碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu) 學(xué)案 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點,知道有機(jī)化合物分子具有的空間結(jié)構(gòu)。2.以甲烷的空間架構(gòu)為例認(rèn)識烷烴的組成及結(jié)構(gòu)特點,了解有機(jī)物化合物的多種表示方法。一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(一)知識梳理1.碳原子的成鍵特點碳原子結(jié)構(gòu)示意圖為,電子式為·C···,其最外層個電子,不易或電子而形成陽離子或陰離子,易通過與碳原子或其他非金屬原子相結(jié)合。2.有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(1)有機(jī)化合物中碳原子間的成鍵方式多樣有機(jī)化合物中的每個碳原子不僅能與其他原子形成4個共價鍵,而且碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵?？梢孕纬?)、碳碳雙鍵()或碳碳三鍵()。

(2)有機(jī)化合物的碳骨架類型多樣多個碳原子之間可以結(jié)合成,也可以結(jié)合成,構(gòu)成有機(jī)物鏈狀或環(huán)狀的碳骨架。如下圖:

(3)有機(jī)化合物的多樣性①有機(jī)物分子可能只含有一個或幾個碳原子,也可能含有個碳原子。

②含有相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子,因為碳原子間或的不同而具有多種結(jié)構(gòu)。

(二)歸納總結(jié)1.有機(jī)化合物中碳原子的連接方式如圖(圖中小球代表碳原子),碳原子余下的價鍵均與氫原子結(jié)合。根據(jù)成鍵特點,各有機(jī)化合物的分子式分別為C4H10、C4H8、C4H10、C4H6、C4H8、C4H8、C4H6、C4H8。2.兩種有機(jī)物的碳骨架如圖所示。已知它們結(jié)構(gòu)中的碳原子余下的價鍵均與氫原子結(jié)合,則棱晶烷的分子式為C6H6,立方烷的分子式為C8H8。1.有人認(rèn)為目前已知化合物中數(shù)量最多的是有機(jī)化合物,下列關(guān)于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,可以跟多數(shù)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,又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵D.多個碳原子可以形成長度不同的鏈、支鏈及環(huán),且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合2.碳原子的不同結(jié)合方式使得有機(jī)物種類繁多,下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是()3.下列化學(xué)式及結(jié)構(gòu)式中,從成鍵情況看不合理的是()A.CH3NB.CH4SiC.CH2OSD.CH4S二、烷烴的結(jié)構(gòu)(一)知識梳理1.甲烷的結(jié)構(gòu)(1)甲烷的分子結(jié)構(gòu)分子中的碳原子以最外層的個電子分別與個氫原子的電子形成4個共價鍵,分子式:,電子式為H·×C×·(2)甲烷的結(jié)構(gòu)特點甲烷的空間結(jié)構(gòu)為形,碳原子位于正四面體的,4個氫原子分別位于。分子中的4個C—H的長度和強(qiáng)度,相互之間的夾角。

分子結(jié)構(gòu)示意圖:,球棍模型為,空間填充模型為。2.烷烴的結(jié)構(gòu)(1)烷烴的定義只含有和兩種元素,分子中的碳原子之間都以結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”。這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴,也稱為。

(2)烷烴的習(xí)慣命名(n表示分子中碳原子個數(shù))①碳原子數(shù)n不同n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n>10用漢字?jǐn)?shù)字代表,如C11H24:十一烷②碳原子數(shù)n相同,結(jié)構(gòu)不同時:用正、異、新表示。如C4H10的兩種分子的命名,無支鏈時,CH3CH2CH2CH3命名為;有支鏈時,CH3CH(CH3)CH3命名為(二)互動探究部分烷烴的結(jié)構(gòu)如下表:烷烴乙烷丙烷正丁烷分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型【問題討論】問題1完成表格中對應(yīng)填空?分子式結(jié)構(gòu)簡式問題2分析表中烷烴的結(jié)構(gòu)式和分子式,你能歸納這類有機(jī)物分子式的通式嗎?

