1、第七章 第一节第1课时碳原子的成键特点 烷烃的结构1、通过碳原子的成键特点,了解有机物的结构及种类繁多的原因。2、从微观结构出发,了解碳原子的常见成键方式,并由此理解同系物与同分异构体的相关概念。3、认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构，学会判断简单烷烃的同分异构体。学习目标1、微观探析：从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。2、模型认知：建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。 核心素养 碳在地壳中质量分数只占0.087%，但是它的化合物，尤其是有机化合物，不仅数量众多，而且分布很广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来
2、源。 目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。1.甲烷的的结构甲烷的分子式为CH4，甲烷分子中的碳原子以最外层的4个电子与4个氢原子的电子形成4个CH共价键。一、有机化合物中碳原子的成键特点甲烷是最简单的有机化合物分子式：CH4电子式：结构式：CHHHH+1-4（平面）结构简式：CH4甲烷的立体结构正四面体结构10928空间充填模型球棍模型（C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）由于4个CH键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109028/）。2.有机物分子中碳原子间成键方式碳碳之间的结合
3、方式有单键 、双键 、三键 。CC注意：注意：C原子的四价特征，即原子的四价特征，即C原子一般形成四个共价键。原子一般形成四个共价键。 多个碳原子可以相互结合成链状带支链的链状结构 。如下图所示。【思考】某有机物的碳骨架为 则该碳骨架是否带支链?提示：属于不带支链的直链结构。多个碳原子可以相互结合成环状(且可带支链)，如下图所示。碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。(2)组成有机物的碳原子数目灵活。有机物分子中可能只含有1个或几个碳原子,也可以含有成千上万个碳原子。【思考与讨论】（1）根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型下面写出各
4、物质的分子式。C4H10C4H10C4H8C4H8C4H8C4H6C4H6C4H8C4H8（2）根据(1)中各物质的分子式，用序号填空。分子式相同的物质有：和 ；和 ；和 。、(1)烃：仅由碳、氢两种元素组成的一类有机化合物,又叫碳氢化合物。(2)烷烃：碳原子之间都以单键结合成碳链,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,这样的烃称为烷烃,也叫作饱和链烃。二、烷烃乙烷 丙烷 H H | | HCCH | | H H 几种烷烃的球棍模型及对应的结构式 HCCCH | H| H| H| H| H| H甲烷C| | | | HHHH甲烷 CH4 CH4乙烷 C2H6 CH3CH3丙烷 C3H8 CH3CH2
5、CH3丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3十七烷 C17H36 CH3(CH2)15CH3分析左侧烷烃的化学式，试找出碳原子的个数与氢原子的个数之间的关系(3)烷烃的通式： CnH2n+2(4)烷烃命名：在所含碳原子数后面加“烷”，称为“某烷”110：用“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 ” 10：用数字，比如“十一烷”丁烷 C4H10异丁烷 C4H10【练一练】请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 | CH3名称熔点/沸点/相对密度正丁烷138.40.50.578
6、8异丁烷159.611.70.557正丁烷异丁烷正丁烷与异丁烷是同一种物质吗？ 三、同分异构现象、同分异构体同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。1.同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象。2、烃基特点：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R”表示。呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。甲基：CH3 亚甲基： CH2 次甲基： CH乙基：CH2CH3 丙基：CH2CH2CH3烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写烷烃烷烃只存在只存在碳链异构碳链异构，书写烷烃同分异，书写烷烃同分异构体时一般采用构体时一般采用“减碳移位法减碳移位法”，可概，可概括为
7、括为“两注意、三原则、四顺序两注意、三原则、四顺序”。CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3 CH3正戊烷异戊烷新戊烷思考：请写出戊烷的同分异构体3、同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。思考 试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义。同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或几个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同中子数不同结构相似结构不同结构不同化合物单质化合物同一元素的不同种原子 同系物判断的几个“一定”和“不一定”（1）同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相
8、差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。（2）同系物具有同一通式；但具有同一通式的有机物不一定是同系物。（3）同系物的化学性质一定相似；但化学性质相似的物质不一定是同系物。（4）同系物的相对分子质量一定不相同。总结：思考：下列物质是否为同系物？A. CH3CH2OH 和 CH3COOHC. CH3CH2CH3和 CH3CH3D. CH3CH2CH3 和 C(CH3)4B. CH2=CH2和 CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH3 C60与C70 (1)互为同位素的是_(填编号，下同)。(2)互为同素异形体的是_。(3)互为同分异构体的是_。(
9、4)属于同一种物质的是_。练习：将以下物质进行分类：有机物碳原子成键特点烷烃结构烷烃的习惯命名法同系物同分异构分子式相同，结构不同甲烷正四面体 课堂小结结构相似，分子式相差1个或n个CH2原子团【课堂练习】1以下结构表示的物质中是烷烃的是( )ACH3OH BCH2=CH2C2下列分子只表示一种物质的是( )AC3H7Cl BC3H8 CC5H1 2 DC4H10B3下列说法正确的是( )A凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互称为同分异构体D
