第2节-有机化合物的结构特点
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第二节有机化合物的结构特点教学目标知识与技能:1、掌握有机物的成键特点,同分异构现象。
2、掌握有机物同分异构体的书写。
过程与方法:1、用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6O的分子模型。
2、强化同分异构体的书写,应考虑几种异构形式——碳链异构、位置异构、官能团异构,强化同分异构体的书写练习。
情感、态度与价值观:通过同分异构体的书写练习,培养思维的有序性、逻辑性、严谨性。
教学重点有机化合物的成键特点;有机化合物的同分异构现象。
教学难点有机化合物同分异构体的书写。
【教学过程设计】第一课时[新课导入]有机物种类繁多,有很多有机物的分子组成相同,但性质却有很大差异,为什么?多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[板书设计]一.有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型1、有机物中碳原子的成键特点:(1)在有机物中,碳原子有4个价电子,碳呈价,价键总数为。
(成键数目多)(2)碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成键,也可以形成键或键。
(成键方式多)(3)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[归纳总结]①有机物常见共价键:C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯环。
②在有机物分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子。
③C—C单键可以旋转而C=C不能旋转(或三键)。
2、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系:当一个碳原子与其它4个原子连接时,这个碳原子将采取取向与之成键;当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于上;当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时,形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于上。
[归纳总结]1、有机物的代表物基本空间结构:甲烷是正四面体结构(5个原子不在一个平面上);乙烯是平面结构(6个原子位于一个平面);乙炔是直线型结构(4个原子位于一条直线);苯环是平面结构(12个原子位于一个平面)。
第二节有机化合物的结构特点【学习目标】1.结合甲烷的结构认识碳原子的成键特点,认识有机化合物的分子结构取决于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。
2.结合戊烷、丁烯认识到有机化合物存在同分异构现象。
【核心素养】1.能从碳原子的结构、化学键等角度认识有机物种类繁多的原因,能采用球棍模型、比例模型等认识“同分异构现象”。
(宏观辨识与微观探析)2.形成书写和判断同分异构体的思维模型,并运用模型书写和判断同分异构体。
(证据推理与模型认知)一、有机化合物中碳原子的成键特点1.碳原子形成有机物的成键特点分析(1)碳原子的结构及成键特点(2)有机物的结构特点:碳原子的成键特点决定了含有原子种类和数目均相同的分子,其原子可能具有多种不同的结合方式,从而形成具有不同结构的分子。
2.甲烷的分子结构(1)表示方法分子式电子式结构式CH4结构简式球棍模型比例模型CH4(2)立体结构:以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。
在CH4分子中4个C—H键完全等同,两个碳氢键间的夹角均为109°28'。
【教材二次开发】教材中给出了甲烷分子的正四面体结构示意图,怎样可以证明甲烷分子为正四面体结构而不是平面结构?提示:甲烷分子中键角(碳氢键的夹角)是109°28'而不是90°,可证明甲烷分子是正四面体结构;若CH4分子为平面结构,则CH2Cl2可有两种结构,而CH2Cl2分子的空间结构只有一种,证明甲烷分子是正四面体结构。
二、有机化合物的同分异构现象1.同分异构现象和同分异构体2.实例:戊烷的同分异构体如下表所示。
物质名称正戊烷异戊烷新戊烷分子式C5H12结构简式CH3CH2CH2CH2CH3C(CH3)4相同点分子式相同,都属于烷烃不同点碳原子间的连接顺序不同3.同分异构体的类型异构方式特点示例碳链异构碳链骨架不同CH3CH2CH2CH3与位置异构官能团位置不同CH2=CH—CH2—CH3与CH3—CH=CH—CH3官能团异构官能团种类不同CH3CH2OH与CH3—O—CH3【微思考】(1)CH3COOH与HCOOCH3是否属于同分异构体?若是,属于哪种类型的同分异构体?提示:是,属于官能团异构。
