高中化学人教版选修五课件:1.2 《有机化合物的结构特点》(3课时)

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名称 高中化学人教版选修五课件:1.2 《有机化合物的结构特点》(3课时)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2015-11-28 17:40:42

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课件27张PPT。第一章 认识有机化合物第2节 有机化合物的结构特点(课时1) 本节课以有机物分布广、种类多的小影片导入新课,使学生认识到有机化合物种类繁多的主要原因是碳原子的成键方式较多。再从最简单的有机化合物——甲烷开始,介绍碳原子的成键特点、成键方式与空间构型的关系并总结规律。然后在此基础上创设情境,通过观察思考,引出同分异构体的概念,并通过探究分析进一步归纳出同分异构体的判断方法。
选取了两道例题,每题均配有动画,借助有机物分子“拉”、“转”、“翻”的动态模拟演示,使学生对同分异构体的认识从感性上升到理性,完成对同分异构体知识的内化。该微课(有机化合物的结构特征导入)简单介绍生活中的有机化合物种类繁多及其
主要原因。可以增强学生对生活中有机物的认识,使学生感受到化学与人类生活的
紧密联系,在激发学生的学习兴趣的同时又明确了学习的内容。电子式结构式结构示意图一、回忆:甲烷分子的表示式http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55c00b88af50daf8ef89a369一、有机物中碳原子的成键特点在有机物分子中碳呈 价。 碳原子既可与其他原子形成 共价键,碳原子之间也可相互形成单键,也可以形成 或 ;碳碳之间可以形成长长的 ,也可以形成 。——形成4个共价键四碳链碳环有机物种类繁多的主要原因是什么?四个碳原子既可与其他原子形成4个共价键;同时碳原子之间也可相互形成单键、双键或三键;碳碳之间既可以形成较长的碳链,又可以形成碳环。键长分子中两个成键的原子的核间距离叫做键长。一般说来,键长越短,键越牢固。键能气态原子形成一摩共价单键所释放的能量(破坏1摩单键所吸收的能量)叫做键能。键能越大,键越牢固。键角在分子中键和键之间的夹角叫做键角。共价键的3个参数判断分子的稳定性确定分子空间形状 请观察甲烷、乙烯、 乙炔、苯等有机物的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?碳原子成键方式与空间构型关系规律四面体形平面形直线形平面形 下列关于CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子的结构叙述正确的是( )
A、6个碳原子有可能都在一条直线上
B、6个碳原子不可能都在一条直线上
C、6个碳原子一定都在同一平面上
D、6个碳原子不可能都在同一平面上〖方法〗依据 “乙烯分子里的两个碳原子和4个氢原子都处在同一平面上;乙炔分子里的两个碳原子和两个氢原子处在一条直线上”画图。再由“碳原子成键方式与空间构型关系规律”作答。BC碳原成键方式的特点 碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键,
碳原子之间也能相互以共价键结合。(1)碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、三键;(2)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链可带有支链;(3)多个碳原子还可以相互结合成环,碳环和碳链还可以相互结合。(1)根据图形,写出这三种物质的结构简式:(2)从结构简式中,我们发现它们的相同点和不同点各是什么?CH3CH2CH2CH2CH336.07℃27.9℃9.5℃分子组成相同,链状结构结构不同,出现带有支链结构【结论】支链越多,沸点越低!戊烷同分异构体的异同二、有机化合物的同分异构现象①同分异构现象:化合物具有相同分子式,不同结构式的现象,叫做同分异构现象。②同分异构体:具有同分异构现象的化合物之间,互称为同分异构体。理解:三个相同:分子组成相同、分子量相同、分子式相同两个不同:结构不同、性质不同分子中原子的排列顺序不同或结合方式不同
(结构相似 , 但完全不同)1、有机化合物种类繁多的主要原因:
(1)碳原子可与其他原子形成4个共价键,碳原子之间也可相互形成单键、双键或三键,碳原子间还可以形成碳链或碳环;
