化学碳原子的成键特点和烷烃课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章有机化合物课时1有机化合物中碳原子的成键特点和烷烃人教版高中化学必修第二册第一节认识有机化合物素养目标1.通过认识有机化合物中碳原子的成键特点，从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构。2.通过认识有机化合物的同分异构现象，从分子结构的多样性角度探析有机化合物性质的多样性。3.通过认识烷烃的命名法和同系物的概念，从物质分类的角度辨识各类有机化合物的结构。4.以烷烃的代表物--甲烷的结构为模型，认知烷烃的结构。新课导入都含有C、H等元素有机物与含碳无机物最大的区别：有机物中的C作为骨架，连接有H、O、N等其他元素。而含碳无机化合物中C不作为化合物的骨架。碳原子成键特点2、碳原子结构特点碳原子原子结构示意图碳原子电子式1、碳元素在周期表中的的位置第二周期ⅣA族请写出最简单的有机物甲烷的CH4的结构式与电子式结构式：电子式：甲烷实际上并不是平面结构的哦！一、有机物化合物中碳原子的成键特点1.碳原子的成键数目——碳四键理论原子成键数目（共用电子对数）碳原子:

；氢原子:

；氧原子:

；卤素原子:

；氮原子:

；硫原子:

。412132一、有机物化合物中碳原子的成键特点2.碳原子的成键方式：单键、双键和三键。【活动2】用2个碳原子，氢原子数目任选，组装出你认为合理的有机物（C2Hx）搭建思路：先画出碳骨架，再按照“碳四键”原则补充连接其他原子。（氢原子成键数目：1）单键双键三键一、有机物化合物中碳原子的成键特点【活动3】用4个C原子组装出你认为合理的全部以单键连接的碳骨架结构。3.碳原子的连接方式：链状（直链或有支链）、环状。链状环状支链直链思考与讨论请结合下图显示的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。1.若余下的键均与氢原子结合，这些有机物的分子式分别是什么？①C4H10

②C4H10

③C4H8

④C4H8⑤C4H8⑥C4H6⑦

C4H6⑧C4H8⑨C4H8①②③④⑤⑥⑦⑧⑨思考与讨论请结合下图显示的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。2.哪些是链状结构？哪些是环状结构？链状：①②③④⑤⑥⑦

；

环状：⑧⑨①②③④⑤⑥⑦⑧⑨3.碳原子有几种成键方式？分别在哪些分子中有所呈现？单键：①②⑧⑨

；

双键：③④⑤；三键：⑥⑦(1)键的个数每个碳原子形成4个共价键（4对共用电子对）(2)成键的类型(3)碳骨架形式碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。碳原子不仅可以与其他原子形成共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。有机化合物中碳原子成键特点资料卡片使用模型研究物质结构

将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。7-4鲍林使用模型进行教学那我们有哪些方式来表示有机物的结构呢？有机化合物组成和结构的表示方法表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。1、分子式：2、最简式(实验式)：C2H6、

C3H8、

C4H10……

如C4H10的最简式为

C2H54、结构式：用短线来表示原子间的共用电子对用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子3、电子式：用元素符号表示物质分子组成的式子，反映一个分子中原子的种类和数目有机化合物组成和结构的表示方法5、结构简式：省略C−H键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上C−C键等单键，但双键、三键不能省略。省略横线上C—C键CH3-CH3CH3CH3结构式结构简式

省略C—H键把同一C上的H合并结构简式【练习1】写出下列有机物的结构简式：

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH3CH3CH3-CH-CH3或CH3CH(CH3)CH3有机化合物组成和结构的表示方法①空间填充模型②球棍模型6、分子模型最能反映真实结构（2）甲烷的立体构型1.烷烃的结构(1）甲烷的分子组成和结构二、烷烃CH4电子式：

