2023-2024學年人教版新教材必修第二冊 第七章第一節(jié) 認識有機化合物（第1課時） 學案

第七章有機化合物7.1.1有機化合物中碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu)一、【學習目標】1.了解有機化合物的概念。2.了解烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，掌握烷烴的系統(tǒng)命名法。3.理解同系物、同分異構(gòu)體的概念，并會判斷及書寫簡單的烷烴的同分異構(gòu)體。二、【重點和難點】重點：從物質(zhì)分類、化學鍵、有機分子結(jié)構(gòu)的多樣性角度辨識和探析有化合物的結(jié)構(gòu)；難點：同系物、同分異構(gòu)概念。三、【自主學習與合作探究】（閱讀課本60~63頁）【合作探究一】有機化合物中碳原子成鍵的特點分子式結(jié)構(gòu)式球棍模型空間充填模型結(jié)構(gòu)特點CH4空間構(gòu)型為結(jié)構(gòu)，C原子位于，4個H原子分別位于正四面體的1．甲烷的組成與結(jié)構(gòu)2.有機化合物中碳原子的成鍵特點(1)鍵的個數(shù)每個碳原子形成共價鍵(2)成鍵的類型碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵，可以形成。(3)碳骨架形式碳原子之間可構(gòu)成結(jié)構(gòu)，也可構(gòu)成結(jié)構(gòu)?！舅伎寂c交流】請結(jié)合下圖顯示的4個碳原子相互結(jié)合的幾種方式，分析以碳為骨架的有機物種類繁多的原因?！咀灾鳈z測】1.目前已知化合物中數(shù)量、種類最多的是ⅣA族碳的化合物(有機化合物)，下列有關其原因的敘述中不正確的是()A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價鍵C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成雙鍵和三鍵D．多個碳原子可以形成長度不同的鏈(可以帶有支鏈)及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合【自主檢測】2.碳原子的不同結(jié)合方式使得有機物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是()有關有機化合物中碳原子的成鍵特點，下列說法錯誤的是()A．碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個價鍵B．碳原子間只能形成碳鏈，不能形成碳環(huán)C．在CH4分子中，四個碳氫共價鍵的長度和強度均相同D．在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為鋸齒形，不為直線形【合作探究二】烷烴的結(jié)構(gòu)與命名【思考與交流】(1)與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機化合物還有很多，隨著分子中碳原子數(shù)的增加，還有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有機化合物。請根據(jù)碳原子的成鍵規(guī)律和下表提供的信息，寫出丁烷的結(jié)構(gòu)式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此歸納這類有機化合物分子式的通式。(2)與同學交流，比較大家寫出的丁烷的結(jié)構(gòu)式是否相同，思考產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因。(3)結(jié)合圖7-6中的分子結(jié)構(gòu)模型，總結(jié)這類有機化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)特點。1、結(jié)構(gòu)特點(1)碳原子之間只以_______________結(jié)合。(2)剩余價鍵均與________________結(jié)合，每個碳原子的化合價都達到“飽和”。2、定義：僅由兩種元素組成，分子中的碳原子之間都以結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與結(jié)合，使碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的一類有機化合物稱為，也稱為。3、分子通式：________________(n≥1)。4、烷烴的命名——習慣命名法(1)1-10個C原子的直鏈烷烴:稱為烷(2)11個C原子以上的直鏈烷烴：如:C11H24稱為烷(2).對于碳原子數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烷烴，一般在烷烴名稱前面加正、異、新表示?！咀灾鳈z測】3.下列物質(zhì)屬于烴的是()。A．CH4B．H2CO3C．CH3ClD．【自主檢測】4下列有關烷烴的敘述錯誤的是()A．烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵B．分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴C．正丁烷和異丁烷分子中共價鍵數(shù)目相同D．甲烷和乙烷各有一種結(jié)構(gòu)，丙烷和丁烷各有兩種不同的結(jié)構(gòu)【合作探究三】同系物和同分異構(gòu)體1.同系物(1)定義：結(jié)構(gòu)，在分子組成上相差一個或若干個原子團的物質(zhì)互稱為同系物。(2)同系物的特點：。2.同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)體現(xiàn)象：化合物具有，但具有現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)體現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構(gòu)體?！