(2)有机化合物中广泛存在同分异构现象。2、同分异构体不仅存在于有机化合物中,也存在于无机化合物中。甚至有机化合物与无机化合物之间也存在同分异构体,如无机物氰酸铵[NH4CNO]和有机物尿素[CO(NH2)2]。1828年德国化学家维勒在实验室里给无机物氰酸铵加热制备了有机物尿素。这是人类历史上第一次利用无机物制备的有机物,从此打破了当时认为有机物只能从有机生物体中得到的传统错误观点。我们如何判断化合物是否为同分异构体呢?CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH3D. A. B. C. 一、下列化合物中,属于同种物质的是_________,属于同分异构体的是______。 ABCD运用书写形式变换法:“拉”“转”、“翻”。A. B. 变换示例一下列化合物中,属于同种物质的是_________, 属于同分异构体的是______。 ABCD用动画展示A分子的书写形式变换用动画展示B分子的书写形式变换http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf11bdaf50daf8ef89a30ahttp://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf1355af50daf8ef89a30eA. B. 变换示例二下列化合物中,属于同种物质的是_________, 属于同分异构体的是______。 ABCD书写形式变换法示例二D. C. 用动画展示C分子和D分子
的书写形式变换http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf1657af50daf8ef89a312 二、下列物质与A为同种物质的是___________,与A互为同分异构体的是 ______。 C20H12C20H12C20H12C20H12C20H12C19H12BCFD点击图片翻转变换下列物质与A为同种物质的是___________,与A互为同分异构体的是 ______。 BCFD轴线变换法下列物质与A为同种物质的是___________,与A互为同分异构体的是 ______。 BCFDD 1、下列各对物质属于同分异构体的是( )③同分异构体:具有同分异构现象的化合物之间,互称为同分异构体。如正戊烷、异戊烷、新戊烷。②同素异形体:由同种元素构成的不同单质。如金刚石和石墨、O2和O3、红磷和白磷等。①同位素:具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互称为同位素。如④同系物: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。如甲烷和乙烷。同位素所属对象是“原子”;同素异形体所属对象是“单质”;同分异构体和同系物所属对象均为“化合物”。“四同”概念比较2、下列化合物中,互为同分异构体的是___________ A、CH3CH2CH2CH3D、CH2 = CH CH = CH2E、CH2 = CHCH2CH3F、CH3 CH = CHCH3ABCDEF一、有机物中碳原子的成键特点二、有机化合物的同分异构现象 碳原子可以与其他原子形成4个共价键;碳原子之间也可相互形成单键、双键或三键;碳原子间既可以形成较长的碳链,又可以形成碳环。①书写形式变换法:拉、转、翻②轴线变换法:画直线,通过平移或翻转判断有机化合物同分异构体的判断方法:同分异构体的判断方法不只这两种,其他方法在以后的课程中会陆续学习到。再见 课件31张PPT。第一章 认识有机化合物第2节 有机化合物的结构特点(课时3) 本节课的主要内容是同分异构体的书写,课件以提出“探讨C5H12同分异构体的书写方法”导入新课,这样的设计是基于通过前面的学习,学生对同分异构体的概念和判断已经具备了一定的认知,自然会对同分异构的书写产生了一定的映射。通过对C5H12同分异构体书写方法的交流和动画演示,总结书写规律,这样可以使学生对同分异构体的书写产生较深刻的认识,并为其他类有机物同分异构体的书写奠定了基础。
烃同分异构体的书写是基础,而饱和一元醇可看作在烃分子中的碳氢之间插入氧;饱和醚可看作在碳碳之间插入氧。课件中均用动画演示出来,这样可以使学生对知识的理解更容易降低了难度。如何书写C5H12的同分异构体? 该动画演示C5H12同分异构体的书写方法及其过程,将静态的思维转变
为动态的过程,能够使学生易于理解和辨析。http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55c1b46daf508f0099b1c246例:C5H12的同分异构体 书写同分异构体的有序性。三、同分异构体的书写这类同分异构体叫碳链异构,书写要点是“减碳法”。 ②主链由长到短;③支链由整到散;⑤排布由对到邻再到间;⑥最后用氢原子补足碳原子的4个价键。 同分异构体的书写规律①选择最长的碳链为主链,找出中心对称线;④位置由心到边;书写己烷(C6H14)的同分异构体C—C—C—C—C—CC—C—C—C—CC—C—C—C—C1、排主链,主链由长到短2、减碳(从头摘)架支链:支链位置由心到边,但不到端。等效碳不重排CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3C—C—C—CC—C—C—C支链由整到散,由心到边但不到端,多支链时,排布由对到邻再到间3、减碳(从头摘)架支链:4、最后用氢原子补足碳原子的4个价键CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3己烷(C6H14)有5种同分异构体:以上的同分异构体是由于碳原子的连接次序不同引起的异构,这样的同分异构体在化学上叫做“碳链异构”!有机物的同分异构除了碳链异构,还有其它类型的异构吗?思考:同分异构体的类型 (1)碳链异构:
(2)位置异构:①己烷(C6H14)的一种同分异构体(如上)中的一个H原子被Cl原子(或—OH)取代后有多少种结构?
