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第七章 第一节 认识有机物
（第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构）
【课标要求】
知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点，知道有机化合物存在同分异构现象；知道氧化、取代等有机化学反应类型。
【学业要求】
概括常见有机化合物中碳原子的成键类型，能描述甲烷分子的结构特征，搭建甲烷的立体模型，能写出丁烷和戊烷的同分异构体
【学业质量水平及学业要求】水平3-1：
能从组成、结构等方面认识有机化合物的多样性，能从物质的组成、性质、官能团、构成微粒和微粒间的作用力等微观视角对物质进行分类，能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征
【学习目标】
了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式。
2. 认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构。
3. 理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体，建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。
有机化合物
下列物质属于有机物的是__________①CO ②CH4 ③C2H5OH(乙醇) ④H2CO3 ⑤CCl4 ⑥C6H12O6(葡萄糖)
⑦KSCN ⑧NaHCO3 ⑨CO(NH2)2(尿素) ⑩C2H2
定义：指绝大多数含碳元素的化合物
元素组成：C、H、O、N、S、P、卤素等
注意：有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物，如CO2、CO、 H2CO3及其盐、HCN及其盐、HSCN及其盐、碳化物(如：SiC)等属于无机物
有机化合物中碳原子的成键特点
【思考与交流】阅读课本P60和P61，总结以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
成键个数多，每个碳原子需要形成4个共价键
成键类型多：单键、双键、三键
碳骨架类型多：碳链和碳环
碳原子个数多：碳原子数量可以达到上万个
【练习】碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是( 　 )
烷烃的结构
甲烷的分子组成和结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型
CH4 CH4
结构特点 CH4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体的4个顶点上，4个C—H键的键长、键角、键能完全相同，键角为109°28 ，
【例题】下列事实中能证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体结构的是(　　)
A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质C．CHCl3只代表一种物质 D．CCl4只代表一种物质
【思考与讨论】结合上表信息，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点？
名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
分子式 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12
结构式
烷烃的结构
有机化合物中只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，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。
链状烷烃的通式：CnH2n+2
【例】含有38个氢原子的烷烃的分子式？相对分子量为128的烷烃的分子式？
烷烃的命名——习惯命名法
原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；
碳原子数在十以上的用汉字数字表示；如：C11H24叫十一烷，C17H36叫十七烷
带支链的烷烃：用正、异、新表示
①正戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3 ②异戊烷： ③新戊烷：
有机物的书写
分子式 C2H6 最简式：CH3
结构式：全部展开写
结构简式：C-H键必须省
键线式简式，如CH3CH2CH2CH3可进一步简化为
六、同系物
结构相似(必须满足同一个通式，化学键类型相似)，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物，如CH4、C2H6、C3H8互为同系物
　 (1)C4H10是CH4的同系物吗？ (2)CH2===CH2与 是同系物吗？为什么？
【例】下列各组内的物质不属于同系物的是(　　)
七、同分异构体
具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象
【例】有下列几组物质：①H与D　②金刚石与石墨　③O2与O3　④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______
八、同分异构体的书写
主链由长到短(先写碳原子数最多的主链)，
支链由整到散(把剩下的碳原子作为支链连到主链上)
位置由心到边(找对称轴，一边走，不到端)
定一移一，依次排列
第七章 第一节 认识有机物
（第2课时 烷烃的性质）
【课标要求】
知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点，知道有机化合物存在同分异构现象；知道氧化、取代等有机化学反应类型。
【学业要求】
能辨识常见常见有机化合物分子中的碳骨架和官能团。能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型。能描述甲烷的分子结构特征，并能搭建甲烷和乙烷的立体模型。能描述烷烃的主要化学性质及其性质实验的相关现象，能书写相关的反应式。
【学业质量水平及学业要求】
水平3-1：
能从组成、结构等方面认识有机化合物的多样性，能从物质的组成、性质、官能团、构成微粒和微粒间的作用力等多个视角对物质进行分类，能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。
【学习目标】
了解烷烃的物理性质。
2. 认识烷烃的化学性质，能够描述主要化学性质及其实验的相关现象。
3. 探究烃类燃烧的通式，认识烷烃燃烧的反应特点；探究烷烃氯代物的同分异构现象，能寻找简单烷烃的氯代的同分异构体。
【教学内容】
烷烃的物理性质
①难溶于水；②无色物质；③含碳数目越多，熔沸点越高，密度越大
④碳数相同支链越少熔沸点越高
例：已知戊烷只有一种同分异构体为气态，它一定是 .
烷烃的化学性质较稳定
不与强酸、强碱和高锰酸钾等强氧化剂反应，原因：烷烃的中C-C键、C-H键的键能较大
烷烃的燃烧
①有机物反应方程式的特点：不可逆反应使用单向箭头、可逆反应使用可逆号
②总结烷烃燃烧的通式
CxHY + (x + 1/4y)O2 → xCO2 + y/2 H2O
③反应的特殊点
100℃以下时反应为气体物质的量减少的反应
若y>4 气体物质的量增加
100℃以上时 若y=4 气体物质的量不变
若y<4 气体物质的量减小
等质量的碳原子、氢原子燃烧消耗氧气物质的量之比为 1 : 3
等物质的量的碳原子、氢原子燃烧消耗氧气物质的量之比为 4 : 1
例1：若两种烃的混合气与氧气在密闭容器中完全反应，在105℃时容器压强减小，可能是以下的哪些组合 .
