有机化合物的结构特点2

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。

反响练习
1、书写C5H10烯烃的同分异构体(5种)
碳链异构 位置异构
2、同分异构体的书写－碳链缩短法
以庚烷为例
一注意： 找出中心对称线
四句话： ①主链由长到短 ②支链由整到散
③支链由心到边 ④排布由邻到间
① C-C-C-C-C-C-C ② C-C-C-C-C-C ③ C-C-C-C-C-C
C
C
④ C-C-C-C-C C2H5
⑦ C-C-C-C-C CC
例：有三种不同的基团，分别为－X、―Y、―Z，假设同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目是 ( C C=C H
)
醛基、羧基的碳氧双键可以简写为—CHO,—COOH
(注意官能团上的氢不能省〕
A.所有C原子可能共平面 哪些是位置异构______________；
例2、书写C4H8烯烃的同分异构体(5种) ⑶
B.除苯环外的C原子共直线 (4)苯的平面结构
故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。
C.最多只有4个C共平面 CH2=CH-CH=CH2
2 判断同系物的要点： A．CH3CH2COOH B．CH3-CH(CH3)-CH3
C．CH2=CH-CH=CH2 D．CH3COOCH3
E．CH3-CH2-C≡CH F．HCOOCH2CH3
〔2〕乙稀的平面结构 乙烯分子中的所有原子都在同一 平面内，键角为120°。当乙烯 分子中某氢原子被其他原子或原 子团取代时，那么代替该氢原子 的原子一定在乙烯的平面内
(3).乙炔的直线结构
乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原 子一定在一条直线上，键角为180° 。当乙炔分子中的一个氢原子被其 他原子或原子团取代时，代替该氢 原子的原子一定和乙炔分子的其他 原子共线。

有机化合物的结构特点1.碳骨架：有机化合物的一个显著特征是它们都含有碳骨架。

碳原子有四个价电子，并具有形成共价键的能力，因此在有机化合物中，碳原子可以与其他碳原子或其他元素形成单键、双键或三键，构建出各种不同的碳骨架。

碳骨架的形状对化合物的性质具有重要影响，常见的碳骨架包括直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳香烃和多环化合物等。

2.键的特性：有机化合物中的化学键主要为共价键，共价键的形成使相邻原子共享电子对。

共价键的强度较高，使得有机化合物在常温下大多数是液体或固体。

另外，由于碳原子具有四个价电子，因此它可以形成单键、双键或三键。

不同类型的键对有机化合物的性质和反应活性都有影响。

3.官能团：官能团是有机化合物中具有特定功能的基团，通过官能团的存在，有机化合物具有了不同的性质和反应。

常见的官能团包括羟基（—OH）、羰基（C=O）、醇基（—OH）、酸基（—COOH）、醛基（—CHO）和羧基（—COOH）等。

官能团可以通过化学反应进行转化，从而赋予有机化合物不同的性质和用途，例如醇可以进行酯化反应制备酯类化合物，酮可以进行取代反应制备醇类化合物等。

4.杂原子：有机化合物中除了碳和氢之外，还可以含有其他杂原子，如氮、氧、硫、氯等。

这些杂原子的引入使有机化合物拥有更多的化学性质和反应路径。

例如，含有氮的有机化合物可以显示碱性或受到质子化的酸性等性质。

氧原子可以通过氧化反应进行氧化还原等。

5.空间结构：有机化合物的空间结构对其性质和反应具有重要影响。

空间结构的变化可以影响分子间的相互作用、分子的极性以及分子的空间取向。

空间结构常通过立体化学来描述，包括立体异构体（光学异构体和构造异构体）以及分子的空间取向（单体的原、伏和反原位等）。

总之，有机化合物的结构特点主要体现在碳骨架的构建、键的特性、官能团的存在、杂原子的引入以及空间结构的变化。

这些结构特点直接影响了有机物的性质、反应活性以及应用领域。