鲁科版选修5第1章 有机化合物的结构与性质 烃第3课时
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【2019最新】高中化学第一章有机化合物的结构与性质第3节烃第1课时烃的概述烷烃的化学性质学案鲁科版选修5(2)1.了解烃的分类。
2.了解烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的物理性质。
3.掌握烯烃、炔烃的命名规则(含一个双键或叁键)。
(重点)4.掌握烷烃的结构和化学性质。
(重点)1.烃烃是只由碳、氢两种元素组成的化合物。
2.烃的分类烃⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 链烃脂肪烃⎩⎨⎧ 饱和烃,如烷烃,通式为CnH2n +不饱和烃⎩⎪⎨⎪⎧烯烃,通式为炔烃,通式为CnH2n-环烃⎩⎨⎧ 脂环烃,如环烷烃芳香烃⎩⎪⎨⎪⎧ 苯及其同系物,通式为CnH2n-多环芳香烃符合通式CnH2n +2(n≥1)的烃都是烷烃吗?符合通式CnH2n(n≥2)的烃都是烯烃吗?【提示】 符合通式CnH2n +2的烃一定是烷烃,但符合通式CnH2n 的烃不一定是烯烃,也可能为环烷烃。
3.链烃(1)分类①饱和烃:碳原子之间的共价键全部为碳碳单键的烃叫做饱和烃,如烷烃。
②不饱和烃:分子中含有不饱和碳原子的烃叫做不饱和烃,如烯烃,炔烃。
(2)物理性质①相似性烷烃、烯烃、炔烃在物理性质上具有某些相似性,如它们均为无色物质,都不溶于水而易溶于有机溶剂,密度比水小等。
②递变性链烃的物理性质随着原子序数的递增呈现出一定的递变性,如随分子中碳原子数目的增加,状态由气态到液态到固态;而熔点和沸点逐渐升高,密度逐渐增大(但小于1 g/cm3)。
4.苯及其同系物(1)芳香烃的来源:最初来源于煤焦油,现在主要来源于石油化学工业。
(2)苯:是组成最简单的芳香烃。
它是无色液体,有毒,沸点为80 ℃,熔点为5.5 ℃;不溶于水,能溶解许多物质,是良好的有机溶剂。
(1)烷烃属于饱和烃,也属于链烃。
( )(2)不饱和烃分子中一定含有碳碳双键或碳碳叁键。
( )(3)含有苯环的有机物属于芳香烃。
( )(4) 属于苯的同系物。
( )【提示】(1)√(2)×(3)×(4)×[核心·突破]1.烯烃、炔烃的命名烯烃和炔烃的命名跟烷烃类似,所不同的是应先考虑主链中含有碳碳双键()、碳碳叁键()。
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第3节烃答案:烯炔苯环取代CH4+Cl2错误!CH3Cl+HCl C n H2n+2+错误!O2错误!n CO2+(n+1)H 2O 加成CH3CH2CH3CO2+H2O 取代加成酸性KM n O4溶液1.烃的概述(1)定义:烃是只由碳、氢两种元素组成的化合物。
(2)烃的分类:(3)链烃烷烃、烯烃和炔烃均属于链烃。
①烷烃a.定义:仅含C—C键和C-H键的饱和链烃,叫做烷烃.(若C—C连成环状,称为环烷烃,环烷烃不是链烃,是“饱和环烃”)b.通式:烷烃的通式:C n H2n+2(n≥1)环烷烃的通式:C n H2n(n≥3)②烷烃的物理性质和存在状态名称结构简式沸点/℃相对密度甲烷CH4-1640.466乙烷CH3CH3-88.60。
572丁烷CH3(CH2)2CH3-0.50。
578戊烷CH3(CH2)3CH336.10.626壬烷CH3(CH2)7CH3150。
80.718十一烷CH3(CH2)9CH3194.50。
741十六烷CH3(CH2)14CH3287。
50。
774十八烷CH3(CH2)16CH3317.00。
775渐增大;常温下的存在状态,也由气态(n≤4)逐渐过渡到液态、固态.烷烃的密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。
③烯烃a.定义:分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。
第3节烃共轭二烯烃的结构和共轭效应Structures and Conjugative Effects of Conjugated Dienes一、共轭二烯烃的结构在共轭二烯烃中,最简单的是1,3-丁二烯,下面我们就以它为例来说明共轭二烯烃的结构。
根据近代物理方法测定,1,3-丁二烯中碳碳双键的键长是0.135nm,碳碳单键的键长是0.148 nm,也就是说,它的双键比乙烯的双键(0.134 nm)长,而单键却比乙烷的单键(0.154 nm)短。
这说明1,3-丁二烯的单、双键较为特殊,键长趋于平均化。
杂化轨道理论认为,在 1,3-丁二烯中,4 个sp2杂化轨道的碳原子处在同一平面上,每个碳原子上未杂化的p轨道相互平行,且都垂直于这个平面。
这样,在分子中不仅C1、C2和C3、C4间各有一个π键, C2、C3间的p 轨道从侧面也有一定程度的重叠(图1),使4 个p 电子扩展到四个碳原子的范围内运动,每两个碳原子之间都有π键的性质,组成一个大π键,这种共轭体系称为π-π共轭体系。
在共轭体系中,π电子不再局限于成键两个原子之间,而要扩展它的运动范围,这种现象称为电子离域。
电子离域范围愈大,体系的能量愈低,分子就愈稳定。
共轭体系的各原子必须在同一平面上,每一个碳原子都有一个未杂化且垂直于该平面的p 轨道,这是形成共轭体系的必要条件。
图 1 1,3-丁二烯分子中π键所在平面与纸面垂直按照分子轨道理论,4 个p 电子可以组成4 个分子轨道,两个成键轨道(ψ1、ψ2)、两个反键轨道(ψ3、ψ4),如图2。
从图中可以看出,ψ1在键轴上没有节面,而ψ2、ψ3、ψ4各有1 个、2个、3 个节面。
节面上电子云密度等于零,节面数目越多能量越高。
ψ4有3个节面,所有碳原子之间都不起成键作用,是能量最高的强反键;ψ3有2个节面,能量比只有1 个节面的ψ2高,ψ3图2 1,3-丁二烯的原子轨道和π分子轨道图形为弱反键;ψ2为弱成键分子轨道;ψ1没有节面,所有碳原子之间都起成键作用,是能量最低的成键轨道。
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时间---------------- 班组----------- 学生姓名-------- ----------- 期数3
第1章有机化合物的结构与性质烃
第2节有机物的结构与性质
第1课时碳原子成键特点及有机物的空间构型
【教学目标】
1、了解有机物中碳原子的成键特点,掌握单键、双键、叁键的结构和性质。
2、掌握有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系
3、了解极性键和非极性键的概念,并会判断键的极性
【教学重难点】
重难:理解单键、双键和叁键,极性键和非极性键的概念。
难点:是根据有机化合物分子结构判断其碳原子饱和程度、共价键类型及性质。
预习导读---评价单
1.碳原子的成键有何特点,这种成键特点与有机物种类繁多成键有何关系?2.什么是单键、双键和叁键,它们的稳定性有何关系?
