1、第三章 第一节 认识有机化合物3.1.1 认识有机化合物的一般性质碳原子的成键特点【核心素养目标】1. 能从元素组成、结构、性质等角度概括有机化合物的共同点,知道有机化合物分子是有空间结构的,知道有机化合物与无机物的差异。2. 以烷烃为例发现有机化合物中同系物的存在,能够对简单的有机化合物进行分类。3. 以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点,能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型。能描述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特征并能搭建甲烷和乙烷的立体模型。【重难点】碳原子成键特点一认识有机化合物的一般性质1概念 有机化合物是指大多数含有碳元素的化合物思考:含碳元素的化合物一定是有机化合物吗?不
2、一定,少数含碳化合物如:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐等,由于它们的组成与性质更接近于无机物,因此仍把它们归为无机物 无机化合物 不含碳元素的化合物,以及少数含有碳元素的化合物(如CO、CO2、H2CO3和碳酸形成的盐等)化合物有机化合物 大多数含有碳元素的化合物思考:下列含有碳元素的物质该如何分类?石墨、金刚石、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、乙酸、碳酸钠、碳酸钙、甲烷、酒精、碳酸氢钠、葡萄糖、蛋白质无机化合物:石墨、金刚石、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钠、碳酸钙、碳酸氢钠有机化合物:乙酸、甲烷、酒精、葡萄糖、蛋白质观察思考(课本P77页)观察实验1实验4,思考完成以下表格:实验内容
3、实验现象实验结论2.有机化合物的性质共性:熔点较低,常温下多为固态或液态一般难溶于水,易溶于有机溶剂绝大多数受热易分解,容易燃烧差异性:挥发性:乙醇、苯易挥发, 难挥发溶解性:大多数难溶于水,有的易溶于水,如酒精、乙酸热稳定性:大多数受热易 如聚乙烯,有的具有较强热稳定性如酚醛树脂特性: 可以被高锰酸钾氧化而使紫色酸性 KMnO 4 溶液褪色二、认识有机化合物的结构特点1有机化合物组成元素从组成上看,有机化合物均含有 元素,大多数有机化合物含有 、 元素,有些有机化合物还含有 、 、 、 卤素等元素2烃仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃,也叫作 。 是组成最简单的烃 球棍模型能够表示分子
4、的空间结构和分子内原子之间的成键类型。球棍模型中,“球”表示原子,“棍”表示共价键。 空间填充模型可以表示分子的空间结构。观察思考(课本P78页)思考: 1. 甲烷分子中,碳原子与氢原子是怎样形成化学键的?甲烷分子是平面的还是立体的?2. 请尝试从碳原子的结构特点解释碳、氢原子形成化学键的原因。3甲烷的组成与结构甲烷分子中,碳原子与 4 个氢原子形成 个共价单键。分子中的 5 个原子不在同一平面内,而是形成了一个 的结构:碳原子位于 ,4 个氢原子分别位于 ,任意两个碳氢键之间的夹角均为 。活动探究(课本P79页)搭建有机化合物分子的球棍模型4.碳原子的成键特点(1)碳原子的最外层有 4 个电
5、子,它不易失去或得到电子形成离子,通常通过共价键与其他原子结合(2)碳原子之间可以通过单键结合,也可以通过双键和三键结合(3)分子中有 3 个或 3 个以上碳原子时,碳原子之间既可以形成链状还可以形成碳环 组成有机化合物的元素种类很少,但有机化合物的种类却多达上亿种。碳原子的成键特点是有机化合物种类繁多的根本原因方法导引(教材P80页)有机化合物的结构式书写及命名方法结构式:用 和 表示分子中原子的排列顺序和成键方式的式子。结构式只能表示分子中原子的 ,不能表示分子的 。结构简式:将结构式中 省略后的式子。甲烷的结构式为 , 结构简式为 ;乙烷的结构式为 , 结构简式为 ;命名方法:简单的有机
6、化合物通常按分子含有的 来命名。用 分别命名分子中碳原子数为 1 10 的烷烃;分子中碳原子数在 10 以上的烷烃则用 命名,如 CH3 (CH 2 ) 9 CH 3 叫作 。5.烃的分类(1)烷烃:分子中,碳原子之间都以 结合成碳链,碳原子的剩余价键均与 结合的烃。烷烃分子中每个碳原子的最外层电子都被充分利用,达到“饱和”状态,因此这样的烃也叫作 。(2)不饱和链烃:碳原子还有 的价键,每个碳原子的最外层电子没有被充分利用,即没有达到“饱和”状态的烃。(3)环烃:分子中有 的烃。6几种常见烃的空间构型乙烷分子中,同一个碳原子上的碳碳单键和三个碳氢键中,任意两个键之间的夹角都近似于 分子中碳氢
7、键的键角,所有原子 同一平面上;乙烯分子是 形分子,同一个碳原子上的碳碳双键和两个碳氢键中,任意两个键之间的夹角都约为 ;乙炔分子是 形分子,碳碳三键和碳氢键之间的夹角为 。观察思考 观察甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的元素组成和分子结构特点。思考烷烃分子在组成上有何规律?相邻烷烃分子在组成上均相差一个 CH 2 原子团烷烃的分子式可以用通式C n H 2n+ 2 表示7. 同系物 相似、分子组成相差一个或若干个 原子团的有机化合物互称为同系物思考:乙烯和环丙烷相差一个CH2原子团,二者互为同系物吗课堂练习1下列物质一定不属于烷烃的是()AC2H6BC2H4CC3H8 DC4H10B解析:烷烃分
8、子组成符合通式CnH2n22下列说法正确的是()A所有的有机化合物中每个碳原子最外层都有四对共用电子B所有有机化合物中每个碳原子都形成四个单键C碳原子只能与碳原子之间形成双键或叁键D由甲烷、乙烯、乙炔的结构可推知,有机物分子中不能同时存在单键、双键和叁键A3下列化学用语正确的是()A甲烷的结构式:CH4B乙烷的结构简式:CH3CH3C四氯化碳的电子式:D丙烷的结构简式:C3H8B解析:甲烷的结构式应为;乙烷的结构简式为CH3CH3;CCl4的电子式应为;丙烷的结构简式应为CH3CH2CH34以下结构表示的有机物是烷烃的是()ACH3OHBCH2=CH2C5下列物质中,一定与CH2=CH(CH2)3CH3互为同系物的是()AC2H4 BC4H8C(CH3)2C=CHCH2CH3 DCH2=CHCH2CHCH2A解析:B项可能是环丁烷,C项分子式与题干相同,D项双键数目与题干不同