人教版高中化学选修五1.2 有机化合物的结构课件(3课时)

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名称 人教版高中化学选修五1.2 有机化合物的结构课件(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 2018-11-19 20:40:29

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课件64张PPT。回顾:有机化合物的分类方法:有机化合物的分类按碳的骨架分类链状化合物环状化合物脂环化合物芳香化合物按官能团分类P5 表烃烷烃、烯烃炔烃、芳香烃烃的衍生物卤代烃、醇酚、醚醛、酮羧酸、酯杂 环等有机化合物的特点之一就是:仅由氧和氢构成的化合物只有两种:H2O和H2O2仅由碳和氢构成的化合物超过了几百万种!——由碳元素所形成的化合物种类非常多!也就是有机化合物的种类非常多!为什么有机化合物的种类如此繁多呢?种类繁多——3000万多种!第二节 有机化合物的结构特点第一课时1、通过学习,认识有机化合物的成键特点及结合方式;
2、通过学习,了解有机化合物分子结构的表示方法。自学内容:
请快速阅读课本第7内容。
自学提纲:
1、思考有机化合物中碳原子成键有什么特点?碳原子的结合方式有哪几种?
2、通过阅读第7页图1-1及资料卡片,了解共价键的三个键参数,总结有机物分子结构有哪些表示方法。 碳原子的成键特点:
碳原子最外层有4个电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。
一般碳原子通过共价键(共用电子对)与其他原子(H、O、N、P、S、Cl等)形成共价化合物。 碳原子间的结合方式 碳原子不仅能与H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、叁键;(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。共价键参数键长:
键角:
键能:键长越短,化学键越稳定决定物质的空间结构键能越大,化学键越稳定 归纳总结有机物结构的表示方法
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,若省略碳碳单键或碳氢单键等短线,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。结构式—结构简式的转换方法 归纳总结 一、有机物中碳原子的成键特点:
1、碳原子的结构及成键特点:碳原子最外层有4个电子,不易失去或
获得电子而形成阳离子或阴离子。每个形成4个共价键碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、叁键碳原子之间可以碳链或碳环结构特点成键特点成键数目结合方式成键种类2.有机物分子结构的表示方法
分子式:用元素符号表示物质的分子组成;
最简式或实验式:表示物质组成各元素原子的最简整数比;
电子式:用·或×表示原子最外层电子的成键情况;
结构式:用短线-表示一个共价键,用-、=或≡将所有原子连接起来;
结构简式:表示单键的短线可以省略,将与C原子相连的其他原子写在旁边,相同的原子或原子团可以合并,在右下角注明其个数;
键线式:进一步省去碳氢元素的符号,只表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团; 图式中每个拐点和终点均表示一个碳原子,每个碳原子形成四个共价键,不足的用氢原子补齐.
球棍模型:小球表示原子,短棍表示价键;
比例模型:用不同体积的小球表示不同原子的大小.1、写出甲烷、丙烯、乙醇的分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式、实验式 ; 2、碳原子最外电子层含有 个电子,根据碳原子的成键特点,每个碳原子可以跟其他非金属原子形成 个 键,而且碳原子之间也能以 键相结合,形成 键、 键或 键,连接成稳定的长短不一的碳链或含碳原子数目不等的碳环,从而导致有机物种类纷繁,数量庞大。3、目前已知化合物中数量、品种最多的是IVA碳的化合物(有机化合物),下列关于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,可以跟多数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,又可以形成稳定的双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合第二节 有机物的结构特点 第二课时 观察与思考 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? 通过学习,了解有机化合物中碳原子的杂化方式。请快速阅读课本第8—9页(第一问题完)内容以及P10页科学史话。思考:
1、多原子的电子排布有什么特点?碳原子的电子排布有什么特点?
2、如何理解碳原子的杂化?二、杂化轨道理论
1、能层和能级
理论研究证明,在多电子原子中,电子的排布分成不同的能层,同一能层的电子,还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下: 各能层、能级所容纳电子数及能量关系2、电子云与原子轨道
电子云
(1)含义
电子云是处于一定空间运动状态的_电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
(2)形状球形哑铃状原子轨道
(1)定义
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)数目
ns能级各有__个轨道,np能级各有__个轨道,nd能级各有__个轨道,nf能级各有__个轨道。1357 实验证明:甲烷分子的立体结构为正四面体。如CH4分子中心原子碳的4个价电子层原子轨道——2s和2px,2py,2pz分别跟4个氢原子的1s原子轨道重叠形成σ键,但碳原子的3个2p轨道是相互垂直,而2s轨道是球形的。用它跟4个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到正四面体构型的甲烷分子,因此,那如何解释甲烷能形成四个相同的轨道的原因呢?重点讲解重点讲解鲍林提出杂化轨道理论认为:
当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,却得到4个相同的轨道,夹角109°28′,成为sp3杂化轨道,形成4个C-Hδ键,因此,呈正四面体的立体结构。 3.杂化轨道理论简介(1)杂化:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。 (2)杂化过程:杂化轨道理论认为:在形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程;鲍林认为:http://user.qzone.qq.com/379538905LOGO28CH4分子形成109°28'(3)sp3、sp2和sp三种杂化轨道在空间的排布 注意:杂化轨道总是用于构建分子的σ轨道,未参与杂化的p轨
