化学人教版（2019）必修第二册7.1.1碳原子成键特点与烷烃的结构（共71张ppt）

(共71张PPT)
形成化合物种类最多的是何种元素？
第二周期、IVA族 、碳
自然界发现和人工合成的物质超过1亿种，其中绝大多数是有机化合物 。
衣
食
住
行
天然气
各种药物
合成纤维
合成橡胶
塑料
第一节
认识有机化合物
第七章 有机化合物
第1课时
第七章 有机化合物
课本P59
如何学好有机化学
有机化学的学习方法：
三抓 ：抓结构 抓部位 抓条件
三学会：模仿 推断 接受新信息能力
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
1、定义：
含有碳元素的化合物为有机物。
CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物（如CaC2 ） 、金属氰化物（如NaCN）等除外。
2、组成元素：
碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
有机物种类繁多的原因
01
有机化合物碳原子的成键特点
碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
碳原子最外层有 个电子，既难得电子又难失电子，一个碳原子可以和其他原子形成___ 个共价键。
4
4
一个碳原子最多可和几个其他原子结合？
回顾练习
写出甲烷的电子式和结构式
C
H
H
H
H
C
H
H
H
H
碳原子成键特点
1
1
2
3
碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
思考﹒ 讨论
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。
请你去寻找！
4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
课本P61
碳原子之间可以通过一对、两对或三对共用电子对相结合
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
碳原子成键特点
1
1
2
3
碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
碳原子间能相互结合成共价键（单键、双键、叁键……）
乙烷
乙烯
乙炔
2个碳原子的含碳和氢的有机化合物
3个碳原子的含碳和氢的有机化合物
深化理解
换成4个碳原子的含碳和氢的有机化合物呢？
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
丙烷
丙烯
丙炔
思考﹒ 讨论
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。
请你去寻找！
4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
课本P61
多个碳原子相互间有哪些结合方式？
探究﹒ 拓展
直链
多个碳原子相互间有哪些结合方式？
探究﹒ 拓展
支链
碳原子与碳原子相互间还可怎样结合？
环状
探究﹒ 拓展
碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成
直链
碳环
归纳与整理
支链
思考﹒ 讨论
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。
请你去寻找！
4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
课本P61
碳原子之间不仅可以形成单键、双键和三键，还可以形成链状（直链或支链）或环状结构
碳原子成键特点
1
1
2
3
碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
碳原子间能相互结合成共价键（单键、双键、叁键……）
碳原子之间还可以形成链状（直链或支链）或环状结构
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
随着信息技术的发展，还可通过计算机对物质结构进行模拟和计算
鲍林，美国化学家。1954获诺奖
课本P61
请你试一试
观察甲烷的球棍模型，根据“碳四价”原则与共价键的相关知识以及迁移应用碳原子连接方式的多样性，完成下列模型的组装活动：
大家可以用橡皮泥小球和牙签搭建分子的球棍模型
请你试一试
三种分子的球棍模型，描述它们的空间构型
109 28ˊ
约120
180
乙烯
乙炔
甲烷
乙烯
甲烷
乙炔
请你试一试
1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”
(1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键(　　)
(2)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键(　　)
(3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状(　　)
(4)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键(　　)
(5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关(　　)
√
√
×
×
√
请你试一试
2.下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有_____________(填字母，下同)，含有碳碳双键的有________，含有碳碳三键的有______。
A、C、H、J
B、E、F
D、G
(2)碳骨架为链状的有_______________________，为环状的有_______，含有支链的有________。
A、B、C、D、E、F、G
H、J
C、F、J
你知道西气东输工程吗？这里的“气”的主要成分是什么？
天然气
甲烷
天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。
甲烷——最简单的烷烃
02
烷烃
甲烷的电子式和结构式
请画出甲烷可能的空间构型
课本P66---10
请画出甲烷可能的空间构型
你认为哪一种模型最合理？为什么？
P66---10
请你试一试
各原子间形成的共价键时，彼此离的越远，则斥力越小，结构越稳定。
正四面体中各原子间价键离的最远。
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上（键角是109°28′）。
深化理解
空间充填模型
实验数据表明，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。
课本P62
烷烃的结构
2
1
2
3
甲烷的结构
分子结构：正四面体
乙烷
丙烷
正丁烷
甲烷
问题解决
乙烷
乙烯
乙炔
知识回顾
乙烷
乙烯
乙炔
乙烷
丙烷
正丁烷
甲烷
思考﹒ 讨论
以下物质从组成元素上看，有何共同点？
仅由C与H两种元素组成
仅由C与H两种元素组成的有机物
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
烷烃的结构
2
烷烃的结构
2
1
2
3
甲烷的结构
分子结构：正四面体
仅由C与H两种元素组成的有机物
烃
乙烷
乙烯
乙炔
你认为下列有机物中，哪些结构相似？
问题解决
学与问
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
属于烷烃
1、碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；
2、C原子都形成4个共价单键；
3、分子式不同,相差若干个CH2原子团。
分析以上烃的结构特点 这样的烃属于什么烃？
1、定义：在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
要点：
1、碳碳单键
2、链状：不是直线，锯齿状
3、“饱和”— 每个碳原子都形成四个单键
