1、2022-2023必修第二册第七章 有机化合物第一节 认识有机化合物维生素C木糖醇食 品 碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。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源。青霉素药 物燃 料 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。有机化合物为什么如此繁多？它们的结构和性质具有哪些一般特点？让我们一起走进奇妙的有机世界让我们一起走进奇妙的有机世界 学习 目标PART01PART02了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式。认识甲烷的组成、结构、烷
2、烃的组成及结构通过观察，你能否通过观察，你能否发现下述发现下述有机物在组成上有什么相同之处？有机物在组成上有什么相同之处？都含有都含有C C元素元素有机化合物1、定义：绝大多数含含碳碳的化合物 如：CH4、C6H12O6、C2H5OH等含碳的化合物一定是有机物吗？含碳的化合物一定是有机物吗？注意：以下除外：COCO2、H2CO3 碳酸盐 碳酸氢盐、SiC、CaC2、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐为无机物。2主要组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、卤素、磷等碳、氢、氧、氮、硫、卤素、磷等 有机物种类繁多，我们如何去学习它们的性质呢？有机物种类繁多，我们如何去学习它们的性质呢？问题问题
3、11碳原子最外层有碳原子最外层有4 4个电子，可与其他原子形成个电子，可与其他原子形成4 4个共价键，仔细观个共价键，仔细观察下列有机化合物的结构，归纳碳原子间可有哪些结合方式察下列有机化合物的结构，归纳碳原子间可有哪些结合方式（碳骨架）（碳骨架）。学习学习任务任务 有机化合物中碳原子的成键特点单键单键双键双键叁键叁键模型模型认知认知 除了H外，其他多数原子在形成稳定物质时，从原子结构来看，都形成了8电子稳定结构，或者是通过形成阴阳离子进一步通过离子键构成物质，或者通过共价键形成分子构成物质。碳原子周围形成了4个共价键（4对共用电子对）碳碳“四价四价”理论理论问题3给给含含4个碳原子的碳骨架补
4、充氢原子，书写分子式个碳原子的碳骨架补充氢原子，书写分子式CCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHHHHHC4H10C4H10这种分子式相同，结构不同这种分子式相同，结构不同的现象，称为同分异构现象。的现象，称为同分异构现象。问题问题22根据碳原子成键方式及碳骨架的基本类型，根据碳原子成键方式及碳骨架的基本类型，4 4个碳原子可相互结合成哪些碳骨个碳原子可相互结合成哪些碳骨架结构？架结构？直链直链 支链支链环状环状有机物种类有机物种类繁多的原因繁多的原因两个碳原子之间可以单两个碳原子之间可以单键、双键、三键结合，键、双键、三键结合，多个碳原子之间可以碳多个碳原子之间可以碳链或碳环结合。链
5、或碳环结合。H一、有机化合物中碳原子的成键特点(1)键的个数每个碳原子形成4 4个共价键个共价键（4 4对共用电子对）对共用电子对）(2)成键的类型(3)碳骨架形式碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。碳原子不仅可以与其他原子形成共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。点拨点拨 (1)呈直链状的有机物分子不能理解成所有的碳原子都处在同一条直线上，如果有机物分子链状碳呈直链状的有机物分子不能理解成所有的碳原子都处在同一条直线上，如果有机物分子链状碳骨架结构中仅存在碳碳单键，则含骨架结构中仅存在碳碳单键，则含3个及以上碳原子的分子呈锯齿状。个及以上碳原子的分子
6、呈锯齿状。(2)链状碳骨架结构中的碳原子最少是链状碳骨架结构中的碳原子最少是1个，环状碳骨架结构中的碳原子最少是个，环状碳骨架结构中的碳原子最少是3个个(构成环构成环)。(3)碳骨架结构中，碳原子余下的价键可以与氢原子或氧原子等结合，碳骨架结构中，碳原子余下的价键可以与氢原子或氧原子等结合，从而使碳原子最外层达到从而使碳原子最外层达到8电子稳定结构。电子稳定结构。碳原子的成键特点:1.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A.通过两个共价键 B.通过非极性键 C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键C2.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是()C
7、3.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是()A.CH3 B.C2H6 C.D.B典题精练典题精练叁键叁键【资料卡片】【资料卡片】使用模型研究物质结构使用模型研究物质结构 将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着信息技术的发展，还可通过计算机对物质结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。今天我们也效仿科学家，采用实物模型来研究有机物中碳原子的成键特点。1.1.最最简单的有机化合物简单的有机化合物-甲烷甲烷分子结构分子结构 最能反映
