2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第七章第一节 认识有机化合物（第1课时） 学案

第七章有机化合物7.1.1有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构一、【学习目标】1.了解有机化合物的概念。2.了解烷烃的物理性质和化学性质，掌握烷烃的系统命名法。3.理解同系物、同分异构体的概念，并会判断及书写简单的烷烃的同分异构体。二、【重点和难点】重点：从物质分类、化学键、有机分子结构的多样性角度辨识和探析有化合物的结构；难点：同系物、同分异构概念。三、【自主学习与合作探究】（阅读课本60~63页）【合作探究一】有机化合物中碳原子成键的特点分子式结构式球棍模型空间充填模型结构特点CH4空间构型为结构，C原子位于，4个H原子分别位于正四面体的1．甲烷的组成与结构2.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。(3)碳骨架形式碳原子之间可构成结构，也可构成结构。【思考与交流】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。【自主检测】1.目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关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，可以跟多种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，又可以形成双键和三键D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合【自主检测】2.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是()有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是()A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形【合作探究二】烷烃的结构与命名【思考与交流】(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。(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。1、结构特点(1)碳原子之间只以_______________结合。(2)剩余价键均与________________结合，每个碳原子的化合价都达到“饱和”。2、定义：仅由两种元素组成，分子中的碳原子之间都以结合，碳原子的剩余价键均与结合，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，也称为。3、分子通式：________________(n≥1)。4、烷烃的命名——习惯命名法(1)1-10个C原子的直链烷烃:称为烷(2)11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24称为烷(2).对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前面加正、异、新表示。【自主检测】3.下列物质属于烃的是()。A．CH4B．H2CO3C．CH3ClD．【自主检测】4下列有关烷烃的叙述错误的是()A．烷烃分子中，所有的化学键都是单键B．分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃C．正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同D．甲烷和乙烷各有一种结构，丙烷和丁烷各有两种不同的结构【合作探究三】同系物和同分异构体1.同系物(1)定义：结构，在分子组成上相差一个或若干个原子团的物质互称为同系物。(2)同系物的特点：。2.同分异构体(1)同分异构体现象：化合物具有，但具有现象，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。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。【自主检测】5.下列各组物质中，互为同系物的是（）A.H2O和H2O2B.CH4和CH2CH3C.和D.石墨和金刚石【自主检测】11．下列各物质：①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3④和(1)互为同位素的是__________。(2)互为同素异形体的是__________。(3)同属于烷烃的是__________。(4)互为同分异构体的是__________。(5)互为同系物的是__________。四、【自主检测】6.下列哪组是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3C、CH3－CH＝CH2CH3＝CH—CH＝CH2D、CH3－CH2—CH＝CH2CH3CH2CH2CH2CH37．下列叙述中正确的是()A．同系物可能互为同分异构体B．CH3Cl和HCl互为同系物C．同分异构体不能互称为同系物D．C4H10分子中四个碳原子在一条直线上8~10.有下列结构的物质：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，属于同系物的是____8____；属于同分异构体的是__9____；属于同种物质的是____10____。A．①②和④⑥B．②③和①③C．③④⑤⑦班级：姓名：组别：序号：【自主检测选择题答题卡】1234567891012．写出下列物质的分子式：(1)分子中含有14个氢原子的烷烃：____________________。(2)相对分子质量为44的烷烃：________________________。(3)碳、氢原子个数比为2∶5的烷烃：__________________。(4)含碳元素质量分数约为83.7%的烷烃：_______________。参考答案合作探究一1._CH4、CH4空间构型为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，4个H原子分别位于正四面体的4个顶点上2.4个、单键、双键或三键、链状环状【思考与交流】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。自主检测1.【答案】B【解析】碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价键，故B项错误。自主检测2【答案】B【解析】碳原子间可以形成碳链，也可以形成碳环，故B项错误。合作探究二、【思考与交流】1(2)、碳链的结构不同(3)、这类有机化合物的结构特点是C和C之间以单键连接成链状，C剩余的价键全部与H原子相连，满足每个C原子周围形成4个单键。答案：1.单键、氢原子、2.碳氢、单键、氢原子、饱和烃、烷烃3.CnH2n+24.甲乙丙丁戊己庚辛壬癸、十一烷自主检测3.【答案】A【解析】烃只含有碳氢两种元素。自主检测4【答案】D【解析】A项，烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和，无论是碳碳键还是碳氢键都是单键，故A正确；B项，因分子通式CnH2n+2中氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃，故B正确；C项，正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同，CnH2n+2分子中共价键的数目为3n+1，只与碳原子数有关，正丁烷和异丁烷分子中共价键数目均为13，故C正确；D项，甲烷和乙烷、丙烷各有一种结构，丁烷有两种不同的结构，故D错误；故选D。合作探究三、1.同系物(1)定义：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。(2)同系物的特点：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.同分异构体(1)同分异构体现象：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。自主检测5.【答案】B【解析】CH4和CH2CH3结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团。自主检测11．答案(1)②(2)①(3)③④(4)④(5)③自主检测6.B自主检测7.C自主检测8.-10BCA【解析】7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为：①C5H12、②C5H12③C6H14④C6H14、⑤C6H14⑥C6H14、⑦C6H140所以①②中任意一种物质与③④⑤⑥⑦中任意一种物质均属于同系物；①②结构相同属于同种物质，④⑥结构相同属于同种物质；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。自主检测12答案：(1)C6H14;(2)C3H8;(3)C4H10;(4)C6H14解析(1)根据烷烃的通式Cn