2021学年高中化学第7章第1节第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构学案人教版必修二.doc

第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构

发展目标体系构建

1.根据碳原子的成键特点认识有机物的结构特点，培养“微

观探析与科学探究”的核心素养。

2.以CH4的空间结构为例，认识烷烃的组成和结构特点，培

养“微观辨析与模型认知”的核心素养。

3.以典型有机物的结构，理解同系物、同分异构体的概念与

判断。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。

一、有机化合物中碳原子的成键特点

1．甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为CH4，电子式为，结构式为

。

2．有机物中碳原子的结构及成键特点

(1)有机物中，碳原子可以形成4个共价键。

(2)碳原子间成键方式多样

①碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。

②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链)，如下图所示。

(3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。

微点拨：有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。

二、烷烃

1．烷烃的结构

(1)甲烷的结构

甲烷的空间结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相同，为109°28′。空间示

意图是。甲烷的球棍模型为，空间填充模型为。

2．烷烃——只含有碳和氢两种元素

(1)示例：乙烷的结构式为，分子式为C2H6，丙烷的结构式为

，分子式为C3H8。

(2)结构特点

①分子中碳原子之间都以单键结合，②碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，称为饱和烃，又称烷烃。

(3)分子组成通式：链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，分子通式可表示为C n H2n＋2。

(4)烷烃的一般命名

①方法

碳原子数(n)及表示

n≤10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n＞10 相应汉字数字

②示例：C410称丁烷，818称辛烷，1226称十二烷。

3．同系物

(1)概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。

(2)实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。

4．同分异构体

(1)概念

①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。

②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。

(2)写出C4H10的同分异构体：CH3CH2CH2CH3和，其名称分别为正丁烷和异丁烷。

(3)戊烷的同分异构体有3种，己烷的同分异构体有5种。

(1)C4H10是CH4的同系物吗？

(2)CH3—CH===CH2与互为同分异构体吗？

提示：(1)是。(2)是。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)含碳元素的化合物一定是有机化合物。( )

(2)在有机物中，碳原子均形成4个共价单键。( )

(3)CH4是烷烃中最简单的有机物。( )

(4)正丁烷与异丁烷互为同系物。( )

[答案] (1)×(2)×(3)√(4)×

2．下列分子式及结构式中，从成键情况看不合理的是( )

B [C、Si能形成4条共价键，N能形成3条共价键，而O、S能形成2条共价键，可以看出B项中碳原子成键不合理。]

3．有下列几组物质：①H与D ②金刚石与石墨③O2与O3④正丁烷与异丁烷⑤C2H6与C3H8

互为同位素的是________，互为同素异形体的是________，

互为同系物的是________，互为同分异构体是________。

[答案] ①②③⑤④