第一节 认识有机化合物.docx

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1、第七章有机化合物第一节认识有机化合物学业要求核心素养对接1 .认识碳原子的成键特点。2 .知道烷烧的概念、结构和性质，知道燃烧反应和取代反应。3 .知道有机化合物存在同系物、同分异构体和同分异构现象，能写出丁烷和戊烷的同分异构体。1 .培养学生证据推理与模型认知能力2 .培养学生科学精神与社会责任3 .培养学生宏观辨识与微观探析的能力4 .培养学生科学探究与创新意识基础自主学习预习基础知识知识梳理知识点一有机化合物中碳原子的成键特点1.甲烷的组成与结构分子式结构式球棍模型空间充填模型CH4HIIICHIH份结构特点CHi空间构型为正四面体结构,C原子位于正四面体的中心,4个H原子分别位于正四面

2、体的4个顶点上2.有机化合物的结构特点碳原子成键特点碳原子的连接方式键的个数键的类型两个C原子之间可以通过每个C碳原子与其他原子形成生个共价键多个C原子间以共价键构共用电子对形成单键、双成碳链或碳环键或叁键知识点二烷烽护和如图，它们都属于烷烧，它们的结构特点是什么，性质是什么，名称上如何区分呢？请完成下列知识点：1 .分子结构特点结构特点单键：碳原子之间以碳碳单键结合成链状II1饱和：碳原子剩余价槌全部跟履原r结合I_I通式CH1式“N1）2 .物理性质（1）递变规律（随碳原子数递增）状态卜气态f液态T回态（m4的烷烽呈气态）工、但林点卜逐渐升一密度）相劝密度逐渐增大（2）相似性：烷煌均难溶于

3、水,相对密度均小于1。3 .化学性质（与CM相似）稳定性：在通常情况下，烷燃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锯酸钾溶液等都不反应。（2）燃烧反应烷燃燃烧通式：GHj+O2+S+DH2O。（3）取代反应概念：有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）代替的反应叫做取代反应。甲烷与Cb的取代反应CH4+C12CH3C1+HC1,CH3C1+C12CH2Ch+HC1,CH2CI2+Cb-CHCh+HC1,CHCI3+CI2-CCI4+HCI知识点三同系物、同分异构体和同分异构现象1.CH42.H3C-CH33.H3C-CH2-CH34.H3C-CH2-CH2-CH3H3C-CH-CH

4、3CH5.H3C-CH2-CH2-CH2-CH36.1小CH37. H3C-CH-CH-CH38.H3C-C-CH3CH3CH3这八种物质之间的关系是什么，完成下列知识点，你就会明白。1 .同系物(1)特点：结构相似,在分子组成上相差一个或若干个QiI原子团的物质。(2)实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烧互为同系物。特别提醒(1)同系物具有相同的通式，但是通式相同的有机物不一定互为同系物，同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CFh原子团。(2)同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14zz(n=1,2,3)。2 .同分异构体和同分异构现象(1)同分异

5、构现象化合物具有相同的分壬式，但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。(2)同分异构体具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。3 .规律一般来说，有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越多。如丁烷有&种同分异构体，戊烷有3_种同分异构体，己烷有5种同分异构体。4 .同分异构现象与有机化合物种类的关系在有机化合物中，同分异构现象是有机物结构多样性的又一表现。有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。知识点四有机化合物1.概念有机化合物是指绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。2.性质熔、沸点可燃性溶解性大多数熔、沸点低常温下多为固态或液态大多数可以燃烧大多

6、数难溶于水易溶于有机溶剂微判断有机物都含有碳元素，则含有碳元素的化合物都是有机物()(2)有机物都易燃烧()(3)煌是含有碳元素和氢元素的化合物()(4)烧在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水()(5)甲烷与C12的反应是置换反应()(6)烷煌的分子通式是C,H2+25，1),但符合通式C,iH2,i2的不一定是烷崎()(7)烷煌的特征性质是能与卤素单质发生取代反应()烷烧性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色()(9)同分异构体具有相同的组成元素()(10)组成元素相同的化合物互为同分异构体()(11)同分异构体具有相同的相对分子质量()(12)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体()(1

7、3)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(IO)X(11)(12)(13)微训练1.下列性质中，属于烷燃特征性质的是()A.完全燃烧只生成二氧化碳和水B.它们不溶于水C.分子的通式为CH2+2,与氯气发生取代反应D.它们密度都较小答案C2.下列各物质：02和。32C和MCC2H6和C3H8CH3CHiiHCHCH.CHCHKH3CH，和CH3(1)互为同位素的是。(2)互为同素异形体的是o(3)同属于烷煌的是o(4)互为同分异构体的是o(5)互为同系物的是o答案(2)(4)微思考1 .同分异构体的相对分子质量相同，那么，相对分子质

