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第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点
烷烃的结构
奥运会上熊熊燃烧的火炬成为一道靓丽的风景。火
炬燃烧的燃料是什么？为什么火炬风吹不灭，雨淋
不熄？
1.知道有机化合物分子是有空间结构的。能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型。
2.能描述甲烷的的结构特征，并能搭建甲烷和乙烷的立体模型。
3.知道有机化合物存在同分异构现象，能写出丁烷和戊烷的同分异构体。
能从组成、结构等方面认识有机化合物的多样性，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。（证据推理与模型认知）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
我们熟悉的最简单的有机物化合物——甲烷 ，具有怎样的结构呢？
【思考交流】
做一做
甲烷分子的结构
用黑球（代表碳原子）、蓝球（代表氢原子）和白色短棍搭出历史上科学家们猜想的甲烷分子结构。
碳原子
四面体结构
【分享交流】
结合搭建的模型，谈谈你的想法！
一天，范特霍夫坐在乌德勒支大学的图书馆里阅读关于空间结构的论文时，他偶然产生了一个想法，甲烷的结构到底是怎样的呢？这时，具有深厚数学和物理学知识的范特霍夫突然想起，在自然界中一切稳定的结构都趋向于能量最小的状态。这种情况，只有当氢原子均匀地分布在碳原子周围的空间时才能达到！范特霍夫猛然领悟，正四面体！这才是甲烷分子最恰当的空间排列方式！
【科学史话】
科学证实
电子衍射试验仪
X射线衍射仪
甲烷分子的结构
4个C－H键的长度和强度相同，夹角相等。
键长
键能
键角
CH4
分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间充填模型
5个原子不共面，以 C 为中心，4个H为顶点
4 个 C－H 键的长度、强度、夹角都相同。
甲烷是最简单的有机物
方便观察空间构型
表示真实情况
正四面体结构
键角
109°28′
裁一段长25 ㎝、宽8.7 ㎝的矩形纸板，按如图所示方式，裁去两头的小三角形，按虚线向内折，其顶点为氢原子的位置，中心是碳原子。
甲烷分子中的原子在空间中是如何分布的呢？
【思考交流】
甲烷的构型
甲烷分子的组成和结构
电子式：
结构式：
分子式：
(3)甲烷的分子的表示方式
CH4
其他有机化合物中碳原子的结合方式是怎样的？请结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。（证据推理与模型认知）
【思考讨论】
碳原子的成键特点：
可以形成单键、双键、三键
碳原子的成键特点：
可以形成碳链、碳环
有机物中碳的成键特点
形成4个共价键
可以形成碳链、碳环
可以形成单键、双键、三键
有机物种类繁多的原因之一
2.有机化合物中碳原子的成键特点：
【思考交流】
与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加，还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此归纳这类有机化合物分子式的通式。
C2H6
C3H8
C4H10
结合图7-6中的分子结构模型，总结这类有机化合物的组成和分子结构特点。（证据推理与模型认知）
【思考与交流】
像这种碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”状态。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
1.烷烃的结构
二、烷烃
通式：CnH2n+2 (n大于等于1的正整数)
C2H6 C3H8 C4H10
观察下列三种烷烃及其名称，试推测是根据什么来命名烷烃的？
【思考交流】
1.以碳原子个数为基础命名，称“某烷”或“环某烷”。
2.十个以下用“天干”命名：甲、乙、丙、丁、戊、
己、庚、辛、壬、癸。
3.十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五
烷等。
4.对于碳原子数相同、分子式相同而结构不同的烷烃，
一般在其名称之前加上“正”“异”“新”等字加以区
别。
【提醒】
像这些结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
2. 同系物
【思考交流】
与同学交流，比较大家写出的丁烷的结构式是否相同，思考产生这种现象的可能原因。
分子式相同，结构式不同——同分异构体
根据上面对同分异构体的介绍，写一写戊烷的同分异构体。
【练一练】
正戊烷 异戊烷 新戊烷
戊烷的三种同分异构体
像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物,互称为同分异构体。
3.同分异构现象
有机物种类繁多的原因之一
“四同”比较
同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
组成
结 构
类 别
分子组成相差一个或几个CH2原子团
分子式 相同
组成元素相同
质子数相同，中子数不同
结构相似
结构不同
结构不同
——
化合物
单质
化合物
同一元素的不同种原子
有机物的结构
分子式
最简式
结构式
结构简式
电子式
CH3CH3
球棍模型
空间填充模型
分子结构示意图
反映分子结构
反映空间结构
C2H6
CH3
以乙烷为例
以甲烷为例
链状烷烃通式
CnH2n+2
同系物
同分异构体
D.空间填充模型
1.下列各图均表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况（ ）
注意球棍模型与填充模型的特点
A.结构示意图
B.电子式
C.球棍模型
D
2.下列说法中正确的是(　　)
A.C4H10有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互
为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D. 和 互为同分异构体
C
3.下列五组物质中____互为同位素，____是同素异形体，____是同分异构体，____是同系物，___是同一物质。　　　
④
①
②白磷、红磷
③
⑤
③
④
⑤
①
②
、
练习
CH3 CH2 CH2 CH CH3
CH3
或CH3CH2CH2CHCH3
CH3
或：CH3(CH2)2CH(CH3)2
练习
CH3 CH=CH CH CH3
CH3
4.写出下列分子模型对应的结构简式
青春是一个普通的名称，它是幸福美好的，但它也充满着艰苦的磨炼。

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