断等效氢原子的方法有:(1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的;(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的,如中四个甲基上的氢原子等效,即新戊烷分子中的12个氢原子是等

效的;课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的,如中的四个甲基上的氢原子是等效的,两个上的氢原子是等效的。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例3某化合物A的分子式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—

CH3”、两个“—CH2—”、一个“”和一个“—Cl”,写出它的同分异构体的结构简式。答案:、、、课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测解析:本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式,然后对每一种物质分别进

行一氯取代,写出各取代物的结构简式,再从中找出符合条件的。C5H12的碳骨架为、、,由此可看出正戊烷的一氯代物有3种,符合条件的为、。异戊烷的一氯代物有4种,符合条件的有2种:与。新戊烷一氯代物有1种,不符合

条件。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练3分子式为C4H10的烷烃的一氯代物的同分异构体有()A.3种B.4种C.5种D.6种答案:B解析:分子式为C4H10的烷烃有两种同分异构体:CH3CH2C

H2CH3(正丁烷)和(异丁烷)。正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子,故C4H10的一氯代物有4种。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测1.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是()答案:B解析:C、Si均

能形成4个共价键,N能形成3个共价键,而O、S能形成2个共价键,由此可以看出B项中碳、硅原子成键不合理。A.CH3NB.CH4SiC.CH2OSD.CH4S课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂

检测2.下列说法中错误的是()A.同系物具有相同的最简式B.同系物都符合同一通式C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D.同系物的化学性质基本相似答案:A解析:同系物不一定具有相同的最简式,如甲烷、乙烷

、丙烷互为同系物,但它们的最简式分别为CH4、CH3、C3H8;结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物,同系物符合同一通式,化学性质相似。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络

随堂检测3.下列烷烃在光照下与氯气反应,一氯代物只有一种的是()答案:CA.CH3CH2CH2CH3B.C.D.课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测解析:要判断一氯代物的种类数,需对烷烃中H原子种类数进行判断:A项,,其一氯代物有2种;B项,,其一氯代物有2种;C

项,,其一氯代物有1种;D项,,其一氯代物有4种,故选C项。课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测4.有下列各组物质:其中:(1)属于同分异构体的是(填字母代号,下同);(2)属于饱和烃的是;(3)属于同位素的是;(4)属于同素异形体的是;(5)属

于同一种物质的是。A.11H与12HB.甲烷和己烷C.红磷和白磷D.丁烷和戊烷E.和F.和课堂篇探究学习任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:(1)F(2)BDEF(3)A(4)C(5)E解析:的质子数相同,中子数不同,是氢的两种同位素;红磷和白磷都是由磷元素组成的单质,它们

互为同素异形体;E中的两个结构简式相同,所以它们是同一种物质;F中两物质的分子式都为C6H14,但它们的结构不同,它们互为同分异构体。11H与12H