問題3結(jié)合表中分子結(jié)構(gòu)模型,你能總結(jié)烷烴的組成和分子結(jié)構(gòu)特點嗎?

【探究歸納】有機(jī)物的表示方法種類實例含義CH4用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子,可反映一個分子中原子的種類和數(shù)目乙烷(C2H6)的最簡式為CH3①表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式子;②由最簡式可求最簡式量H︰C‥H用小黑點等記號代替電子,表示原子最外層電子成鍵情況的式子①能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu);②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子,但不表示空間結(jié)構(gòu)CH3CH3將結(jié)構(gòu)式中碳碳單鍵、碳?xì)滏I等短線省略后得到的式子即為結(jié)構(gòu)簡式,它比結(jié)構(gòu)式書寫簡單,比較常用,是結(jié)構(gòu)式的簡便寫法,著重突出結(jié)構(gòu)特點(官能團(tuán))正丁烷()省略碳、氫元素符號,用線段或折線表示分子中鍵的連接情況的式子小球表示原子,小棍表示價鍵,用于表示分子的空間結(jié)構(gòu)(立體形狀)①用不同體積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對大小和結(jié)合順序1.下列有關(guān)化學(xué)用語正確的是()A.乙烷分子的電子式:H︰C‥‥B.丙烷分子的空間填充模型:C.甲烷分子的球棍模型:D.丙烷的分子式:CH3CH2CH32.下面是4個碳原子相互結(jié)合的6種方式(氫原子沒有畫出),其中符合通式CnH2n+2的是()A.②③ B.①⑤C.②③④ D.①⑤⑥3.下列物質(zhì)中,一定屬于烷烴的是()A.C3H8 B.C4H8C.C5H8 D.C7H8碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu)一、(一)1.4失去得到共價鍵2.(1)碳碳單鍵—C≡C—(2)碳鏈碳環(huán)(3)①成千上萬②成鍵方式碳骨架對點訓(xùn)練1.B[碳原子最外層有4個電子,碳原子與碳原子、其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);碳原子之間成鍵方式具有多樣性,碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵,還可以形成雙鍵、三鍵,不僅可以形成碳鏈還可以形成碳環(huán);多個碳原子可以形成長度不同的鏈、支鏈及環(huán),且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合。]2.C[在有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)中,1個C要連有4個鍵,其中碳碳雙鍵屬于2個鍵,碳碳三鍵屬于3個鍵,C—H往往省略掉。所以,當(dāng)給出的結(jié)構(gòu)中,如果1個C周圍的鍵少于4個,則要由C—H鍵補(bǔ)足至4個;如果多于4個,則一定不合理。A項,該物質(zhì)是正丁烷,圖中省略了C—H鍵;B項,該物質(zhì)是異丁烷,圖中省略了C—H鍵;C項,圖中有1個C周圍連有5個鍵(2個單鍵和1個三鍵),不合理;D項,該物質(zhì)是環(huán)丁烷,圖中省略了C—H鍵。]3.B[C、Si能形成4個共價鍵,N能形成3個共價鍵,而O、S能形成2個共價鍵,由此可以看出B中物質(zhì)C、Si成鍵不合理。]二、(一)1.(1)44C—HCH4(2)正四面體中心4個頂點相同相等2.(1)碳?xì)鋯捂I烷烴(2)②正丁烷異丁烷(二)問題1C2H6C3H8C4H10CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3問題2CnH2n+2(n≥1)。問題3烷烴中碳原子間以單鍵相連,碳原子的其余價鍵均與氫原子相連,每個碳原子都與其他原子形成四面體結(jié)構(gòu),鏈狀烷烴中碳原子結(jié)合成鏈狀,鏈狀不是直線狀,而是呈鋸齒狀,鏈上還可分出支鏈。對點訓(xùn)練1.A[A項,乙烷中每個碳原子形成4對共用電子對,一個氫原子形成一對共用電