高中 化学 必修 第二册 第七章 有机化合物《第一节 第1课时 碳原子的成键特点 烷烃的结构》课件

第1课时碳原子的成键特点烷烃的结构

第七章第一节认识有机化合物1．知道有机化合物分子具有的空间结构，以甲烷为例认识有机化合物中碳原子的成键特点。2．认识烷烃的组成及结构，了解有机化合物的多种表示方法。学习目标任务一有机化合物中碳原子的成键特点1任务二烷烃的结构2随堂达标演练3内容索引课时测评4任务一有机化合物中碳原子的成键特点新知构建1．甲烷的分子结构碳原子的结构示意图为

，其最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成了

个C—H共价键。甲烷的分子式：

，电子式：

，结构式：

。4CH4交流研讨2．有机化合物中碳原子的成键特点(1)有机化合物中每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。下图中碳原子的其余共价键均与氢原子相连。写出各物质的分子式。C4H10C4H8C4H6(2)探究有机物分子中碳原子之间的成键方式：可形成单键

、双键

和三键(—C≡C—)。碳原子间仅形成单键的是__________(填序号，下同)，碳原子间存在双键的是________，碳原子间存在三键的是________。①②⑦⑧③④⑤⑥(3)探究有机物分子中的碳骨架：多个碳原子之间可结合成碳链，也可结合成碳环。碳原子之间结合成碳链的是________________(填序号，下同)，结合成碳环的是________。有机物碳骨架无支链的是_____________，碳骨架有支链的是________。①②③④⑤⑥⑦⑧①③④⑤⑥②归纳总结有机化合物中碳原子的成键特点典例应用1．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述不正确的是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√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。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√碳原子之间可以相互结合形成碳链(可带支链)，也可形成碳环，但每个碳原子都形成4个共价键。故C项错误。返回任务二烷烃的结构新知构建1．甲烷的结构(1)甲烷的空间结构甲烷分子是

结构，碳原子位于

，4个氢原子分别位于

。分子中的4个C—H的长度和强度

，相互之间的夹角均为

。(2)甲烷的分子结构示意图和分子结构模型正四面体正四面体的中心4个顶点相同109°28′分子结构球棍空间填充2．烷烃的结构(1)烷烃的定义只含有

和

两种元素，分子中的碳原子之间都以

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，也称为

。(2)烷烃的习惯命名(n：碳原子个数)n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷

烷

烷庚烷辛烷壬烷

烷n＞10用汉字数字代表，如C11H24：十一烷碳氢单键烷烃戊己癸交流研讨填空并回答问题。烷烃乙烷丙烷丁烷分子式________C3H8________结构式______________结构简式CH3CH3______________________________C2H6C4H10CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3(1)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物组成元素特点。提示：仅有C、H两种元素组成。(2)结合乙烷、丙烷、丁烷的结构式，从碳原子的成键特点、碳骨架两个角度归纳这类有机物的分子结构特点。提示：碳原子之间都以单键相连，形成链状结构。(3)结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，归纳这类有机物分子式的通式。提示：CnH2n＋2(n≥1)。(4)下列表示的物质中，与表中有机物属于同一类的是________(填序号)。①CH3CH2OH

②CH3(CH2)4CH3

②④典例应用1．以下结构表示的有机物属于链状烷烃的是A．CH3OH B．CH2===CH2√A.烷烃不含O元素，故其不能表示烷烃，故A错误；B.烷烃不含碳碳双键，故其不能表示烷烃，故B错误；C.其中不含O原子，不含碳碳双键，不含环状结构，符合链状烷烃的结构特征，故其可以表示链状烷烃，故C正确；D.链状烷烃不含环状结构，故其不能表示链状烷烃，故D错误；故答案为C。2.下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出)，其中符合通式CnH2n＋2的是A．②③B．①⑤C．②③④D．①⑤⑥√符合通式CnH2n＋2的是链状烷烃，链状烷烃不含双键、三键和碳环；①⑤不含双键和碳环，属于链状烷烃，②③④含有双键，⑥含有碳环。3．写出满足下列条件的烷烃的分子式。(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。(2)含碳质量分数最低的烷烃是________；和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。C8H18

C4H10

CH4

C3H8

C5H12归纳总结有机物的表示方法种类实例含义分子式C2H6可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式C2H6的最简式为CH3①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子；②由最简式可求最简式量中各元素含量电子式用“·”或“×”代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子归纳总结种类实例含义结构式①能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构结构简式CH3CH3将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式归纳总结种类实例含义球棍模型①用不同体积的小球表示不同大小的原子，短棍表示价键；②用于表示分子的空间结构空间填充模型①用不同体积的小球表示不同大小的原子；②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序返回随堂达标演练1.下列物质不属于烷烃的是,

A．CH4 B．CH2==CH2C．C5H12 D．C9H20√链状烷烃的通式为CnH2n＋2，CH4、C5H12和C9H20分子中碳原子达到饱和，都符合链状烷烃的通式，故A、C、D中的物质都属于烷烃，B中CH2))CH2的分子式为C2H4，不属于烷烃，故B符合题意。2．下列关于有机物结构特点的说法中，正确的是A．CH4分子只含有极性键B．碳原子之间只能形成C—C单键C．含碳元素的物质都是有机物D．碳原子之间只能形成碳链√A.CH4中只存在C—H键，不同非金属原子之间形成极性键，故A正确；B.碳原子之间能形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D.碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。3．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是A．丙烷属于烷烃B．丙烷的球棍模型为

