2019高中化学 第一章 认识有机化合物 1有机化合物的结构特点

2019高中化学 第一章 认识有机化合物 1有机化合物的结构特点

有机化合物的结构特点 学习目标 ‎1、了解有机化合物中碳原子的三种成键方式及其空间取向 ‎2、掌握甲烷、乙烯、乙炔分子苯的组成和空间构型 ‎3、同分异构体的书写。‎ 重点 有机物的成键特点，同分异构现象 难点 正确写出有机物的同分异构体 学法指导 对甲烷、乙烯、苯、乙醇和乙酸等典型有机物结构特点认识的基础上，了解了有机物分子中碳原子呈四价，碳原子既可以与其它原子形成共价键，又可以相互成键；碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键；有机物可以形成链状分子，也可以形成环状分子。在有机物中存在在分子式相同结构不同的同分异构现象—碳链异构、官能团位置异构和官能团异构 自学引导︵学生课前必须完成︶‎ 课前回顾：‎ ‎1．甲烷的结构式： ；电子式： ；化学式： ；分子式： ；结构简式： ；甲烷分子中，1个碳原子和4个氢原子形成 个 键，构成 为中心， 位于 的 结构。‎ ‎2．乙烯的结构式： ；化学式： ；分子式： ；结构简式： ； 个氢原子和 个碳原子位于 。‎ ‎3．苯的结构式： ；化学式： ；分子式： ；结构简式： ；‎ ‎ 个氢原子和 个碳原子位于 ， 个碳原子形成 ‎ 结构。 ‎ 一、自主学习：（请同学们认真阅读课本7-11页，你一定能完成下列问题）‎ ‎1、有机物中碳原子的成键特点 ‎(1)碳原子最外层有 个电子，不易 或者 电子而形成 或 ，碳原子通过 与 、 、 、 、 等多种非金属形成 化合物。‎ 5‎ ‎(2)由于碳原子不仅可以和氢原子或其他原子形成4个 键，而且碳原子之间也能形成 键，碳原子之间不仅可以形成 ，还可以形成稳定的 或 ，多个碳原子可以相互结合成长短不一的 ， 也可以带 ，还可以形成 。 和 也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有不同结合方式，形成不同_____的分子。‎ ‎(3)与分子的空间结构和性质的稳定性有关的三个键参数【资料卡片】‎ 键长： ；‎ 键角： ；‎ 键能： ；‎ ‎①有机物常见共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C=O、C-X、C≡N、C-N、苯环。‎ ‎②在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子（所连原子的数目少于4）称为不饱和碳原子。‎ ‎③C—C单键可以旋转而C＝C（或三键）不能旋转。‎ 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还可以相互结合。‎ ‎2、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系 ‎⑴有机物的代表物基本空间结构：甲烷是正四面体结构（5个原子不在一个平面上）；乙烯是平面结构（6个原子位于一个平面）；乙炔是直线型结构（4个原子位于一条直线）；苯环是平面结构（12个原子位于一个平面）。‎ ‎（2）杂化轨道理论：C原子的sp、sp2、sp3杂化（了解）‎ ‎3、键线式：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。每个交点、端点代表一个碳原子，每一条线段代表一个共价键，每个碳原子有四条线段，用四减去线段数既是氢原子个数。注意事项:‎ ‎（1）一般表示3个以上碳原子的有机物； ‎ ‎（2）只忽略C-H键,其余的化学键不能忽略；‎ ‎（3）必须表示出C=C、C≡C键等官能团；‎ ‎（4）碳氢原子不标注，其余原子必须标注（含羟基、醛基和羧基中氢原子）。‎ ‎（5）计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。‎ 5‎ ‎4、有机化合物的同分异构现象 ‎（1）、定义：同分异构现象：____________________________________________‎ 同分异构体：_________________________________________________‎ ‎（2）、同分异构现象有分类 a.