2024高中化學(xué)第三章重要的有機(jī)化合物第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第2課時有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)教案魯科版必修2

PAGE8-第2課時有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解有機(jī)化合物的成鍵特點(diǎn)，體會有機(jī)化合物的多樣性。2.了解甲烷的結(jié)構(gòu)，烷烴的概念、通式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.理解同分異構(gòu)體的含義，會書寫簡潔烷烴的同分異構(gòu)體。一、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[自主學(xué)習(xí)]1．烴僅由eq\o(□,\s\up3(01))碳和氫兩種元素組成的有機(jī)化合物，又叫碳?xì)浠衔?。eq\o(□,\s\up3(02))CH4是組成最簡潔的烴。2．甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu)3．有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4．烷烴(1)幾種常見的烷烴(2)命名——習(xí)慣命名法烷烴可以依據(jù)所含碳原子數(shù)的多少來命名，小于等于10個碳原子的烷烴以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)命名為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，大于10個碳原子的烷烴則以碳原子數(shù)命名，如十一烷、十二烷等。1．CH4及其氯代物都是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？提示：CH4和CCl4是正四面體結(jié)構(gòu)，而CH3Cl、CH2Cl2和CHCl3不是正四面體結(jié)構(gòu)。2．含有多個碳原子的烷烴(碳原子個數(shù)大于或等于3)的全部碳原子都在一條直線上嗎？提示：碳原子個數(shù)大于或等于3的烷烴分子中的碳原子不在一條直線上。這是因?yàn)槊績蓚€C—C之間的夾角不是180°。[點(diǎn)撥提升]1．有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法2．烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)通式：CnH2n＋2(n≥1，且n為整數(shù))，符合此通式的烴肯定是烷烴。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個碳原子都達(dá)到價鍵飽和，烴分子中的碳原子之間以單鍵結(jié)合呈鏈狀，剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合。(3)物理性質(zhì)①隨著碳原子個數(shù)的增加，熔沸點(diǎn)漸漸上升，密度漸漸增大。②常溫下，碳原子個數(shù)≤4的烷烴及新戊烷為氣態(tài)。(4)化學(xué)性質(zhì)①穩(wěn)定性：通常狀況不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。②可燃性：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))nCO2＋(n＋1)H2O。③取代反應(yīng)：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。[練習(xí)與活動]1．如圖是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型圖。下列說法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C．CH4和CCl4的化學(xué)鍵完全相同D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同答案B解析A項(xiàng)，CH3Cl中C—H鍵與C—Cl鍵長度不相同，故不是正四面體結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)，CH4中為C—H共價鍵，CCl4中為C—Cl共價鍵，二者不同；D項(xiàng)，CH4、CCl4中化學(xué)鍵不同，故性質(zhì)不同。2．下列有關(guān)烷烴的敘述中，不正確的是()A．在烷烴分子中，全部的化學(xué)鍵都為單鍵B．全部的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)C．有的烷烴能燃燒，有的烷烴不能燃燒D．隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔沸點(diǎn)漸漸上升答案C解析全部烷烴都能燃燒，生成CO2和H2O。規(guī)律方法(1)分子式符合CnH2n＋2的烴肯定為烷徑。(2)含3個或3個以上碳原子的烷烴，其碳原子肯定不在同始終線上。二、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體[自主學(xué)習(xí)]1．概念(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的eq\o(□,\s\up3(01))分子式，但具有eq\o(□,\s\up3(02))不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體具有相同eq\o(□,\s\up3(03))分子式而eq\o(□,\s\up3(04))結(jié)構(gòu)不同的eq\o(□,\s\up3(05))化合物互為同分異構(gòu)體。2．規(guī)律一般來說，有機(jī)化合物分子中的碳原子越多，它的同分異構(gòu)體數(shù)目就越eq\o(□,\s\up3(06))多。如丁烷有eq\o(□,\s\up3(07))2種同分異構(gòu)體，戊烷有eq\o(□,\s\up3(08))3種同分異構(gòu)體，己烷有eq\o(□,\s\up3(09))5種同分異構(gòu)體。3．同分異構(gòu)現(xiàn)象與有機(jī)化合物種類的關(guān)系(1)在有機(jī)化合物中，eq\o(□,\s\up3(10))同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性的又一表現(xiàn)。(2)有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性是導(dǎo)致有機(jī)化合物種類繁多、數(shù)量巨大的主要緣由。同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量都相等，相對分子質(zhì)量相等的有機(jī)物都是同分異構(gòu)體嗎？提示：不肯定。相對分子質(zhì)量相等的有機(jī)物分子式不肯定相同，如C2H4O2和C3H8O不是同分異構(gòu)體。[點(diǎn)撥提升]1．同分異構(gòu)體的正確理解(1)分子式相同①同分異構(gòu)體肯定具有相同的組成元素，但具有相同的組成元素的不肯定是同分異構(gòu)體。如CH4、C3H8組成元素均為C、H，明顯二者不是同分異構(gòu)體。②同分異構(gòu)體肯定具有相同的相對分子質(zhì)量，但具有相同的相對分子質(zhì)量的不肯定是同分異構(gòu)體。如C2H4、N2的相對分子質(zhì)量均為28，但二者不是同分異構(gòu)體。③同分異構(gòu)體中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定相同，但元素養(yǎng)量分?jǐn)?shù)相同的不肯定是同分異構(gòu)體。如C2H4與C3H6分子中C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均分別相同，但二者不是同分異構(gòu)體。(2)結(jié)構(gòu)不同①原子或原子團(tuán)的連接依次不同；②原子的空間排列不同。2．烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法——“減碳移位”法減碳移位法可概括為“兩留意，四句話”。如C6H14的同分異構(gòu)體的書寫：(1)將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈。C—C—C—C—C—C(2)從主鏈一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈碳原子上，此時碳骨架有兩種：留意：甲基不能連在①位和⑤位上，否則會使碳鏈變長，②位和④位等效，只能用一個，否則重復(fù)。(3)從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即2個甲基)依次連在主鏈碳原子上，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：留意：②位或③位上不能連乙基，否則會使主鏈上有5個碳原子，使主鏈變長。所以C6H14共有5種同分異構(gòu)體。[練習(xí)與活動]3．下列事實(shí)中能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．CH3Cl只代表一種物質(zhì)B．CH2Cl2只代表一種物質(zhì)C．CHCl3只代表一種物質(zhì)D．CCl4只代表一種物質(zhì)答案B解析對于甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠?個頂點(diǎn)的位置完全相同，所以它的一氯代物(CH3Cl)、二氯代物(CH2Cl2)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有一種。而假如甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu)，雖然4個C—H鍵都完全相同，但4個頂點(diǎn)的氫原子的位置關(guān)系卻不同，可能相鄰，也可能相間，所以雖然CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一種，但CH2Cl2卻有兩種，一種是兩個氯原子相鄰，另一種是兩個氯原子相間。由CH2Cl2只有一種這一點(diǎn)可以推斷出CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。4．下列物質(zhì)的一鹵代物的同分異構(gòu)體最多的是()A．C4H10 B．C．新戊烷 D．立方烷()答案A解析A項(xiàng)C4H10有①CH3CH2CH2CH3，②兩種同分異構(gòu)體，①中有兩類等效氫，②中有兩類等效氫，即共有4種一鹵代物；B項(xiàng)有共有3類等效氫，其一鹵代物有3種；C項(xiàng)只有一類等效氫，即有1種一鹵代物；D項(xiàng)也只有一類等效氫，其一鹵代物只有一種。規(guī)律方法烴的一元取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體