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人教版选修5高二年级第一章
认识有机化合物
第二节
有机化合物的结构特点教学设计2
【教学目标】
1．知道常见有机化合物的结构。
2．通过对典型实例的分析，了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体。
【教学过程】
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.碳原子的成键特点
(1)碳原子最外层有4个电子，易跟多种原子形成4个共价键。
(2)碳碳之间的结合方式有单键、双键和三键。
(3)多个碳原子可以相互结合成碳链，也可以结合成碳环，可以带有支链。
2．甲烷的分子结构
分子式
结构式
电子式
正四面体结构示意图
球棍模型
比例模型
CH4
3.
键长、键角、键能
键长：原子核间的距离称为键长，越小键能越大，键越稳定。
键角：分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角，决定了分子的空间构型。
键能：以共价键结合的双原子分子，裂解成原子时所吸收的能量称为键能，键能越大，化学键越稳定。
4.
［观察与思考］观察甲烷、乙烯、
乙炔、苯等有机物的球棍模型，思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系？
5.甲烷分子里，4个碳氢键的键长和键能均等同，能否说明甲烷分子不是平面结构？
【提示】　不能。若甲烷分子为平面结构，4个碳氢键也可以等同。
碳原子成键规律小结：
1.当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成键。
2.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。
3.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
4.烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
5.只有单键可以在空间任意旋转。
二、有机化合物的同分异构现象
1.
同系物：结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物称为同系物。特点是物理性质递变，化学性质相似。
2.同分异构现象
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
3．同分异构体
具有同分异构现象的化合物互为同分异构体，其特点是分子式相同，结构式不同，物理性质不同。
4．常见同分异构现象
异构类别
形成方式
示例
碳链异构
碳链骨架不同而产生的异构
CH2===CH—CH2CH3与CCH3CH3CH2
位置异构
官能团位置不同而产生的异构
CH2===CH—CH2CH3与CH3CH===CHCH3
官能团异构
官能团类别不同而产生的异构
CH3CH2O与CH3—O—CH3
5.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不同的分子式，如CH3COOH与CH3CH2CH2OH，H2SO4与H3PO4，CH2===CH2与CO、N2等。
三、检测题
1.
有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，关于A和B的关系的下列说法正确的是(　　)
A．A和B一定是同分异构体
B．A和B一定不是同系物
C．A和B分子中含氢元素质量分数相同
D．A和B各a
mol完全燃烧生成CO2的质量一定相同
2.
下列说法正确的是(　　)
A．碳骨架为的烃的结构简式为(CH3)2C===CH2
B．有机物分子里一定既有非极性键也有极性键
C．有的烃分子中，一个碳原子形成3个共价键
D．乙烷的键线式为
3.
下列表示乙醇的结构中不正确的是(　　)
4.
如图是某有机物分子的比例模型，有关该物质的推断不正确的是(　　)
A．分子中含有羟基
B．分子中含有羧基
C．分子中含有氨基
D．该物质的分子式为C3H6O3
5.
下列有机物中，所有的碳原子不可能都共面的是(　　)
6.
下列化学用语正确的是(　　)
A．聚丙烯的结构简式：
B．丙烷分子的比例模型：
C．四氯化碳分子的电子式：
D．1 丁烯分子的键线式：
7.
下列有机物分子中，所有的原子不可能在同一平面上的是(　　)
A．CH2===CH—C≡N
B．CH2===CH—CH===CH2
C．
D．
8.
下列关于CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是(　　)
A．6个碳原子有可能都在一条直线上
B．有5个碳原子可能在一条直线上
C．6个碳原子一定都在同一平面上
D．6个碳原子不可能都在同一平面上
9.
甲、乙两种有机物的球棍模型如下：
下列有关两者的描述中正确的是(　　)
A．甲、乙为同一物质
B．甲、乙互为同分异构体
C．甲、乙一氯取代物的数目不同
D．甲、乙分子中含有的共价键数目不同
10.
下列烷烃分子中的1个氢原子被溴原子取代后，不可能产生同分异构体的是(　　)
11.
由4个碳原子结合形成的5种有机化合物(氢原子没有画出)，如图所示。
(1)属于烷烃的是________(填字母)；
(2)在如图所示的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
12.
下列物质中
①液氯　②　③白磷
④氯气　⑤2,2 二甲基丁烷　⑥氯水
(1)互为同系物的有_______________________________________________；
(2)互为同分异构体的有___________________________________________；
(3)互为同素异形体的有___________________________________________；
(4)属于同位素的有_______________________________________________；
(5)是同一种物质的有____________________________________________。
三、检测题参考答案
1.
【解析】　烃中只含有C、H两种元素，两种烃中碳的质量分数相同，则氢的质量分数必然相同，故C选项正确；对于CH≡CH与来说，A、B两项都不正确。
【答案】　C
2.
解析：根据碳原子的成键特点，碳碳原子之间可形成非极性共价键，碳原子与其他原子之间则以极性共价键结合，但是甲烷分子中只有极性键，B项错。有机物中碳通过4个共价键与其他原子相连，C项错。应为丙烷的键线式，D项错。
答案：A
3.【解析】　D项中键线式表示的结构简式为CH3CH2CH2OH。
【答案】　D
4.【解析】　该有机物的结构简式为HOCH2CH2COOH，没有氨基存在。
【答案】　C
5.
【解析】　选项A相当于甲烷分子中的4个氢原子被甲基取代，所有的碳原子不可能共面；B可视为乙烯分子中的4个氢原子被甲基取代，所有的碳原子共面；C可视为苯环上的两个氢原子被甲基取代，所有的碳原子共面；D中含有一个苯环和一个碳碳双键，通过碳碳单键相连，两个平面可能重合。
【答案】　A
6.【解析】　A项，应为；B项，为丙烷分子的球棍模型；C项，CCl4的电子式为：?。
【答案】　D
7.【解析】　据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构可知A、B、C项中所有原子均可能在同一平面上，只有D项中含有—CH3，为四面体结构，所有原子不可能共面。
【答案】　D
8.【解析】　根据①乙烯分子中的6个原子共平面，键角120°；②乙炔分子中的4个原子共直线，键角180°，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下：
由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上，而是一定都在同一平面上；最多4个碳原子在一条直线上。
【答案】　C
9.
【解析】　由甲、乙的球棍模型知，甲、乙的分子式相同，空间构型不同，互为同分异构体。甲和乙中都有2种不同的氢原子，一氯取代物都有2种，两物质含共价键的数目相同。
【答案】　B
10.【解析】　利用对称轴法和等效氢原子法均可得到答案。A项有两类氢原子，其一溴代物有两种；B项中四个甲基连在同一个碳原子上，所以氢原子相同，其一溴代物只有一种；C项有两种氢原子，其一溴代物有两种；D项中分子结构不对称，有四类氢原子，其一溴代物有四种。
【答案】　B
11.
【解析】　(1)烷烃中碳原子之间都以单键结合成链状，由此可以判断，题中属于烷烃的是a。(2)观察题中的有机化合物，可以看出碳碳之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成碳碳双键，如b、c，也可以形成碳碳三键，如d；碳原子间不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。
【答案】　(1)a　(2)碳碳双键　碳碳三键　碳链
12.
【答案】　(1)②⑤、②⑧、② 、⑤⑦、⑦⑧、⑦ 　(2)⑤⑧、⑧ 　(3)③⑩　(4)⑨ 　(5)①④、②⑦、⑤

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