【金学案】学年高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第3章 第1节 第2课时 有机化合物的结构特点同步辅导与检测课件 鲁科必修2

第1节认识有机化合物第2课时有机化合物的结构特点1．从身边接触的种类不同的有机物联想质疑，初步认识有机化合物种类繁多的原因。2．了解甲烷的结构，并能结合碳原子成键方式、同分异构现象认识有机化合物结构的多样性；学会书写1～4个碳原子烷烃的结构式、结构简式。3．以甲烷为例，认识有机化合物分子具有立体的结构，初步培养空间想象能力。知识清单甲烷的结构1．烃的概念仅由______和______两种元素组成的有机物称为烃，又称________。其通式可表示为________(y为偶数，且y≤2x＋2)。“烃”字取了“碳”和“氢”两个字的偏旁组合而成，其音(ting)则是取了“碳(tan)”和“氢(qing)”的声母和韵母。______是组成最简单的烃。碳氢碳氢化合物CxHy甲烷2．结构式和结构简式结构式：用短线“—”表示原子所形成的共价键，进而表示物质结构的式子称为______。结构简式：省略了部分短线“—”的结构式称为________。3．甲烷的组成和结构

名称化学式电子式结构式空间构型球棍模型填充模型甲烷CH4

结构简式结构式特别提示：上图中的式子或模型，都从不同的侧面不同程度地表达了分子的组成与结构情况。电子式和结构式突出表达了分子里原子间连接的顺序和方式(化学键)，结构简式是结构式的简化形式，但它们不能表示分子真实的空间结构。球棍模型以逼真的形式突出表达了分子里原子间连接的顺序、方式以及原子的相对体积和空间分布、分子的空间构型。比例模型以逼真的形式突出表达了分子里原子间连接的顺序、原子的相对体积和空间分布、分子的空间构型。应用思考：如何证明甲烷是正四面体结构呢？提示：甲烷分子中有4个等同的C—H键，在空间可能有两种对称分布：正四面体结构和平面正方形结构。甲烷无论是正四面体还是平面正方形，其一氯代物、三氯代物和四氯代物均只有1种。假若甲烷是平面正方形结构，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，则其分子里的2个氢原子被氯原子取代得到的CH2Cl2却应该有2种，即：(氯原子相邻、相间)，应该是两种不同的物质。但事实上对应化学式为CH2Cl2的物质只有一种熔沸点，即CH2Cl2只有一种物质。因此，假设甲烷是平面正方形结构是不能成立的。所以甲烷只能为正四面体结构，因为正四面体的二个顶点总是相邻关系。可见，用甲烷的二氯代物只有1种这一事实，可以证明甲烷的结构不是平面正方形，而是正四面体型。综合拓展常见四面体的类型——无心四面体和有心四面体。1．无心四面体：四面体的中心没有原子，原子都位于四面体的顶点上。如下图所示:四原子分子形成的四面体都是无心四面体，如白磷分子。2．有心四面体：四面体的中心有1个原子，四面体的顶点上分别有4个原子。如下图所示(图中实线示键，虚线示形)。五原子分子形成的四面体都是有心四面体，如CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、NH+4等。特别提示由图示我们们可以看出出，内空的的四面体的的面都是正正三角形，，故键与键键之间的夹夹角为60°，而有有心四面体体中，键与与键的夹角角为109.5°。。尝试应用1．下列各各图均能表表示甲烷的的分子结构构，其中不不能反映出出甲烷是正正四面体结结构的是()解析：B是甲烷的的结构式，，它只能表表示C原子子和H原子子的连接方方式，而无无法表达出出甲烷的空空间构型，，C是甲烷烷的球棍模模型，D是是甲烷的填填充模型，，都能很好好反映出甲甲烷的空间间构型。答案：B2．二氟甲甲烷是性能能优异的环环保产品，，它可代替替某些会破破坏臭氧层层的“氟利利昂”产品品，用作空空调、冰箱箱和冰冻库库的制冷剂剂。试判断断二氟甲烷烷的结构简简式()A．有4种种B．有3种C．有2种种D．只有有1种解析：因为甲烷是是正四面体体结构，正正四面体的的任何两个个顶点总是是相邻的。。因此，二二氟甲烷只只有一种结结构简式。。答案：D知识清单烷烃、有机机物结构的的多样性以以及同分异异构体1．常见烷烷烃及其结结构烷烃的概念念：分子里里碳原子和和碳原子都都以______结结合成链状状，碳原子子剩余的价价键全部跟跟______结合合的“饱和和”烃叫做做烷烃，又又叫做________。如如：乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等，它们们的结构式式分别表示示如下：1．单键氢氢原子饱饱和链烃烃2．有机物物结构多样样性的原因因①有机物分分子中都含含有碳原子子，由于碳碳原子的最最外层有4个电子，，可以与其其他的原子子形成______共价键；；②碳原子子彼此之间间还可以通通过共价键键构成长的的______或______；③碳碳原子之间间可以通过过________、________或________结合合；④C原原子也可与与其他原子子成键。