1、化 学 选修 人教版新课标导学第 一 章 认识有机化合物第二节 有机化合物的结构特点第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点1 新课情境呈现 2 课前新知预习 3 预习自我检测 4 课堂探究研析 5 学科核心素养 6 课堂达标验收 7 课后素养演练 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 新课情境呈现返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 19 世纪中叶前，人们对有机化合物结构的认识一直停留在二维空间。随着有机合成技术和分析技术的发展，大量同分异构体被合成和发现，人们对有机化合物结构的认识才逐步深入。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 当时人们认为二取代甲烷(如 CH
2、2R2)有两种异构体，但是人们始终只能合成得到一种二取代甲烷。直到 1874 年，年仅 22 岁的荷兰化学家范特霍夫(J.H.Vant Hoff)提出了碳原子成键的新解释，才成功地解决了这个困扰化学家多年的问题。就在范特霍夫发表上述观点后不到两个月，法国化学家勒贝尔(J.A.Le Bel)用其他推理方法得到了相同的结论，这表明科学发现有其可遵循的规律。你知道范特霍夫和勒贝尔提出的立体化学理论为什么能解决困扰 19 世纪化学家们的难题吗？返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 课前新知预习返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 有机化合物中碳原子的成键特点1碳原子的结构碳原子最外
3、层有_个电子，不易_电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过_与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属原子形成_化合物。4 失去或获得共价键共价返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 2碳原子的成键方式(1)碳碳之间的结合方式有单键、双键_、叁键(_)。如 CH3CH3、CH2=CH2、CHCH。(2)多个碳原子可以相互结合成_状，也可以结合成_状(且可带支链)。如、。碳链和碳环也可以相互结合。CC链环返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 3价键参数(1)键长：是指成键两原子的原子核间的距离。键长越短键能越_。键长越长，越易发生化学反应。键长决定分子的_。(2)键角：是指分子中一个原子与
4、另外两个原子形成的两个共价键在空间的夹角。键长、键角决定分子_。(3)键能：共价键的形成或断裂都伴随着能量的变化。以共价键结合的双原子分子，裂解成原子时所吸收的能量，称为共价键的键能。键能越大，化学键越_。键能决定分子的_。大稳定性空间构型稳定稳定性返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 4甲烷的分子结构(1)甲烷分子的不同表示方法。分子式电子式结构式结构简式球棍模型比例模型甲烷_ _ _CH4CH4返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版(2)甲烷分子的空间构型甲烷分子中，构成以_为中心，_位于四个顶点的_立体结构，两个碳氢键之间的夹角均为_。点拨：在烷烃中每一个碳原子都位于其
5、他与之成键的四个原子(碳原子或氢原子)形成的四面体中心。碳原子4个氢原子正四面体10928 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 预习自我检测返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 1思维辨析：导学号 46302036(1)甲烷的电子式、结构式均能反映出甲烷的空间结构。()(2)碳碳双键的键能比碳碳单键的键能大，键长短，所以碳碳双键比碳碳单键稳定。()(3)甲烷分子里，4 个碳氢键的键长和键能均等同，说明甲烷分子不是平面结构。()(4)正戊烷分子中的碳链是直线型的。()返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 2下列对有机物数量、品种繁多的原因的叙述不正确的是 导学号
6、46302037()A所有的有机物中都含碳元素且都存在异构现象B碳原子既可以和碳原子形成共价键，又可以和其他非金属原子(如 H、N、S、O 等)形成共价键C碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和叁键D多个碳原子之间既可以形成长短不一的碳链(碳链可以带有支链)，又可以形成碳环，且碳链与碳环可以相互结合A 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 3甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是 导学号 46302038()ACHCl3 只有一种结构BCH2Cl2 只有一种结构CCH4 是非极性分子DCH4 的四个价键的键长和键能都相等B 返回导航第一
7、章 认识有机化合物化学选修 人教版 4(2016试题调研)下列化学用语表达正确的是 导学号 46302039()A乙烯的电子式B丙烷分子的比例模型C对氯甲苯的结构简式D乙醇的分子式 C2H6OD 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 解析：选项 A 中，乙烯的电子式应为；选项 B 表示的是丙烷分子的球棍模型；选项 C 中表示的是间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式为。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 课堂探究研析返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 问题探究：知识点1 有机物分子结构的表示方法及几种典型分子空间构型返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 1表示
8、有机物分子结构和组成有哪几种形式和方法？2表示有机物分子空间构型的方法有哪些？探究提示：1.分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式、球棍模型、比例模型与键线式等。2比例模型和球棍模型。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 知识归纳总结：1有机物分子结构的表示方式有结构式、结构简式、键线式等。(1)结构式是指用短线“”代表共价键的式子。如：(乙烯)。(2)结构简式是指将结构式中部分短线省略后的式子。如 CH2=CH2。(3)键线式是指将结构式中 C、H 元素符号省去，余下的共价键的连接形式，每一个拐点和终点都表示一个碳原子。如：丁烷：，异戊烷：。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修
9、 人教版 2表示有机物的组成和结构的几种图式的比较种类表示方法实例分子式用元素符号表示物质的分子组成CH4、C3H6最简式(实验式)表示物质组成的各元素原子的最简整数比乙烯最简式为 CH2，C6H12O6 最简式为 CH2O电子式用小黑点或“”号表示原子最外层电子的成键情况返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 结构式用短线“”来表示 1 个共价键，用“”(单键)、“”(双键)或“”(叁键)将所有原子连接起来结构简式表示单键的“”可以省略，将与碳原子相连的其他原子写在其旁边，在右下角注明其他原子个数表示碳碳双键、碳碳叁键的不能省略醛基、羧基可简化成CHO、COOHCH3CHCH2、CH