①C2H4 与 CH4 ②C2H4与C2H2 ③C2H2与C3H6 ④CH4与C3H6
例2：同质量的CH4、C2H6、C3H8、C2H4、C2H2 完全燃烧消耗氧气最多的是 ，生成CO2最多的是 ；同物质的量的以上物质完全燃烧消耗氧气最多的是 ，生成CO2最多的是 。
烷烃的分解
烷烃在较高的温度下会发生分解。生产使用管式炉加热至850℃反应。
烷烃的分解、裂解位于课本103页
甲烷与氯气的取代反应
①装置与反应物
②实验操作：将一只试管用铝箔套上；另一只试管放在光亮处
③实验现象：试管中气体颜色逐渐变浅；试管壁出现油状液滴；试管水面上升；试管中出现少量白雾；水槽中有固体析出；水槽中出现分层的液体
④注意事项：水槽中盛装饱和氯化钠溶液；装置不能放到日光直射的地方
⑤反应特点：四个反应同时进行，难以生成纯净物；甲烷每失去1个H，消耗1个Cl2分子，生成1个HCl分子
⑥产物特点：一氯甲烷气体，其余是液体；氯代甲烷均不溶于水；三氯甲烷也称氯仿可做麻醉剂；三氯甲烷和四氯甲烷是重要有机溶剂。
例：若甲烷与氯气以物质的量之比1 : 3混合并在光照下反应，得到的产物有 种，有机产物有 种，产物中物质的量最大的是 .
取代反应：有机物有分子里的某些原子和原子团被其他原子和原子团所替代的反应。烷烃在一定条件下可以与卤素单质发生取代反应。
例：下列反应属于取代反应的是：
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O B. Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
C. NaCl + AgNO3 == AgCl + NaNO3 D. CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
烷烃卤代的同分异构
等效氢：空间位置等效的氢→空间位置等效的碳
①同一个碳上的氢等效
②同一个碳上的甲基等效
③对称位置上的氢等效
对于烷烃的一氯代物：
写出烷烃的碳链异构→标记出等效氢→统计不同等效氢的数目作为同分异构体的数目。
以下一氯代物的数目：
例：甲烷1、乙烷1、丙烷2、丁烷4、戊烷5；甲基1、乙基1、丙基2、丁基4、戊基5
对于烷烃的二氯代物：
写出烷烃的碳链异构→写出各种同分异构异构体的一氯代物→相同烷烃的同分异构需要划去已一氯代的位置（包括等效位置）→找出等效氢作的数目作为同分异构体的数目。
烷烃的特点
①大多数有机物的熔点比较低
②难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂
③大多数有机物容易燃烧，受热易分解
④有机物的化学反应较复杂，常有副反应发生，大多需要加热、光照或使用催化剂
烷烃的同分异构体及其取代产物
1．烷烃同分异构体的书写方法——减碳法
(1)两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链。
②找出对称轴。
(2)四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间。
(3)书写的步骤
①先写出碳原子数最多的主链。
②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)连在主链某个碳原子上。
③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)连在主链碳原子上，以此类推。
(4)实例(以C6H14为例)
a．将分子中所有碳原子连成直链作为主链。C—C—C—C—C—C
(a)
b．从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：
(b)　　　　　　　(c)
注意：甲基不能连在①位和⑤位碳原子上；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复。
c．从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：
(d)　　　　　　(e)
②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复。所以C6H14共有5种同分异构体。
练习1：分子式为C7H16，含有一个支链的有机物有(写出结构简式)_________________________，含有两个支链的有机物有________种。
[答案]　 、
、　4
1．一元取代物
(1)根据烷基的种类确定一元取代物种类
①甲基、乙基的结构只有一种，即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3)。
②丙基的结构有两种，分别为—CH2CH2CH3、。
③丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种。如C4H9Cl有4种同分异构体，C5H11Cl有8种同分异构体。
(2)等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物。
①连在同一个碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。
②同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷中的4个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。
③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系)的氢原子是等效的。如分子中的18个氢原子是等效的。
2．多元取代物种类——分次定位法
如C3H8的二氯代物种类
3．替代法确定取代产物数目
若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体，则其(y－m)元取代物也有n种同分异构体。例如，C3H8的二氯代物C3H6Cl2有4种同分异构体，则C3H8的六氯代物C3H2Cl6也有4种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物中的氯原子，六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。
【典例】　下列关于同分异构体数目的叙述中正确的是(　　)
A．新戊烷的一氯代物有三种
B．丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种
C．丁烷的二氯代物有7种 D．C5H11Cl有6种结构
B　

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