结构式：分子式：球棍模型空间充填模型以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。分子中4个C-H键的长度和强度相同，相互之间的夹角为：109。28，分子结构示意图反应分子的实际情况反应各原子的相对大小和空间位置甲烷的立体构型英国医生奥斯汀发表了燃烧甲烷的报告，并最终确定甲烷是碳和氢的化合物1790年1808年道尔顿认为甲烷分子由2个氢原子和1个碳原子构成1813年贝采里乌斯把元素符号引入有机化学凯库勒提出了碳原子四价和碳原子之间可以成键的概念，布特列洛夫提出甲烷分子中的平面结构1858年1874年范特霍夫和勒贝尔从旋光异构体数目出发，提出甲烷具有四面体的结构有机化合物乙烷丙烷丁烷分子中碳原子数234结构式结构简式分子式思考与讨论P62（1）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、组成及分子结构特点。C2H6

C3H8

C4H10

CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3（2）与同学交流，比较大家写出的丁烷结构是否相同？思考产生这种现象的原因。同分异构体1.烷烃二、烷烃(1）烷烃的定义烷烃：只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，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”。这样一类有机化合物叫做饱和烃，又叫烷烃。(3）烷烃的通式链状烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)相对分子质量为14n+2（3）烷烃的结构、组成特点

①只有C、H两种元素，且只有C-C、C-H单键；

②除乙烷外，其余烷烃的碳链均为非直线型，呈锯齿状；（2）烷烃的分类：分为链状烷烃和环状烷烃。③当碳原子数相同时，结构不同时，就用正、异、新等表示。①十个碳原子以下：(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚(geng)、辛、壬、癸)+烷

来表示，如甲烷、丙烷、戊烷等。②碳原子数在10以上用中文数字表示如：CH3(CH2)9CH3十一烷无支链：CH3CH2CH2CH3正丁烷有支链:CH3CH3—CH—CH3异丁烷二、烷烃(4）烷烃的命名二、烷烃2、同系物定义：结构相似（同类物质），在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。如：CH4、C2H6、C3H8、C17H36互为同系物。否③

和CH2=CH2

。例1：判断下列各组内的物质是否互为同系物(填“是”或“否”)。①CH3CH3和CH3CH2CH3

。②CH2=CH2和CH2=CH-CH2-CH3

。是是解题关键：结构相似，属于同类物质3、同分异构现象与同分异构体二、烷烃定义：像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。正丁烷CH3CH2CH2CH3异丁烷CH3CH(CH3)CH3C4H10丁烷

同分异构现象的广泛存在是有机物种类繁多的重要原因之一。同碳数的烷烃支链越多，沸点越低。主链5碳：

C—C—C—C—C(1种)C—C—C—CC主链4碳：(1种)

主链3碳：(1种)

C—C—CCC同分异构体的书写方法：减链法写出结构简式0并命名步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两注意，四句话”：两注意：①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。四句话：①主链由长到短；②支链由整到散；

③位置由心到边；④排布由对到间。请写出C5H12的同分异构体。(沸点：36.07℃)CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷

或CH3CHCH2CH3CH3异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3(沸点：27.9℃)或C(CH3)4CH3CH3CCH3CH3新戊烷(沸点：9.5℃)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较项目同位素同素异形体同系物同分异构体对象同异实例金刚石、石墨CH4、C3H8CH3CH2CH2CH3CH3-CH-CH3CH312C、14C原子单质有机化合物化合物质子数元素结构相似分子式中子数性质组成差n个CH2结构1.有机物种类繁多的主要原因是()A．有机物的分子结构十分复杂B．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C．有机物除含碳元素外，还含有其他多种元素D．自然界中存在多种形式的、大量的有机物课堂练习B2.下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是()A．CH3N

B．CH4Si

C．CH2OS

D．CH4S

B课堂练习3.下列叙述正确的是()A.的名称为异丁烷B.和为同一物质C.

CH3(CH2)3CH3和互为同系物D.

12C和C60互为同素异形体B4.下列各物质：①O2和O3

②12C和

14C

③C2H6和C3H8