3.甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的空间构型及键角分别是怎样的?
4.什么是极性键和非极性键?
问题解决---评价单
探究1:有机化合物中碳原子的成键方式:单键、双键和叁键。
[学生阅读、研究]阅读课本16页交流·研讨:
根据共用电子对的数目共价键可分为:键、键、键。
根据所学内容,完成下表
注:其中单键可以旋转,双键和三键不能旋转
〖问题1〗碳原子的饱和性
饱和碳原子:仅以方式成键的碳原子
不饱和碳原子:以或方式成键的碳原子
例1:以下物质中最多能有几个碳原子共平面?最多有几个碳原子能在一条直线上?
CH3-CH=CH-C≡C-CF3
〖问题2〗(阅读课本交流研讨完成下列方程式并描述实验现象。
①将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中:
②将乙炔通入溴的四氯化碳溶液中:
探究2:极性键和非极性键
极性键:元素的原子之间形成共用电子对偏向
非极性键:元素的原子之间形成共用电子对
有机物结构式的表示方法
(1)结构简式中表示单键的“——”可以省略,例如乙烷的结构简式为:
(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。
例如乙炔的结构简式为:,但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH (3)准确表示分子中原子的成键情况。
如乙醇的结构简式可写成或而不能写成OHCH2CH3
(4)键线式——只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团,图示中的一个拐点和终点均表示一个碳原子(如课本17页中图1-2-2)。
用键线式表示已烷的几种同分异构体:
〖问题1〗下列各组有机物其结构中均有可能含有碳碳双键的是()
A.C3H6与C3H8 B.C4H6与C3H8 C.C5H10与C6H6 D.C3H6与C3H8O
〖问题2〗物质的空间构型
例2:该分子中,处于同一平面的原子最多有几个?
问题拓展------评价单
1.关于单键、双键、叁键的说法正确的是()
A.单键的键长最短,键能最大。
B.叁键的键长最短,键能最大。
C.双键中两个键都活泼,加成时都断裂。
D.只有碳原子间才能形成双键和叁键
2.某有机物的结构如下,分析其结构并回答下列问题:
(1)写出其分子式____________________
(2)分子中有_____________个不饱和碳原子,分子中有___________种双键
(3)分子中饱和碳原子有__________个,一定与苯环处于同一平面的碳原子有___ 个
(4)分子中的极性键有________________________(写出两种即可)
(5)推测该有机物的三条性质:
①___________________________________
②____________________________________
③___________________________________
3.下列化合物中羟基最活泼的是( )
A .H 2O
B .
C 2H 5OH C .CH 3COOH
D .C 6H 5OH
4.下列分子中所有原子不可能共处在同一平面上的是 ( )
A .C 2H 2
B .CS 2
C .NH 3
D .C 6H 6
5.描述33CF C C CH CH CH --=-=-分子结构的下列叙述中,正确的是 (
) A .6个碳原子有可能都在一条直线上 B .6个碳原子不可能都在一条直线上
C .6个碳原子有可能都在同一平面上
D .6个碳原子不可能都在同一平面上
【课后巩固案】
【分层达标】独立完成学案上目标测试题,带※号可以选做
1、大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是(
) A 、只有非极性键 B 、只有极性键
C 、有非极性键和极性键
D 、只有离子键
2、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是(
)
A 、CH 3Cl 不存在同分异构体
B 、CH 2Cl 2不存在同分异构体
C 、CHCl 3不存在同分异构体
D 、CCl 4是非极性分子
3、用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如下: 该分子中含有的极性键个数是:( )
A 、3
B 、11
C 、12
D 、15
4、酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如下图所示,
—CH —CH 2COOH
OOCCH 3
CH 2=CH —CH 2— CH ≡C —
OH
回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为
(2)1个酚酞分子中含有个饱和碳原子和个不饱和的碳原子。
酚酞分子中的双键有种,它们是;极性键有(写两种即可)
※5、某烃的结构简式为:
CH2-CH3
∣
CH≡C—C═CH—CH2—CH3
分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b,一定在同一直线上的碳原子数为c,则a、b、c依次为()
A.4,5,3 B.4,6,3 C.2,4,5 D.4,4,6。