C．丙烷的结构简式为

D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能√丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n＋2(n为正整数)，属于烷烃，A项正确；丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C项错误。4．(2024·佳木斯市期末)下列关于CH4和

的叙述正确的是A．均能用通式CnH2n＋2来表示B．题中的表示方法均为结构式C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内√A．CH4和

都属于烷烃，其组成均能用通式CnH2n＋2表示，故A正确；B.CH4为分子式，

为结构简式，故B错误；C．CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，故C错误；D.CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；故选A。5．写出下列各烷烃的分子式。(1)链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。(2)链状烷烃B的分子中含有200个氢原子：____________。(3)分子中含有26个电子的链状烷烃C：________。C6H14C99H200C3H8返回课时测评题点一有机物中碳原子成键特点1．人类已知的化合物种类最多的是A．第ⅠA族元素的化合物B．第ⅢA族元素的化合物C．第ⅣA族元素的化合物D．第ⅦA族元素的化合物√化合物最多的是碳族元素，碳能形成许多形式的有机化合物，而碳元素位于第ⅣA族。2．从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是√碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子对，C选项对应的物质，其中间的碳形成了5对共用电子对，不符合碳原子的成键特点。3．(2024·河南登封高一期中)烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是A．形成4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√A．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，

故A正确；B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；C．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，即形成4个共价键，故C错误；D.碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，即难形成离子键，故D错误。4．下列有关有机物说法正确的是A．有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂B．烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的C．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因D．烷烃的结构特点是碳原子之间通过单键结合，剩余价键均与氢原子结合√有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键，A项只是其中的一个原因，并不是主要原因，A错误。碳原子与氢原子之间形成极性键，B错误。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因，但不是唯一原因，C错误。题点二烷烃的组成与结构5．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反映其真实存在状况的是√分子的空间填充模型不仅表示分子的空间结构，还可以表示原子的相对大小，因此最能反映甲烷真实的存在状况，故选D。6．以下关于甲烷的说法中错误的是A．甲烷属于共价化合物B．甲烷分子具有正四面体结构C．甲烷分子中的C—H键均相同D．甲烷分子属于平面正四边形结构√A．甲烷分子中只有碳原子和氢原子形成的极性共价键，属于共价化合物，故A正确；B.甲烷的空间结构是正四面体，故B正确，D错误；C．甲烷分子中4个碳氢键完全相同，故C正确。7．(2024·辽宁西丰县高一期中)正丁烷的球棍模型如图所示，下列说法正确的是A．正丁烷的分子式为C4H8B．分子中共含有13个共价键C．分子中含有4个C—C单键D．分子中4个碳原子在同一条直线上√A．从题给球棍模型可知，其分子式为C4H10，A项错误；B.该分子中有3个C—C键和10个C—H键，所以共有13个共价键，B项正确；C．分子中只有3个C—C键，C项错误；D.烷烃中的碳原子连键方式为锯齿状，4个碳原子不可能共线，D项错误。8．(2023·郑州高一检测)下列说法正确的是A．烷烃不全是饱和烃B．C20H42一定属于烷烃C．乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H8个原子共面D．C3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面√符合CnH2n＋2通式的只有链状烷烃，故C20H42一定为烷烃，故B正确；碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙烷分子中的8个原子不可能共平面，故C错误；烷烃中碳原子是锯齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不可能共直线，故D错误。9．下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。下列说法正确的是A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B．CH4、CCl4都是正四面体结构C．CH4和CCl4中的化学键完全相同D．CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面√√10．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个共价键B．碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环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直线形A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键，达到8电子稳定结构，故A正确；B.碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环，故B正确；C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同，构成正四面体结构，故C正确；D.在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿状，故D错误；故选D。11．(2023·西安高一检测)下列有关化学用语或模型正确的是D．丙烷的分子式：CH3CH2CH3√12．下列选项中说法不正确的是①CH4

②石墨③C3H8

④氕、氘、氚⑤CH3CH2CH2Cl

⑥C60

⑦CH3CH2CH3

⑧CH2ClCH2CH3A．互为同素异形体的是②⑥B．互为同位素的是④C．属于烷烃的是①③⑤D．属于同种物质的是③⑦、⑤⑧√石墨、C60都是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的氢原子，互为同位素，故B正确；CH4、C3H8、CH3CH2CH3只含碳、氢两种元素，属于烷烃，CH3CH2CH2Cl由碳、氢、氯三种元素组成，不属于烷烃，故C错误；C3H8的结构简式是CH3CH2CH3，CH3CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH3结构相同，③⑦、⑤⑧属于同种物质，故D正确。13．(1)降冰片烷的结构如图所示：

，其分子式为______。C7H12由降冰片烷的结构图可知，该物质的分子中含7个碳原子和1