咀灾鳈z測】5.下列各組物質(zhì)中，互為同系物的是（）A.H2O和H2O2B.CH4和CH2CH3C.和D.石墨和金剛石【自主檢測】11．下列各物質(zhì)：①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3④和(1)互為同位素的是__________。(2)互為同素異形體的是__________。(3)同屬于烷烴的是__________。(4)互為同分異構(gòu)體的是__________。(5)互為同系物的是__________。四、【自主檢測】6.下列哪組是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3C、CH3－CH＝CH2CH3＝CH—CH＝CH2D、CH3－CH2—CH＝CH2CH3CH2CH2CH2CH37．下列敘述中正確的是()A．同系物可能互為同分異構(gòu)體B．CH3Cl和HCl互為同系物C．同分異構(gòu)體不能互稱為同系物D．C4H10分子中四個碳原子在一條直線上8~10.有下列結(jié)構(gòu)的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，屬于同系物的是____8____；屬于同分異構(gòu)體的是__9____；屬于同種物質(zhì)的是____10____。A．①②和④⑥B．②③和①③C．③④⑤⑦班級：姓名：組別：序號：【自主檢測選擇題答題卡】1234567891012．寫出下列物質(zhì)的分子式：(1)分子中含有14個氫原子的烷烴：____________________。(2)相對分子質(zhì)量為44的烷烴：________________________。(3)碳、氫原子個數(shù)比為2∶5的烷烴：__________________。(4)含碳元素質(zhì)量分數(shù)約為83.7%的烷烴：_______________。參考答案合作探究一1._CH4、CH4空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體的中心，4個H原子分別位于正四面體的4個頂點上2.4個、單鍵、雙鍵或三鍵、鏈狀環(huán)狀【思考與交流】碳原子最外層含4個電子，可以和碳原子及其他原子形成4個共價鍵，碳原子間可以以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合，也可以形成碳鏈或碳環(huán)等碳骨架。自主檢測1.【答案】B【解析】碳原子性質(zhì)穩(wěn)定，不易得電子也不易失電子，要形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一般跟其他原子形成共價鍵，故B項錯誤。自主檢測2【答案】B【解析】碳原子間可以形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，故B項錯誤。合作探究二、【思考與交流】1(2)、碳鏈的結(jié)構(gòu)不同(3)、這類有機化合物的結(jié)構(gòu)特點是C和C之間以單鍵連接成鏈狀，C剩余的價鍵全部與H原子相連，滿足每個C原子周圍形成4個單鍵。答案：1.單鍵、氫原子、2.碳氫、單鍵、氫原子、飽和烴、烷烴3.CnH2n+24.甲乙丙丁戊己庚辛壬癸、十一烷自主檢測3.【答案】A【解析】烴只含有碳氫兩種元素。自主檢測4【答案】D【解析】A項，烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達到飽和，無論是碳碳鍵還是碳氫鍵都是單鍵，故A正確；B項，因分子通式CnH2n+2中氫原子已達完全飽和，因此符合通式CnH2n+2的烴一定是烷烴，故B正確；C項，正丁烷和異丁烷分子中共價鍵數(shù)目相同，CnH2n+2分子中共價鍵的數(shù)目為3n+1，只與碳原子數(shù)有關，正丁烷和異丁烷分子中共價鍵數(shù)目均為13，故C正確；D項，甲烷和乙烷、丙烷各有一種結(jié)構(gòu)，丁烷有兩種不同的結(jié)構(gòu)，故D錯誤；故選D。合作探究三、1.同系物(1)定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物。(2)同系物的特點：通式相同、結(jié)構(gòu)相似、化學性質(zhì)相似，分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團。2.同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)體現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)體現(xiàn)象。自主檢測5.【答案】B【解析】CH4和CH2CH3結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個CH2原子團。自主檢測11．答案(1)②(2)①(3)③④(4)④(5)③自主檢測6.B自主檢測7.C自主檢測8.-10BCA【解析】7種物質(zhì)均為烷烴，若碳原子數(shù)不同，則互為同系物；若碳原子數(shù)相同，而結(jié)構(gòu)不同，則互為同分異構(gòu)體；若碳原子數(shù)相同，且結(jié)構(gòu)也相同，則為同一種物質(zhì)。7種物質(zhì)的分子式分別為：①C5H12、②C5H12③C6H14④C6H14、⑤C6H14⑥C6H14、⑦C6H140所以①②中任意一種物質(zhì)與③④⑤⑥⑦中任意一種物質(zhì)均屬于同系物；①②結(jié)構(gòu)相同屬于同種物質(zhì)，④⑥結(jié)構(gòu)相同屬于同種物質(zhì)；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互為同分異構(gòu)體。自主檢測12答案：(1)C6H14;(2)C3H8;(3)C4H10;(4)C6H14解析(1)根據(jù)烷烴的通式Cn