道才能用于构建π键 。该图最右边画出了未参与sp2杂化和sp杂化的剩余p轨道与杂化轨
道的空间关系——未参与sp2杂化的1个p轨道垂直于杂化轨道形
成的平面;未参与sp杂化的2个p轨道与sp杂化轨道形成的直线呈
正交关系(即相互垂直)。 例1:根据乙烯、乙炔分子的结构,试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。乙烯中碳以sp2杂化,C=C中一个σ和一个πCH2O(4)碳原子的杂化类型:
SP3杂化:碳原子的1个2S轨道和3个2P轨道杂化,形成4个相同的SP3杂化轨道,与4个氢形成4个C--Hσ键。烷烃分子中碳原子均为SP3杂化,所以烷烃分子中碳原子均为四面体结构。
SP2杂化:在乙烯分子中,碳原子1个2S轨道和2个2P轨道杂化,形成3个SP2杂化轨道,还有1个P轨道未参加杂化。乙烯分子中碳的3个SP2杂化轨道,有2个与H形成C--Hσ键,1个与另一个C原子的SP2轨道形成C--C σ键,未参加杂化的P轨道与另一个C原子未杂化的P轨道形成π键。SP杂化:在乙炔分子中,碳原子1个2S轨道和1个2P轨道杂化,形成2个SP杂化轨道,还有2个P轨道未参加杂化。乙炔分子中碳的2个SP杂化轨道,有1个与H形成C--Hσ键,1个与另一个C原子的SP轨道形成C--C σ键,未参加杂化的2个P轨道与另一个C原子未杂化的2个P轨道形成2个π键。
苯与乙烯碳的杂化特点相似。 说明:
(1)π键的特点:每个π键的电子云有两块组成,分别位于有两原子核构成平面的两侧。
(2)δ键比π键的强度较大,所以烯烃、炔烃易发生氧化和加成反应。
(3) δ键可以旋转,π键不能旋转。1、 甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,其理由是( )
A.甲烷中的四个键的键长、键角相等 B.CH4是分子晶体
C.二氯甲烷只有一种结构 D .三氯甲烷只有一种结构效果检测C2、甲烷中的碳原子是sp3杂化,下列用*表示碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是 ( )
A.CH3C*H2CH3
B.C*H2=CHCH3
C.CH2=C*HCH3
D.CH2=CHC*H3效果检测AD3、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,得到一种有机化合物分子,对该分子的描述不正确的是 ( )
A.分子式为C25H20
B.分子式为C25H24
C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中所有原子一定处于同一平面效果检测D因人作业
整理笔记谢谢大家再见第一章 认识有机化学
课题2 有机化合物的结构特点
第三课时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≡CH位置异构碳链异构官能团异构官能团异构同种物质官能团异构官能团异构课题2 有机化合物的结构特点 学习目标
(1)掌握同分异构体的书写方法。
(2)运用语言转换,总结同分异构体的书写规律。 分子式相同,结构不同的有机物互称为同分异构体。
1.己烷(C6H14)有5种同分异构体,你能写出它们的结构简式吗?
2.你根据什么规律书写同分异构体的呢?
3.将自己解决不了的问题记录下来,以便互帮时提出。
4.写完后小组成员相互交流。
5.知者加速的同学试运用语言转换总结同分异构体的书写规律。C—C—C—C—C—CC—C—C—C—CC—C—C—C—CC—C—C—CC—C—C—C1、排主链,主链由长到短2、减碳(从头摘)架支链支链由整到散,由心到边但不到端支链位置由心到边,但不到端多支链时,排布由对到邻再到间3、减碳(从头摘)架支链等效碳不重排4、最后用氢原子补足碳原子的四个价键CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 4.同分异构体的书写规律
(1)减链法—适用于碳链异构
规律:
成直线 一线串
取甲基 挂中间 轮流挂 不到端
两甲基 同邻间 取乙基 试试看 练习:书写C7H16 的同分异构体1、一线串2、取甲基 挂中间 轮流挂 不到端A、两甲基在同一个碳原子上3、两甲基 同 邻 间A、两甲基在同一个碳原子上3、两甲基 同 邻 间B、两甲基在不同一个碳原子上支链邻位支链间位3、取乙基 试试看4、三甲基 方法同 【练习1】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个甲基的同分异构体有( )个
(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个【练习2】写出—C5H11的同分异构体(8种)。 √讨论交流: 上述物质中己烷(C6H14)的1个H原子被Cl原子(或—OH)取代后有多少种结构?
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? 等效氢的判断
1.同一甲基上的H原子等效;
2.同一碳原子上所连甲基上的H原子等效;
3.处于对称位置碳原子上的H原子等效。 Cl—Cl—HO—HO— 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! 4.同分异构体的书写规律
(2)取代法或插入法—
适用于位置异构或官能团异构
口诀:先碳链 后位置
最后再看官能团 试写出分子式为C3H6的同分异构体。 C—C—CC=C—CCH2=CH—CH3练习:写出化学式C4H10O的所有可能物质的
结构简式写出化学式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—C【练习2】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个甲基的同分异构体有( )个
(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个【练习3】写出分子式为C5H10的同分异构体。 ①按碳链异构书写
②按位置异构书写 ③按官能团异构书写
√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≡CH(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第二节 有机化合物的结构特点 二、有机化合物的同分异构现象1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。2.同分异构体 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。【因人作业】
最小作业量:课题2有机化合物的结构特点
(1)第1-7,第9题(2 )第1-4题