8、真实结构 正四面体结构特点正四面体结构特点甲烷分子是以甲烷分子是以碳碳为中心，为中心，四个氢原子四个氢原子为顶点的为顶点的正四面体正四面体结构，其中结构，其中CHCH键的键的长度长度和和强度强度相同，相同，夹角夹角相等。相等。经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，键能为413.4KJ/mol,键长为109pm,键角为10928。二、有机化合物组成和结构的表示方法表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。(1)分子式：(2)最简式(实验式)：C2H6、C3H8、C4H10 如 C4H10 的最简式为 C2H5(4)结构式：用短线来表示原子间的共用电子对用小黑点等符号代替电子，表示原子最外
9、层电子成键情况的式子(3)电子式：用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目2、有机化合物组成和结构的表示方法(5)结构简式：省略CH键，把同一碳原子上的H合并，省略横线上CC键【注意】省略单键，但双键、三键不能省略省略横线省略横线上上CC键键 CH3-CH3CH3CH3结构式结构式结构简式结构简式 省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并结构简式结构简式练习练习1.写出下列有机物的结构简式：写出下列有机物的结构简式：CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH3 CH3CH3-CH-CH3或或CH3CH(CH3)CH3练习练习2.根据根据下列有机分子的碳骨架，
10、写出各有机物对应的结构简式下列有机分子的碳骨架，写出各有机物对应的结构简式。CH3CCCH2CH3 CH3CH3CHCH2CH3 CH3CH3CHCHCH3 CH3CH3C CCH3 CH3 CH3练习练习3.写出下列分子模型对应的结构简式写出下列分子模型对应的结构简式CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH3-CH2-CH-CH3 CH3 CH3CH3-C-CH3 CH3(6)键线式：省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之间的夹角画成120,每个端点和转折点都表示碳原子，除C、H以外原子都保留下来。如：CH3CH2CH3 键线式可表示为_CH3CHCH2CH3CH3键线式可表示为
11、_CH3CH=CHCH3 键线式可表示为_空间充填模型球棍模型(7)分子模型最能反映真实结构甲烷甲烷的分子结构的分子结构提炼归纳提炼归纳结构式是表达原子之间结构式是表达原子之间共用电子对共用电子对情况的情况的平面模型平面模型，并不能把物质的，并不能把物质的空间结空间结构构真实表达出来。真实表达出来。实际上实际上甲烷中的甲烷中的5个原子并不是处于同一平面。个原子并不是处于同一平面。正四面体正四面体注意注意 (1)甲烷分子中的甲烷分子中的4个个CH极性键完全相同，极性键完全相同，5个原子不在同一平面上，个原子不在同一平面上，其中最多有其中最多有3个原子在同一平面上。个原子在同一平面上。(2)甲烷分
12、子的电子式和结构式均表示分子中原子的成键方式，但不甲烷分子的电子式和结构式均表示分子中原子的成键方式，但不能表示分子真实的空间结构；球棍模型和空间充填模型则能表示分子中能表示分子真实的空间结构；球棍模型和空间充填模型则能表示分子中原子间的连接方式、原子的相对大小及空间分布等原子间的连接方式、原子的相对大小及空间分布等。1如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误错误的的是是()A将各原子看成了质点，为立体结构示意图将各原子看成了质点，为立体结构示意图B为电子式，表示甲烷分子中有为电子式，表示甲烷分子中有8个电子个电子C为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的
13、共价键为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键D为空间充填模型，能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小为空间充填模型，能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小B2下图为正丁烷的球棍模型。下列说法下图为正丁烷的球棍模型。下列说法正确正确的是的是 ()A正丁烷的分子式为正丁烷的分子式为C4H8B分子中分子中4个碳原子在同一条直线上个碳原子在同一条直线上C分子中含有分子中含有4个碳碳单键个碳碳单键D分子中共含有分子中共含有13个共价键个共价键D3.下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。(1)碳原子间所成的化学键全是碳碳单键的有_(填字母，下同)，含有碳碳双键的有_，含有碳碳三键的有_。A、C、H、JB、E、FD、G(2)碳骨架为链状的有_，为环状的有_，含有支链的有_。A、B、C、D、E、F、GH、JC、F、JCH3CH2CH2CHCH3CH3或CH3CH2CH2CHCH3CH3或：CH3(CH2)2CH(CH3)CH3CH3CH=CHCHCH3CH34.写出下列分子模型对应的结构简式写出下列分子模型对应的结构简式
