【高效课堂】人教A版（2019）高中化学必修2--7.1.1 有机物中碳原子的成键结构（教学课件）

(共30张PPT)
第七章
第一节 认识有机化合物
第一课时 烷烃的结构
新人教版 化学 必修第二册
01
目录
有机化合物中碳原子的成键特点
02
烷烃
01
一、有机化合物中碳原子的成键特点
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甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 个电子与 个氢原子的电子形成 个 共价键，电子式为 ，结构式为 。
4
4
4
C—H
1.甲烷的分子结构
一、有机化合物中碳原子的成键特点
一、有机化合物中碳原子的成键特点
(1) 键的个数
每个碳原子形成4个共价键
(2) 成键的类型
碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。
(3) 碳骨架形式
碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。
2.有机化合物中碳原子的成键特点
一、有机化合物中碳原子的成键特点
碳原子最外层含4个电子，可以和碳原子及其他原子形成4个共价键，碳原子间可以以单键、双键或三键相结合，也可以形成碳链或碳环等碳骨架。
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。
思考与讨论
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。
资料卡片
01
二、烷烃
烃:
（碳氢化合物）
只含有碳、氢两种元素的有机物。
+
=
烃
t
īng
q
火
气
àn
t īng
二、烷烃
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。
烷烃
二、烷烃
通过甲烷的结构式，我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么这些原子有着怎样的空间位置关系呢？
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。
1.烷烃的结构
(1) 甲烷的结构
1.烷烃的结构
甲烷分子结构是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。
二、烷烃
1.烷烃的结构
二、烷烃
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
链状烷烃的通式：________(n≥1)。
CnH2n＋2
Cn
H2n
＋2
链状烷烃的结构特点
①单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。
②饱和：碳原子剩余价键全部与氢原子相结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，链状烷烃的含氢量最大。
当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的4个原子都以四面体取向成键，因此，烷烃中碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示：
正戊烷
异戊烷
新戊烷
原创
1.烷烃的结构
二、烷烃
呈锯齿状
(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
(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
二、烷烃
+ CH2
+ CH2
结构相似
在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团
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。
通式相同、结构相似、化学性质相似，
分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。
2.同系物
二、烷烃
定义
同系物的特点
①同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同。
②同系物一定具有不同的碳、氢原子数和分子式。
③同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
二、烷烃
2.同系物
同系物的判断标准
同类
不同碳
同通式，同类物质结构相似
互为同系物的物质碳原子数不同，
即分子组成上相差一个或若干个CH2原子团
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.烷烃的命名——习惯命名法
称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
二、烷烃
1-10个C原子的直链烷烃:
11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷
带支链的烷烃:用正、异、新表示
正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式、分子结构是否相同？它们是否为同一种物质？
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
它们的分子式相同（C5H12），但分子结构不同，属于不同的分子。
二、烷烃
化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。
理解
三同
分子式相同、分子组成相同、分子量相同
两不同
结构不同、性质不同
4.同分异构现象和同分异构体
二、烷烃
同分异构体现象
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
物理性质：
支链越多，熔沸点↓， 密度 ↓
化学性质：
不一定相同
4.同分异构现象和同分异构体
二、烷烃
同分异构体性质
概念 内　涵 比较对象 实例
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
质子数等，中子数不等，原子之间
原子
氕、氚
同一元素形成的不同单质
单质
O2、O3
结构相似，组成上差一个或n个CH2
有机物
C2H6、C4H10
相同分子式，不同结构的化合物
化合物
二、烷烃
5.四“同”比较
正丁烷、异丁烷
课堂检测
内容内容内容
10．下列反应属于放热反应的是
A．煅烧石灰石制生石灰 B．煤的气化制水煤气
课堂检测
C
1．下列有关说法正确的是(　　)
A．石墨和金刚石互为同位素
B．乙烷和丙烷互为同素异形体
C．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
D．12C和13C互为同系物
内容内容内容
10．下列反应属于放热反应的是
A．煅烧石灰石制生石灰 B．煤的气化制水煤气
课堂检测
D
2．下列关于CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3的叙述不正确的是(　　)
A．均能用通式CnH2n＋2来表示
B．它们互为同系物
C．CH3CH2CH2CH3与异丁烷互为同分异构体
D．分子中的碳原子都在同一条直线上
内容内容内容
P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ/mol。下列叙述正确的是(　　)
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D．P—P键的键能为 kJ/mol
课堂检测
A
3.下列有关同系物的说法，错误的是(　　)
①化学性质相似的有机物是同系物　②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物　③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物　④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物
A．①②③④ B．只有②③
C．只有③④ D．只有①②③
课堂总结
课堂总结
01
02
有机物中碳原子的成键特点
烷烃的结构
03
04
05
烷烃的结构
同系物
同分异构体
THANKS
THANKS
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