7.1 认识有机化合物（第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构）-2023-2024学年高一化学同步素养目标精品课件（人教版2019必修第二册）

第一节 认识有机化合物　
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构
人教版必修第二册
学习目标
1．知道有机化合物分子是有立体结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点。通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。
2．掌握烷烃的分子组成、结构等特征。
3．理解同系物、烃基等概念，学会烷烃的简单命名。
4．基本学会烷烃同分异构体的分析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
学习目标
1．通过从元素、原子和分子水平认识烷烃结构特点的共性，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2．通过采用模型、符号等多种方式对物质的结构进行综合表征，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
素养目标
情境引入
口罩：聚丙烯
护目镜：聚碳酸酯
消毒剂：酒精
防护服：聚丙烯
医用手套：合成橡胶
防疫物资材料很多是有机物
情境引入
有机物是生命产生的物质基础，生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化合物的转变。
此外，许多与人类生活有密切相关的物质，如石油、天然气、棉花、染料、化纤、塑料、有机玻璃、天然和合成药物等，均与有机化合物有着密切联系。
有机化合物
情境引入
教学过程
一、有机化合物
1．定义：通常指含有碳元素的化合物叫做有机化合物。
CO﹑CO2、H2CO3 碳酸盐 碳酸氢盐、 SiC、CaC2、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐为无机物。
注意：
有机化合物的种类繁多
元素种类
占1亿多种物质的绝大多数
主要元素
其他元素
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
2．组成元素：
教学过程
3．有机物和无机物区别
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}性质
有机物
无机物
溶解性
多数不溶于水，易溶于有机溶剂
部分溶于水而不溶于有机溶剂
耐热性
多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下
多数耐热，难熔化，熔点一般比较高
可燃性
多数可以燃烧
多数不能燃烧
电离性
多数是非电解质
多数是电解质
化学反应
一般比较复杂，副反应多，反应速率慢
一般比较简单，副反应少，反应速率较快
典例1．
下列关于有机化合物的说法中，正确的是( )
A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物
B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物
C．所有的有机化合物都容易燃烧
D．有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一
【答案】D
【解析】溴单质易溶于有机溶剂，但不是有机物；四氯化碳是有机物，但不容易燃烧，可做灭火剂。
课堂练习
教学过程
二、有机化合物中碳原子的成键特点
单键、双键、三键
碳链、碳环
直链、支链
教学过程
4个碳原子互相结合可能有哪些方式？深入体会以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
思考与讨论：
典例2．
目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　)
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
【答案】B
【解析】碳元素的原子最外层有4个电子，既不易失电子也不易得电子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B选项错误。
课堂练习
教学过程
三、烷烃
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。
注意：
1．烷烃的结构特点、通式
烃：（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。
教学过程
2．最简单的有机化合物——甲烷分子结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
最能反映真实结构
模型认知
制作甲烷的分子结构模型
典例3．
下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反映其真实存在状况的是
(　　)

【答案】D
【解析】在这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及空间填充模型均能反映甲烷分子的空间结构，但空间填充模型更能形象地表达出C、H的位置及所占比例；电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。
课堂练习
教学过程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}有机化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子中碳原子数
2
3
4
结构式



结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
球棍模型


3．乙烷、丙烷、丁烷的组成、结构
教学过程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碳原子数(n)及表示
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
n≤10
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n＞10
相应汉字数字
4．烷烃的一般命名
示例：C4H10 称丁烷，C8H18 称辛烷，C12H26 称十二烷。
教学过程
5．同系物
（1）定义：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）构成同系物的三个特点：
① 通式相同的同类物质； ② 结构相似; ③ 分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。
（3）规律：
① 同系物随着碳原子数增加，分子间作用力增大，其熔沸点逐渐升高。
② 同系物之间的化学性质相似。
③ 不同碳原子数的链状烷烃互为同系物。
教学过程
6．同分异构现象和同分异构体
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。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。 ②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
（1）概念
教学过程
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}烷烃
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
数目
1
1
2
3
5

（2）常见烷烃的同分异构体数目
教学过程
（3）“四同”概念比较
?
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
定义
质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子
同一种元素形成的不同单质
结构相似，分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物
分子式相同、结构不同的化合物
结构
特点
电子排布相同，原子核结构不同
单质的组成或结构不同
结构相似，符合同一通式（相对分子质量相差14n）
结构不同，不一定是同一类物质
实例
H、D、T，16O和18O
金刚石与石墨，氧气与臭氧
甲烷与乙烷
正丁烷与异丁烷
课堂练习
典例3．
下列关于CH3CH2CH2CH3和C5H12的叙述不正确的是(　　)
A．与其他碳原子数不同的链状烷烃互为同系物
B．分子中的碳原子都在同一条直线上
C．C5H12的同分异构体有3种
D．CH3CH2CH2CH3的一氯代物有两种
【答案】B
【解析】两分子中的碳原子连接均呈锯齿状，都不在同一条直线上。
课堂练习
典例4．
下列几组物质中，互为同位素的有__________，互为同素异形体的有__________，互为同系物的有__________，互为同分异构体的有______，属于同种物质的有________。?
①O2和O3　 ②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3
④ 和 ⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
【答案】②　①　③　⑤　④
【解析】①是氧元素的两种单质,互为同素异形体;②是氯元素的两种不同原子,互为同位素;③中乙烷与丙烷互为同系物;④中属于同种物质;⑤两者分别为正丁烷与异丁烷,互为同分异构体。
课堂小结
课后小任务
甲烷是最简单的有机化合物，很早就被人类发现。然而化学家为搞清楚甲烷的结构却用了上百年的时间，期间曾相继提出下列图示来表示甲烷的结构：
请分析以上图示所蕴含的化学信息，与同学交流讨论，并对其进行评价，从中体验人类对物质结构认识不断深化的探索历程。
感 谢 倾 听