______________(如烷烃的同分异构体均为该种异构).‎ b.______________（如烯烃中当碳链相同碳碳双键的位置不同的异构现象）‎ c.______________(不同类有机物之间的异构，如烯烃和环烷烃的异构)‎ 二、自主练习：（通过自学，相信自己能解决下列问题）‎ ‎1、请写出下列有机化合物的结构简式和键线式。‎ ‎ 、 ‎ ‎ 、 ‎ ‎2、判断下列结构哪些互为同分异构体，属于哪一类型的异构。‎ ‎①CH2=CHCH2CH3 　　 ②CH3CH=CHCH3 　　③CH3CH2OH ‎ ‎④CH3OCH3 　　　 ⑤CH‎3C(CH3)2CH2CH3‎ ‎⑥CH3CH‎2C(CH3)3 　 ⑦CH3COOH ⑧HCOOCH3‎ ‎3、甲烷是正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ）‎ nA、CH3Cl不存在同分异构体 B、CH2Cl2不存在同分异构体 ‎ nC、CHCl3不存在同分异构体 D、CH4中四个价键的键长和键角都相等 ‎4、能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替的事实是（ ）‎ A、苯的一元取代物没有同分异构体 B、苯的邻位二元取代物只有一种 C、苯的间位二元取代物只有一种 D、苯的对位二元取代物只有一种 三、你还有哪些不会的问题，请提出来让老师和同学帮你解决 5‎ 独立思考 合作探究 ‎ 1.写出分子式为C7H16的所有同分异构体 ‎2、写出分子式为C5H10的所有同分异构体及其键线式。‎ ‎—CH3‎ ‎3、写出 苯环上有一个氢原子被氯原子取代的同分异构的结构 巩固练习 ‎1.下列物质属于有机物的是： ‎ A.CH4 B.NaHCO‎3 C.CO（NH2）2 D.KSCN ‎ E.CO‎2 F.NaCN G.Al‎4C3 H.KSCNO ‎ ‎2.下列分子中所有原子都在同一条直线上的是 ‎ A.C2H2 B.C2H‎4 C.C2H6 D.CO2‎ ‎3.下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是 ‎ A.氨气 B.二氯甲烷 C.四氯甲烷 D.白磷 E.甲烷 ‎4.关于乙炔分子结构的描述错误的是 ‎ A. 乙炔分子中的碳原子采用sp2杂化 B.分子中含有2个σ键和2个π键 C.叁键键能是乙烷中C—C单键键能的3倍 D.分子中碳氢与碳碳键键角约为1800‎ ‎5.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 ‎ A．形成四对共用电子对 B．通过非极性键 C．通过两个共价键 D．通过离子键和共价键 ‎6.下列各物质的键角为109°28′的是 ‎ A.H2O B.P‎4 C. NH3 D. CCl4 ‎ ‎7.描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构下列叙述中，正确的是 5‎ 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个碳原子有可能都在一个平面上 D.6个碳原子不可能都在一个平面上 ‎8. 大气污染物氟里昂—12的化学式是CF2Cl2，下面关于氟里昂—12的说法正确的是 ‎ A.没有固定的熔沸点 B.分子中的碳原子是饱和的 ‎ C.属于正四面体的空间结构 D.只有一种结构 ‎9.某烃的结构简式为CH3―CH2―CH＝C(C2H5)―C≡CH分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a，在同一直线上的碳原子数量最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为 ‎ A.4、3、5 B.4、3、‎6 C.2、5、4 D.4、6、4‎ ‎10.仔细观察以下有机物结构： ‎ ‎(1) CH3 CH2CH3 (2) H--C≡C---CH2CH3‎ ‎ C = C ‎ H H (3) —C≡C—CH=CF2 ‎ 思考：最多有几个碳原子共面 、 、 ‎ 最多有几个碳原子共线 、 、 ‎ 有几个不饱和碳原子 、 、 ‎ 学习体会 5‎