8、量相同的物质一定是同分异构体吗？提示相对分子质量相同，但分子式不一定相同，如相对分子质量为28的分子有CO、N2、C2H4,它们不是同分异构体。2 .同分异构体的分子中各元素的质量分数分别相等，分子中各元素的质量分数分别相等的物质一定是同分异构体吗？提示各元素的质量分数相同的物质，分子式不一定相同，如CH2=CH2.C11/CH3CH=CHCH3和CCH2分子中碳元素和氢元素的质量分数均为3 5.7%和14.3%,但它们不是同分异构体。CH.,/73. CH3CH-CH2与HCH?互为同分异构体吗？同分异构体的化学性质一定相同吗？提示二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，是

9、同分异构体；同分异构体可能是不同类的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同。4. 丁烷有几种同分异构体？其一氯代物有几种？提示丁烷有两种同分异构体，它们分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有4种，它们分别是CH3CH2CH2CH2CI、Ch3CH2CHCICH3.(CH3)2CHCH2Ck(CH3)2CC1CH3O核心互动探究突破核心任务学习任务/有机物组成和结构的表示方法情景：交流讨论如图是形形色色的有机物的结构，那么有机物的结构特点是什么？它们的成键规律是什么？请完成下列讨论：1 .从碳的原子结构分析，有机物成键有什么特点？提示碳的原子结构示意图力，其最外层有4个电子，不易失电子，也不

10、易得电子，一般通过共价键与氢、氧、卤素、硫、氮等元素的原子相结合，也可以与碳原子形成多种形式的共价键。2 .根据甲烷的正四面体结构推测CH2。2结构应该有几种？提示甲烷的立体结构为A,因此CH202中2个C1在空间一定处于相邻位置，CH202只有一种结构。名师归纳1.甲烷空间结构的三点拓展应用(1)若CH4分子中的4个氢原子全部被其他相同的原子或原子团替代，则形成的分子结构仍为正四面体结构。(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子或原子团替代，则形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四面体，如CH3CI、CH2。2等。(3)由CH4的空间结构可推知CH3CH2CH3等有机物中的碳原子并不

11、在一条直线02.常见有机物结构的表示方法（以甲烷为例）表示方法含义分子式：C4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最简式（实验式）：CH4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子HII：C：II电子式：H用小黑点等符号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子IIIH-C-HI结构式：11具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；表示分子中原子结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型球棍模型：小球表示原子，短棍表示价键（单键、双键或三键）空间充填模型：用不同体积的小球表示不同大小的原子【例题1】下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。（1）甲烷的球棍模

12、型是,甲烷的电子式是（填序号）。如果甲烷是平面结构，则CPhC1应该有种结构，实际CFhCb有种结构,证明甲烷不是平面结构，而是结构，上述中的更能反映其真实存在状况。解析(1)这几种形式都可以表示甲烷这种物质，其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及空间充填模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型，但其中空间充填模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例；电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。HIH-C-HI(2)甲烷的结构式为H,其分子空间构型若为平面正方形结构，则二氯甲烷有2种结构:C1H-C-HIC1HIC1-C-HIC1;实际上甲烷为空间正四面体结构，所以二氯甲烷只有1种结构。

13、答案(I)CB(2)21正四面体D变式训练1下列说法正确的是()A.甲烷分子的空间充填模型为W,其二氯取代物有2种结构B.甲烷分子的球棍模型为WC.天然气不属于可再生能源D.标准状况下，11.21CC14中含有CC1键的数目为解析甲烷分子的空间充填模型为Q,其二氯取代物有1种结构，所以A项和B项均错误。天然气为化石燃料，属于不可再生能源，C项正确。标准状况下，CCU是液态不是气态，所以11.21CCI4的物质的量不是0.5mo1,D错误。答案C学习任务2甲烷的取代反应资料取代反应（SUbStitUtiOnreaction）是指有机化合物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团

14、所替代的反应，用通式表示为：R1（反应基质）+AB（进攻试剂）一RA（取代产物）+1B（离去基团）属于化学反应的一类。交流讨论请结合取代反应的词条，完成下列讨论：1. 取代反应是有机反应的基本类型之一。甲烷与氯气光照条件下的反应属于取代反应，CH4与B3g）能否发生类似的反应，如何用化学方程式表示？提示能；CH4+Br2（g）CH3Br+HBro2. CH4和Cb取代反应的产物中物质的量最多的是什么？它与Cb在物质的量上有什么关系？提示因为在CH4和C1的取代反应中，每一步都有HC1生成，故产物中物质的量最多的是HC1。根据化学方程式可知，每生成ImO1He1则消耗ImoIeI2,故反应生成的HC1与反应消耗的C12的物质的量相等。3. CH4与Cb反应共有几种产物？根据取代反应的原理，思考能否用CH4和C1按1：1的体积比混合来制取纯净的CFhC1?提示CE和Cb的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物，即CH3CI、CH2C12,CHC13和CC14四种有机物与氯化氢形成的混合物，CH3C1的产率低。因此不能用CH4和Cb按1：1的体积比混合来制取纯净的CH3C1o名师归纳1.甲烷与卤素单质的取代反应反应条件光照（强光照射会