第二节有机化合物的结构特点〔1〕1.甲烷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,其理由是〔〕A.甲烷中的四个键的键长、键角相等B.CH4是分子晶体C.二氯甲烷只有一种结构 D .三氯甲烷只有一种结构2.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是〔〕A.只含有1个双键的直链有机物B.含2个双键的直链有机物C.含1个双键的环状有机物D.含一个三键的直链有机物3.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得所示的分子,不正确的是〔〕A.分子式为C25H20 B.分子中所有原子有可能处于同一平面C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D.分子中所有原子一定处于同一平面4.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是〔〕A.只含有1个双键的直链有机物B 含2个双键的直链有机物C.含1个双键的环状有机物D.含一个三键的直链有机物5.下列物质属于有机物的是〔〕A.氰化钾〔KCN〕B.氰酸铵〔NH4CNO〕C.乙炔〔C2H2〕D.碳化硅〔SiC〕6.下列有机物是按照碳的骨架进行分类的是〔〕A.烷烃B.烯烃C.芳香烃D.卤代烃7.下列关于官能团的判断中说法错误的是〔〕A.醇的官能团是羟基〔-OH〕B.羧酸的官能团是羟基〔-OH〕C.酚的官能团是羟基〔-OH〕D.烯烃的官能团是双键8.关于同分异构体的下列说法中正确的是〔〕A.结构不同,性质相异,化学式相同的物质互称同分异构体B.同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一C.同分异构体现象只存在于有机化合物中D.同分异构体现象只存在于无机化合物中9下列烷烃中可能存在同分异构体的是〔〕A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷10.下列表示的是有机化合物结构式中的一部分,其中不是官能团的是〔〕A.-OHB.C C C.C=C D.C-C11.下列各组物质中,属于同分异构体的是〔〕A.O2和O3 B.CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3D.CH3CH2OH和CH3OCH312.有机物的结构简式可进一步简化,如:CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH CHCH3〔1〕写出下列有机物的结构简式2,2,3,3-四甲基戊烷3,4-二甲基-4-乙基庚烷〔2〕写出下列物质的分子式:13.下列各组中的两种有机物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系:(1)2-甲基丁烷和丁烷________________(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷_______________14.写出下列基团的名称:1.关于同分异构体的下列说法中正确的是〔〕A.结构不同,性质相同,化学式相同的物质互称同分异构体B.同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一C.同分异构体现象只存在于有机化合物中D.同分异构体现象只存在于无机化合物中2.下列哪个选项属于碳链异构〔〕A.CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3DCH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH23.下列选项属于官能团异构的是〔〕A.CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH24.与乙烯是同系物的是〔〕A.甲烷B.乙烷C.丙烯D.戊烯5.同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的,下列有机物互为同分异构体的是〔〕①CH2=CHCH3 ②③CH3CH2CH3④HC CCH3⑤⑥CH3CH=CHCH3A.①和②B.①和③C.①和④D.⑤和⑥15、下列物质属于醇类的是〔〕A OHCOOHB.CH2OHC .CH3OHD.16、与CH3CH2CH=CH2互为同分异构体的是〔〕A. BB.CD13.下列物质一定属于同系物的是A.④和⑧ B.①、②和③ C.⑤和⑦ D.④、⑥和⑧8.下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2③ 12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3⑤乙烷和丁烷⑥ CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5互为同系物的是__________,互为同分异构体的是_____________互为同位素的是______,互为同素异形体的是__________,是同一物质的是__________。
第二节有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键,碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键;多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环也可以相互结合,所以有机物结构复杂,数量庞大。
2、单键——甲烷的分子结构CH4分子中1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心、4个氢原子位于四个顶点的正四面体结构甲烷的电子式甲烷的结构式甲烷分子结构示意图在甲烷分子中,4个碳氢键是等同的,碳原子的4个价键之间的夹角(键角)彼此相等,都是109°28′。
4个碳氢键的键长都是1.09×10-10 m。