正是这一一结构的的多样性性，才导导致了有有机化合合物种类类繁多、、数量巨巨大；才才使有机机化合物物大家族族异彩纷纷呈，拥拥有许多多性质奇奇妙、功功能特异异的物质质。碳碳单键键碳碳碳双键碳碳碳三三键4个碳链碳碳环3．同分分异构体体定义：化化合物具具有相同同的________，但具具有不同同________的的现象，，叫做同同分异构构现象。。具有同同分异构构现象的的化合物物互称为为________。。如正丁丁烷与异异丁烷就就是丁烷烷的两种种同分异异构体，，属于两两种化合合物。分子式结结构同同分异异构体名称正丁烷异丁烷结构式______________________________结构简式_____________________________填充模型熔点(℃)沸点(℃)－138.4－0.5－159.6－11.7正丁烷与与异丁烷烷的比较：：应用思考考：你能写出出4个碳碳原子相相互结合合的方式式吗？答案：提示：综合拓展展烷烃同分分异构体体的书写写规律烷烃同分分异构体体书写规规律：主主链由长长到短，，支链由由整到散散，位置置由心到到边，排排列对、、邻、间间。选择最长长的碳链链为主链链；找出出中心对对称线；；碳原子子必须满满足4个个键；主主链上的的链端不不能接甲甲基，主主链上的的第二个个碳原子子或倒数数第二个个碳原子子不能接接乙基，，否则主主链会改改变，而而写出重重复结构构。如书写戊戊烷(C5H12)同分异异构体的的方法是是：①先写出出碳链最最长的直直链烃：：CH3CH2CH2CH2CH3②从主链链上减少少一个－－CH3作为取代代基(支支链)，，在所得得主链上上依次移移动可能能的位置置，得：：③再从主主链上减减少一个个碳原子子作为所所得主链链的取代代基，得：：。。故C5H10的异构体体共有三三种，依依次称为正戊戊烷、异异戊烷、、新戊烷烷。特别提示示烷烃从丁丁烷开始始才出现现同分异异构体，，且丁烷烷有两种种同分异异构体，，即正丁丁烷换为为异丁烷烷，而戊戊烷有三三种同分分异构体体，及正正戊烷、、异戊烷烷和新戊戊烷。甲烷的结结构下列叙述述能说明明甲烷分分子是正正四面体体形而不不是平面面正四边边形的是是()A．甲烷烷分子里里4个C－H键键的键长长相等B．甲烷烷分子里里任意两两个C－－H键之之间的夹夹角都相相等C．一氯氯甲烷没没有同分分异构体体D．二氯氯甲烷没没有同分分异构体体解析：由甲烷分分子的组组成可知知，其空空间构型型既可以以是正四四面体，，也可以以是平面面正四边边形。要要注意找找出两者者的共性性和差异异性，说说明甲烷烷分子具具有正四四面体的的特征才才具有说说服力。。键长相相等、一一氯代物物没有同同分异构构体是二二者的共共性，相相邻C－－H键之之间的夹夹角相等等(都是是109°28′)是是正四四面体的的特征，，正四边边形相邻邻C－H键之间间的夹角角有的是是90°°，有的的是180°；；平面正正四边形形的二氯氯代物有有邻位和和间位两两种异构构体，而而正四面面体形的的则无异异构现象象，故B、D符符合题意意。答案：BD变式训练1．（双选题）有一种AB2C2型分子，在该该分子中以A为中心原子子，下列关于于它的分子构构型和有关同同分异构体的的各种说法正正确的是()A．假如为平平面四边形，，则有两种同同分异构体B．假如为四四面体，则有有二种同分异异构体C．假如为平平面四边形，，则无同分异异构体D．假如为四四面体，则无无同分异构体体解析：假如为平面四四边形结构，，四个原子中中的两个相同同的原子的位位置相互间存存在相邻和相相间的关系，，即和，，应该该是两种同分分异构体；假假如为正四面体结构，，因为正四面面体的两个顶顶点总是相邻邻关系，则无无同分异构体体。答案：AD同分异构体主链含5个碳碳原子，有甲甲基、乙基2个支链的烷烷烃有()A．2种B．．3种C．4种D．．5种变式训练2．下列化学学式不只表示示一种物质的的是()A．C3H8B．C4H10C．CHCl3D．CH2Cl2解析：正丁烷和异丁丁烷的分子式式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一一种物质。答案：B1.下列关关于烃的说法法中正确的是是()A．烃是指分分子里含有碳碳、氢元素的的化合物B．烃是指分分子里含有碳碳元素的化合合物C．烃是指燃燃烧后能生成成CO2和H2O的化合物D．烃是指仅仅由碳和氢两两种元素组成成的化合物解析：只说分子里含含有碳、氢元元素，并没有有指明是否含含有其他元素素，这种说法法不严密；含含碳的化合物物种类繁多，，烃仅是其中中的一种；燃燃烧后生成CO2和H2O的化合物可可能是烃，也也可能是含碳碳、氢、氧的的化合物；仅仅由碳、氢两两种元素组成成的化合物才才是烃。答案：D9．有两种气气态烷烃的混混合物，在标标准状况下其其密度为1.16g··L-1，则关于混合合物组成的说说法正确的是是（））A.一定有甲甲烷B.一定有乙乙烷C.可能是甲甲烷和戊烷的的混合物D.可能是乙乙烷和丙