②如果在上述的结构中加入一个碳碳双键又有多少种结构呢?CH3CH3CH2CH2CHCH3————Cl—Cl—HO—HO—写出C7H16的同分异构体。C—C—C—C—C—C—CC—C—C—C—C—CCC—C—C—C—CCCC—C—C—C—CCCC—C—C—C—CCCC—C—C—C—CCCC—C—C—CCCCC—C—C—C—C—CCC—C—C—C—CCC在确定支链的位置时,应注意:端点的1号碳不能连甲基,2号碳不能连乙基......只写碳骨架附表:烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数官能团的位置不同引起的异构。位置异构:例:写出分子式为C4H8并含碳碳双键的可能结构?C—C—C—CC—C—CC=C—C—CC—C=C—CCH2=CH—CH2—CH3CH3—CH=CH—CH3方法:写出碳链异构的种数,再移动官能团!练习:写出分子式为C5H10并含碳碳双键的可能结构?例:烯烃的同分异构体的书写(以C5H10为例)(1)位置异构C=C-C-C-CC-C=C-C-C(2)碳链异构分子式为C3H6的有同分异构体吗?如果有,你写出它可能的同分异构体吗?C—C—CC=C—CCH2=CH—CH3写出C4H8的所有同分异构体的结构简式 CH2=CH—CH2—CH3CH3—CH=CH—CH3同分异构体的类型 指碳原子的连接次序不同引起的异构官能团的位置不同引起的异构。(2)位置异构:(1)碳链异构:官能团的种类不同引起的异构。
如: 丙烯和环丙烷。(3)官能团异构:例如:写出C2H6O的同分异构体?(饱和一元醇和饱和一元醚的通式都是:CnH2n+2O)C—CC—C—OHCH3—CH2—OHC—O—CCH3—O—CH3C—C醇:醚:烃的含氧衍生物的同分异构体的书写(以C5H12O为例)思路:先类别异构,再碳链异构,最后位置异构(1)官能团异构C-C -C -C -C(2)碳链异构↑↑↑↑↑↑↑↓(3) 位置异构(用↑表示羟基(-OH)或 “-O-”的连接位置)C-C -C -C -C↑↑↑↑↑↑醇醚常见的官能团︿类别﹀异构现象同分异构的类型碳链异构位置异构官能团异构C5H12C4H8C2H6O正戊烷,异戊烷,新戊烷1-丁烯,2-丁烯,
2-甲基丙烯乙醇,甲醚碳链骨架(直链,支链)的不同而产生的异构碳碳双键在碳链中的位置不同而产生的异构官能团种类不同而产生的异构环烷烃(2种)碳链异构中的各种同分异构体是同类物质位置异构中的各种同分异构体是同类物质官能团异构中的各种同分异构体是不同类物质   区别几种情况下的异构关系
碳链异构:由于碳链骨架不同而产生的异构现象
位置异构:由于取代基或官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象
官能团异构:由于官能团不同而产生的异构现象在书写同分异构体时,先考虑哪种异构类型?官能团异构碳链异构位置异构练习:写出化学式C4H10O的所有可能物质的结构简式例:写出化学式C3H8O的所有可能物质的结构简式醇:醚:C—C—CC—C—C—OHC—C—CC—C—CC—O—C—C1.判断下列异构属于何种异构?① 1-丙醇和2-丙醇_____________; ② CH3COOH和HCOOCH3_______________; ③ CH3CH2CHO和CH3COCH3______________;④
和 CH3CH2CH2CH3 _____________; 位置异构官能团异构官能团异构碳链异构①CH3—CH2—CH2—CH3与CH3—CH—CH3②CH2=CH—CH2—CH3与CH3—CH=CH—CH3③CH3—CH2—OH与CH3—O—CH3⑦CH2=CH—CH=CH2与CH3—CH2—C≡CH2.已知下列化合物:(1)其中属于同分异构体的是 .(2)其中属于碳链异构的是 .(3)其中属于位置异构的是 .(4)其中属于官能团异构的是 .(5)其中属于同一种物质的是 .①②③④⑥⑦⑤①②③④⑥⑦三、同分异构体的书写指碳原子的连接次序不同引起的异构官能团的位置不同引起的异构。(2)位置异构:(1)碳链异构:官能团的种类不同引起的异构。
如: 丙烯和环丙烷。(3)官能团异构:思路:先类别异构,再碳链异构,最后位置异构1.下列各分子式表示纯净物的是(   )
