高一化学人教版（2019）必修第二册 第七章 第一节认识有机化合物 课时1 有机化合物中碳原子的成键特点 课件（24张PPT）

(共24张PPT)
第七章 有机化合物
第一节认识有机物
有机化合物中碳原子的成键特点
（课时1）
素养学习目标
1.从元素组成的视角认识有机化合物。
2.以甲烷为例认识有机物中碳原子成键特点，通过模型认知学习有机化合物多样性和复杂性原因。
3.知道同系物、同分异构体的概念，并会判断两者。
广泛存在和应用的有机化合物
已知的3700多万中化合物中，有机化合物超过3000多万种，目前更是达到上亿种。
广泛存在和应用的有机化合物
有机物是生命产生的物质基础，所有的生命体都有有机化合物。因此早期科学家认为有机物就是只能从动植物有机体中取得。
意义：从提取进入合成有机物的时代。
1828年，维勒偶然发现典型的无机化合物氢胺酸（NH4CNO）通过加热可以直接转化成动物排泄物—有机物尿素(NH2CONH2)
化学是一门主要从组成、结构、 性质和变化的角度研究物质的科学。
无机化合物
活动1：观察有机化合物的元素组成
任务1：宏观辨识有机化合物
从组成上看一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物 。
C、CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐等除外
因为它们不具有有机物的结构与性质，因此这类物质属于无机物。
大多数有机物含有碳、氢元素，有些含有氮、磷、硫和卤素等。
碳在地壳中的含量很低、组成有机化合物的元素种类很少
为什么有机化合物的种类繁多

神
奇
的
碳
单
质
单层石墨片
碳纳米管
C60分子结构
石墨
金刚石
石墨结构
金刚石结构
任务2：微观探析有机化合物中碳原子成键特点
活动1：探究碳原子成键数目
球棍模型展示：
碳的最外层有4个电子，它不易得到或失去电子，通常通过共价键与其他原子结合形成共价化合物，每个碳原子可以形成4个共价键，达到8电子的稳定结构。—“碳四价”原则
“碳四价”原则：
利用桌面的球棍模型组装一个碳原子形成的共价键数目、最多结合原子的数目。
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
活动2：探究碳原子间成键类型
乙烷
乙烯
乙炔
利用球棍模型组装两个碳原子之间可能的成键类型。
形成化合物种类最多的是何种元素？
【思考与交流】课本61页
请结合下图显示的4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。
任务2：微观探析有机化合物中碳原子成键特点
直链
碳环
支链
原因1：C最外层电子数多（4个电子）
原因2：C成键类型多（单键、双键或三键相结合）
原因3：C连接方式多（碳链或碳环等碳骨架）
【资料卡片】
使用模型研究物质结构
将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。
+
=
烃
t
īng
q
火
气
àn
t īng
烃：只含有C、H两种元素的有机物
甲烷CH4——最简单的有机化合物
任务3：重要的有机化合物——烷烃
活动1：烷烃—甲烷3式2模型
正四面体结构示意图
1.分子式：CH4
2.电子式
3.结构式
4.两模型
【思考与交流】课本62页
(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、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。
C2H6
C3H8
C4H10
分子式的通式：CnH2n+2
【思考与交流】
(2) 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。
H
它们的分子式相同（C4H10），但分子结构不同，属于不同的分子。
具有相同的分子式，不同的结构的这种现象就做同分异构现象。具有这种现象的化合物互称为同分异构体。
有机物种类繁多的原因还有其中广泛存在的同分异构现象。
结构简式
乙烷
丙烷
正丁烷
省略主链上C—C键的“—”省略C—H的“—”合并同一C上H
结构式
结构简式
【思考与交流】
(3) 结合图7-6中的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。
活动1归纳：分子中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。
活动2：烷烃命名——习惯命名法
（1）1-10个C原子的直链烷烃:称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
（2）11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
（无支链）
异戊烷
（带一支链）
新戊烷
（带两支链）
（3）碳原子数相同带支链的烷烃:用正、异、新表示.
（4）若C—C连成环状，称为环烷烃
环丁烷
名称 结构简式 相对分子质量
甲烷 CH4 16
乙烷 CH3CH3 30
丙烷 CH3CH2CH3 44
丁烷 CH3(CH2)2CH3 58
戊烷 CH3(CH2)3CH3 72
已烷 CH3(CH2) 4CH3 86
十烷 CH3(CH2) 8CH3 142
十八烷 CH3(CH2) 16CH3 254
HCH2H
HCH2CH2H
活动3：相邻两个烷烃在组成上与相对分子质量差别
(1)定义：结构相似，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(相对分子质量相差14n)
练习：下列物质中属于同系物的是_________。
① CH2=CH－CH3 ② CH4 ③CH3CH2CH3
④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 ⑤ ⑥ H2
CH2—CH2
CH2—CH2
②③④
物理性质不同，同种类型，碳个数越多，熔沸点越高
活动3：同系物小结
【思考与交流】
正、异、新戊烷的分子式、分子结构是否相同？它们是否为同系物？
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
具有相同的分子式，不同的结构的化合物之间互称为同分异构体。
名称 熔点/0C 沸点/0C 相对密度
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 -159.6 -11.7 0.557
正丁烷和异丁烷的某些物理性质
2.同分异构体性质:
物理性质：
不同
化学性质：
不同（结构不同）
支链越多，熔沸点 密度
活动3：同分异构体性质
1.概念：具有相同的分子式，不同的结构的化合物之间互称为同分异构体。
[练习 ] 辨析5同
A． 和 B．O2和O3 C.乙烷和已烷
D．
E.
同位素
同素异形体
同系物
同一化合物
同分异构体
课堂小结：
第一节认识有机物
任务1：宏观辨析有机化合物
大多数含有碳元素的化合物。
任务2：微观探究有机物中碳成键特点
碳原子成四个共价键
成键类型多
碳原子间连接方式多
广泛存在同分异构体
任务3：同系物、同分异构体判断
有机化合物中碳原子的成键特点（课时1）