乙烷
丁烷
丙烷
异丁烷
若C—C连成环状，称为环烷烃
环丁烷
烷烃的结构
2
1
2
3
甲烷的结构
分子结构：正四面体
仅由C与H两种元素组成的有机物
烃
仅含C—C键和C—H键的
饱和链烃
乙烷
丙烷
正丁烷
思考﹒ 运用
三分子中，碳原子之间是直线连接的吗？
(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
思考与讨论
课本P62
(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。
(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。
只含碳和氢两种元素，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”。
思考与讨论
名称 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 C2H6 C3H8 C4H10
结构式
结构 简式
CH3-CH3
CH3CH3
CH3-CH2-CH3
CH3CH2CH3
CH3-CH2-CH2-CH3
CH3CH2CH2CH3
结构简式书写原则：必须省略C与H之间的键，C与C之间的单键可省可不省，把同一C上的H合并。
CH3(CH2)2CH3
名称 结构简式
甲烷 CH4
乙烷 CH3CH3
丙烷 CH3CH2CH3
丁烷 CH3(CH2)2CH3
戊烷 CH3(CH2)3CH3
已烷 CH3(CH2) 4CH3
十烷 CH3(CH2) 8CH3
十八烷 CH3(CH2) 16CH3
由上表你能推出烷烃的通式吗？
感受﹒ 理解
规律：如果链状烷烃中碳原子数目为n，氢原子数就是2n+2
烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)
烷烃的结构
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1
2
3
甲烷的结构
分子结构：正四面体
仅由C与H两种元素组成的有机物
烃
仅含C—C键和C—H键的
饱和链烃
4
烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)
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
表中相邻的两个烷烃在相对分子质量有相差多少？
说明在组成上有何差别？
甲烷　CH4 即 HCH2H
乙烷　CH3CH3 即 HCH2CH2H
丙烷　CH3CH2CH3 即 HCH2CH2CH2H
丁烷　CH3CH2CH2CH3
戊烷　CH3(CH2)3CH3
癸烷 CH3(CH2)8CH3
十七烷 CH3(CH2)15CH3
分析上述式子，你还可以发现什么？
深化理解
同系物:结构相似(同类物质)，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。
烷烃的结构
2
1
2
3
甲烷的结构
分子结构：正四面体
仅由C与H两种元素组成的有机物
烃
仅含C—C键和C—H键的
饱和链烃
4
烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)
5
同系物:结构相似(同类物质)，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。
【典例1】下列各组物质中互为同系物的是( )
B
1. CH2＝CHCH3和CH2＝CH2的组成相同，二者是否互为同系物？
2. CH2＝CHCH3和 的组成相同，二者是否互为同系物
由此判断，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗
A．CH4与C2H4
B． 与CH3CH2CH2CH3
C．C2H6与C3H8
D．O2与O3
下列物质属于同系物的一组是
看谁做得既准又快
结构相似，分子组成上相差一个或或若干个CH2原子团
一同：
一似：
一差：
同类物质
结构相似
组成差CH2
烷烃的结构
2
同系物
判断
②和④
你学会了吗？
下列物质中属于同系物的是_________
① CH2＝CH－CH3
② CH4
③ H2
④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3
⑤
甲烷的分子表示方法
甲烷的分子式
甲烷的电子式
甲烷的结构式
甲烷分子的球棍模型
(球棍模型表示原子的相对位置)
甲烷分子的空间填充模型
（比例模型可大体上表示各种原子的体积比）
CH4
实际的分子结构
（正四面体）
03
有机化合物组成和结构的表示方法
有机化合物组成和结构的表示方法
1、分子式：
C2H6、 C3H8、 C4H10 ……
3、结构式：
用短线来表示原子间的共用电子对
用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
2、电子式：
用元素符号表示物质分子组成的式子，反映一个分子中原子的种类和数目
4.结构简式：
省略C H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C C键
有机化合物组成和结构的表示方法
4.结构简式：
省略C H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C C键
【注意】省略单键，但双键、三键不能省略
省略横线
上C—C键
CH3-CH3
CH3CH3
结构式
结构简式
省略C—H键
把同一C上的H合并
结构简式
【练习1】写出下列有机物的结构简式：
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH3
CH3
CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3 )CH3
有机化合物组成和结构的表示方法
乙烷
丙烷
正丁烷
只画碳碳键
所有的H原子及C—H键均省略不画
相邻C原子用相邻的线的交点表示
单键用线段表示
双键和三键分别用平行的两条/三条线表示
键线式
有机化合物组成和结构的表示方法
5、键线式：
省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120°,每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来。
如：CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________
键线式可表示为__________________
CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________
有机化合物组成和结构的表示方法
你学会了吗？
请写出下列物质的结构简式和键线式：
①空间填充模型
②球棍模型
6、分子模型
最能反映真实结构
有机化合物组成和结构的表示方法
表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。
7、最简式(实验式)：
如 C4H10 的最简式为
C2H5
有机化合物组成和结构的表示方法
【练习1】根据下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。
CH3—C≡C—CH2—CH3
CH3
CH3—CH—CH2—CH3
CH3
CH3—CH—CH—CH3
CH3
CH3—C C—CH3
CH3 CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH2-CH-CH3
CH3
CH3
CH3-C-CH3
CH3
【练习2】写出下列分子模型对应的结构简式
有机化合物组成和结构的表示方法
练习
CH3 CH2 CH2 CH CH3
CH3
或CH3CH2CH2CHCH3
CH3
或：CH3(CH2)2CH(CH3)2
练习
CH3 CH=CH CH CH3
CH3
【练习3】写出下列分子模型对应的结构简式
谢谢观看