A.CH2Br2 B.C3H8 C.C4H10 D.C2.进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是(  )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH31.下列各分子式表示纯净物的是(   )
A.CH2Br2 B.C3H8 C.C4H10 D.CAB 2.进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是(  )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3D 课件20张PPT。第一章 认识有机化合物第2节 有机化合物的结构特点(课时2) 本课件采用设问推理的方法,首先观察异丁烷分子结构设问并引入“等效氢原子”概念,然后通过观察甲烷分子结构模型,得出甲烷分子中的4个氢原子完全等效,再借助于动画演示,将甲烷中的4个氢原子分别用4个甲基取代,可以推理出12个氢原子也完全等效,同时通过习题设问的方式进一步归纳出等效氢原子确定的三条规律。之后通过当堂练习掌握等效氢原子规律的应用,完成知识的内化。
这样的巧妙设计使学生接受起来顺理成章,化难为易,迎刃而解,也增强了学生学习的兴趣,提高了课堂效率2-甲基丙烷有多少个氢原子?它的一氯代物有多少种同分异构体?判断某种烃的一氯代物种类方法:找出有多少种不同的氢原子
关键:等效氢原子的确定什么是“等效氢原子”?想一想:如果把这4个氢原子分别用4个甲基取代,那么这12个氢原子还等效吗?一、确定“等效氢原子”的规律(1)同一碳原子上的氢原子完全等效。(2)与同一碳原子相连接的所有甲基上的氢原子完全等效。2-甲基丙烷有多少个氢原子?它的一氯代物有多少种同分异构体?共有2种等效氢原子1.找出下列两种结构式中等效氢原子的种数,并写出A的一氯代物所有同分异构体的结构简式。AB有4种等效氢1.找出下列两种结构式中等效氢原子的种数,并写出A的一氯代物所有同分异构体的结构简式。AB用于探究异戊烷等效氢的动画http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf1c4eaf50daf8ef89a3184种3种1.找出下列两种结构式中等效氢原子的种数,并写出A的一氯代物所有同分异构体的结构简式。AB结构对称的氢原子完全等效确定“等效氢原子”的规律(1)同一碳原子上的氢原子完全等效。(3)结构对称的碳原子上的氢原子完全等效。
(通过寻找对称轴或对称中心进行分析)(2)与同一碳原子相连接的所有甲基上的氢原子完全等效。无对称无对称1.下列有机物的一氯取代物数目相等的是( )C.D.BC八种四种四种七种2. 已知二甲苯的同分异构体有3种,请你用最简捷的方式指出四甲苯有几种同分异构体?3种二甲苯的3种同分异构体的动画四甲苯的3种同分异构体的动画,用探究与二甲同分
异构体的对照http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf1c4baf50daf8ef89a314http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55bf1c4caf50daf8ef89a316结构式:有机物分子中原子间的一对共用电子(一个共价键)用一根短线表示,将有机物分子中的原子连接起来,若省略碳氢单键短线,则成为结构简式。若将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式。二、结构式、结构简式和键线式结构式与结构简式的转换: 结构式结构简式结构简式CH3CH2CH2CH2CH3CH2=CH—CH3CH3CH2OHCH2=CH—CHO略略略略略1.下图是深海鱼油的结构键线式,请回答: 其中有_____个碳原子,____个氢原子, ____个氧原子,分子式是_____________。 22322C22H32O22.降冰片烷分子的立体结构如图,写出它的分子式:,当它发生一氯取代时,能生成_______种沸点不同的产物。C7H1233.写出下列有机物的分子式。C6H12OC8H10OC8H8C14H10一、确定“等效氢原子”的规律(1)同一碳原子上的氢原子完全等效。(3)结构对称的碳原子上的氢原子完全等效。
(通过寻找对称轴或对称中心进行分析)(2)与同一碳原子相连接的所有甲基上的氢原子完全等效。二、结构式、结构简式和键线式再见