10、3CH2OH、返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 键线式进一步省去碳氢元素的符号，只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子，每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足可表示为：球棍模型小球表示原子，短棍表示价键比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 典例剖析例 题 1 (2016潍坊高二检测)有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法：导学号 46302040 H 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版(1)上述表示方法中属
11、于结构简式的为_；属于结构式的为_；属于键线式的为_；属于比例模型的为_；属于球棍模型的为_。(2)写出的分子式为：_。(3)写出中官能团的电子式：_。(4)的分子式为_，任意写出一种的同分异构体的结构简式：_。C7H12C6H12CH3CH2CH2CH2CH=CH2(或其他合理答案)返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 解析：是结构简式；是键线式，所有拐点和端点都有一个碳原子，碳原子不足四个价键的由氢原子补足；是 CH4 的比例模型；是球棍模型；是结构式，其官能团有OH 和CHO；的分子式为 C6H12，其同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH=C
12、HCH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3 等。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 规律方法指导：书写有机化合物结构简式的注意点：(1)不能将官能团(双键、叁键、羟基、羧基等)忽略，如C2H2结构简式为CHCH，不能忽略分子中的叁键。(2)结构简式的书写以不引起歧义为目的，如CH3CH2CH2OH不能简写为C3H7OH，这样可能会误解为CH3CHOHCH3。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 1下列有关化学用语能确定为丙烯的是 导学号 46302041()A.BC3H6CDCH2=CHCH3变式训练D 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 问题探究：碳原子的
13、成键特点有哪些？探究提示：可以成链、成环，形成单键、双键和叁键。知识点2 碳原子的成键特点返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 知识归纳总结：1碳原子的结构及成键特点碳原子的成键特点，决定了含原子种类和数目均相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方式，从而形成具有不同结构的分子。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 2碳原子的sp3杂化在有机物分子中碳原子都是以杂化轨道参与成键的，在烷烃分子中碳原子是以sp3杂化轨道成键的。杂化后形成四个能量相等的新轨道称为 sp3轨道，这种杂化方式称为 sp3杂化，每一个 sp3 杂化轨道都含有 1/4s成分和 3/4p 成分。四个 s
14、p3 轨道对称地分布在碳原子的四周，对称轴之间的夹角为 10928，这样可使价电子尽可能彼此离得最远，相互间的斥力最小，有利于成键。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 sp3轨道有方向性，图形为一头大，一头小，示意图如下：返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 如右图，是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是 导学号 46302042()A该有机物可能的分子式为 C2HCl3B该有机物的分子中一定有碳碳双键C该有机物分子中的所有原子在同一平面上D该有机物中形成的化学键都是极性键典例剖
15、析例 题 2D 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 解析：因为该物质是有机物，则图中2个白球是碳原子。根据碳为四价，每个碳原子可以形成4个单键，现在每个碳原子结合两个其他原子，所以碳碳之间形成的是双键。氢原子半径最小，小黑球可能是氢原子，3个大黑球可能是氯原子。选项A、B、C叙述正确。该有机物中碳原子与碳原子间形成的是非极性键，碳原子与除碳外的其他原子间形成的是极性键，选项D说法错误。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 规律方法指导：(1)在有机分子中，碳为四键饱和，氮为叁键饱和，氧为二键饱和，氢(或卤素)为一键饱和。(2)可利用碳原子的4价原则分析判断。返回导航第一章
16、 认识有机化合物化学选修 人教版 2在有机物中，同一个碳原子与其他原子不能同时形成的化学键是导学号 46302043()A四个共价单键B一个双键和一个叁键C两个单键和一个双键D一个单键和一个叁键解析：因碳原子有4个价电子，在有机物中，一个碳原子与其他原子最多可以形成4个共价键。这4个共价键可以是4个共价单键；一个单键和一个叁键；两个单键和一个双键等，但不能形成一个双键和一个叁键，因为超出了碳形成4个共价键的最大限制。变式训练B 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 学科核心素养返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 有机物结构简式书写注意事项(1)写结构简式时，连在同一个碳原
17、子上的相同原子或原子团可以合并，如，可简写为(CH3)3CCH2CH3；直接相邻的且相同的原子团也可以合并，如：CH3CH2CH2CH2CH3，可简写为 CH3(CH2)3CH3。(2)写结构简式时碳碳双键、碳碳叁键不能省略，乙烯结构简式为：CH2=CH2，乙炔结构简式为 CHCH。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 即时训练下列有关叙述正确的是 导学号 46302044()A乙烯的结构简式为 CH2CH2B是同一种物质B 返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 C乙烯的结构式为，表示出了乙烯分子的空间立体构型D降冰片烷的键线式为，可以确定其化学式为 C7H14返回导航第一
18、章 认识有机化合物化学选修 人教版 解析：在书写结构简式时碳碳双键不能省略，乙烯的结构简式应为CH2=CH2，A错误；结构式只表明了有机物分子中各原子的连接顺序和成键情况，不能表明分子的空间构型，因为碳碳单键可理解成可以绕单键轴旋转，故B正确，C不正确；根据键线式的表示方法可知D不正确，分子式应为C7H12。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 规律方法指导：1.信息提取乙烯结构简式中碳碳双键不能省略，结构式只表明成键情况，有机物结构简式中单键可旋转，有机物中碳原子均为4价。2形成思路根据题设条件和每种结构简式的特点得出结论。返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 课堂达标验收返回导航第一章 认识有机化合物化学选修 人教版 课后素养演练