经测定,C—H键的键能是413.4 kJ·mol-13、不饱和键1)不饱和键:未与其他原子形成共价键的电子对,常见有双键、三键2)不饱和度:与烷烃相比,碳原子缺少碳氢单键的程度也可理解为缺氢程度3)不饱和度(Ω)计算*a 、烃CxHy 的不饱和度的计算2y 2x 2-+=Ω 与碳原子以单键直连的卤族原子或无碳基视为氢原子b 、根据结构计算一个双键或环相当于一个不饱和度一个三键相当于两个不饱和度一个碳氧双键相当于一个不饱和度二 、有机化合物的同分异构现象1、同分异构化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构的现象叫做同分异构。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
它是有机物种类繁多的重要原因之一。
同分异构体之间的转化是化学变化。
同分异构体的特点是分子式相同,结构不同,性质不同2.同分异构的种类(1)碳链异构:由于碳链骨架不同,产生的异构现象称为碳链异构。
烷烃中的同分异构体均为碳链异构。
如有三种同分异构体,即正戊烷,异戊烷,新戊烷。
(2)位置异构:指官能团或取代基在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1-丁烯与2-丁烯、1-丙醇与2-丙醇。
(3)官能团异构:指官能团不同而造成的异构,如乙醇和二甲醚,葡萄糖和果糖。
〖第二节有机化合物的结构特点〗之小船创作[明确学习目标] 1.认识有机化合物的成键特点,学会有机物分子结构的表示方法,熟知几种典型分子的空间构型。
2.理解有机化合物的同分异构现象,学会同分异构体的书写方法,能判断有机物的同分异构体。
一、有机化合物中碳原子的成键特点1.碳原子的结构及成键特点碳原子的成键特点,决定了碳原子与其他原子具有多种不同08不同结构的分子。
的结合方式,从而形成具有□2.甲烷分子结构的表示方法3.甲烷的空间构型甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的□11正四面体立体结构。
其正四面体结构示意图如右图所示。
二、有机化合物的同分异构现象1.同分异构现象和同分异构体2.同分异构体的类型1.已知甲烷分子中的两个氢原子被两个Cl原子取代后的结构只有一种,能否证明CH4的空间构型是正四面体结构,而不是平面结构(用下图说明)?提示:CH2Cl2分子的空间结构只有一种可证明甲烷分子是正四面体结构。
如下图:与为相同结构;若CH4分子为平面结构,则CH2Cl2可有两种结构:与。
2.互为同分异构体的物质相对分子质量一定相等,相对分子质量相等的不同物质一定互为同分异构体吗?提示:不一定。
相对分子质量相等的不同物质可能具有相同的分子式,也可能具有不同的分子式,如CH3COOH与CH3CH2CH2OH、NO2与CH3CH2OH、CO与N2等,它们的相对分子质量相等,但分子式都不同,彼此不是同分异构体。
一、有机物分子结构和组成的表示方法续表[即时练]1.下列有关物质的表达式正确的是( )A .乙炔分子的球棍模型:B .羟基的电子式:[··O ······H]-C .2氯丙烷的结构简式:CH 3CHClCH 3D .丙烯的键线式:答案 C解析 球棍模型中应用短棍表示出价键,故A 错误;羟基是电中性的,故B 错误;2氯丙烷的结构简式:CH 3CHClCH 3,故C 正确;丙烯分子中有三个碳,而给出的键线式结构是4个碳,故D 错误。
【学习目标】1. 进一步认识有机化合物的成键特点;通过有机化合物常见的同分异构体现象的学习体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性.2。
能准确判断同分异构体及其种类的多少【重点难点】正确书写同分异构体;【自主学习】一、有机化合物中碳原子的成键特点 1.碳原子的结构及成键特点碳原子的最外层有 个电子,很难得失电子,易与碳原子或其他原子形成 个共价键。
2.碳原子的结合方式⑴ 碳原子之间可以形成稳定的单键,还可以形成稳定的双键或三键. ⑵ 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
⑶ 碳原子还可以和氧原子等多种非金属原子形成共价键。
(氯乙烷)。
⑷ 有机物分子中还普遍存在 现象. 二。
有机物的分子构型名称分子式结构模型键角空间构型甲烷(四氯甲烷)CH 4109。
50 正四面体乙烯 C 2H 41200 平面三。
有机化合物的同分异构现象同分异构体的概念:是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称。
关键要把握好以下两点:⑴分子式相同CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3CH3故己烷(C6H14)的同分异构体的数目有5种。
变式训练2—1。
写现庚烷的同分异构体.2.位置异构⑴烯炔的异构(碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法:先写出所有的碳链异构,再根据碳的四键,在合适位置放双官能团。
例C5H10属于烯烃的同分异构体典例3.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是()三、判断同分异构体数目的常见方法和思路:⑴记忆法①碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:甲烷、乙烷、丙烷均无异构体,丁烷有二种异构体,戊烷有三种异构体.②碳原子数1~5的一价烷基:甲基一种(-CH3),乙基一种(—CH2—CH3)、丙基二种[—CH2CH2CH3、-CH(CH3)2], 【方法指导】⑴按照同分异构体的书写步骤书写.⑵先碳链异构后位置异构。