碳原子的成键特点烷烃的结构 学案 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

碳原子的成键特点烷烃的结构学习目标1.理解有机化合物中碳原子的成键特点,知道有机化合物分子具有的空间结构。2.以甲烷的空间架构为例认识烷烃的组成及结构特点,了解有机物化合物的多种表示方法。一、有机化合物中碳原子的成键特点(一)知识梳理1.碳原子的成键特点碳原子结构示意图为,电子式为·C···,其最外层个电子,不易或电子而形成阳离子或阴离子,易通过与碳原子或其他非金属原子相结合。2.有机化合物中碳原子的成键特点(1)有机化合物中碳原子间的成键方式多样有机化合物中的每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键。可以形成()、碳碳双键()或碳碳三键()。

(2)有机化合物的碳骨架类型多样多个碳原子之间可以结合成,也可以结合成,构成有机物链状或环状的碳骨架。如下图:

(3)有机化合物的多样性①有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有个碳原子。

②含有相同碳原子数的有机物分子,因为碳原子间或的不同而具有多种结构。

(二)归纳总结1.有机化合物中碳原子的连接方式如图(图中小球代表碳原子),碳原子余下的价键均与氢原子结合。根据成键特点,各有机化合物的分子式分别为C4H10、C4H8、C4H10、C4H6、C4H8、C4H8、C4H6、C4H8。2.两种有机物的碳骨架如图所示。已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合,则棱晶烷的分子式为C6H6,立方烷的分子式为C8H8。1.有人认为目前已知化合物中数量最多的是有机化合物,下列关于其原因的叙述中不正确的是()A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B.碳原子性质活泼,可以跟多数元素原子形成共价键C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键D.多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合2.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()3.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是()A.CH3NB.CH4SiC.CH2OSD.CH4S二、烷烃的结构(一)知识梳理1.甲烷的结构(1)甲烷的分子结构分子中的碳原子以最外层的个电子分别与个氢原子的电子形成4个共价键,分子式:,电子式为H·×C×·(2)甲烷的结构特点甲烷的空间结构为形,碳原子位于正四面体的,4个氢原子分别位于。分子中的4个C—H的长度和强度,相互之间的夹角。

分子结构示意图:,球棍模型为,空间填充模型为。2.烷烃的结构(1)烷烃的定义只含有和两种元素,分子中的碳原子之间都以结合,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”。这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为。

(2)烷烃的习惯命名(n表示分子中碳原子个数)①碳原子数n不同n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n>10用汉字数字代表,如C11H24:十一烷②碳原子数n相同,结构不同时:用正、异、新表示。如C4H10的两种分子的命名,无支链时,CH3CH2CH2CH3命名为;有支链时,CH3CH(CH3)CH3命名为(二)互动探究部分烷烃的结构如下表:烷烃乙烷丙烷正丁烷分子式结构式结构简式球棍模型【问题讨论】问题1完成表格中对应填空?分子式结构简式问题2分析表中烷烃的结构式和分子式,你能归纳这类有机物分子式的通式吗?

问题3结合表中分子结构模型,你能总结烷烃的组成和分子结构特点吗?

【探究归纳】有机物的表示方法种类实例含义CH4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乙烷(C2H6)的最简式为CH3①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子;②由最简式可求最简式量H︰C‥H用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子①能反映物质的结构;②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间结构CH3CH3将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用,是结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)正丁烷()省略碳、氢元素符号,用线段或折线表示分子中键的连接情况的式子小球表示原子,小棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状)①用不同体积的小球表示不同大小的原子②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序1.下列有关化学用语正确的是()A.乙烷分子的电子式:H︰C‥‥B.丙烷分子的空间填充模型:C.甲烷分子的球棍模型:D.丙烷的分子式:CH3CH2CH32.下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出),其中符合通式CnH2n+2的是()A.②③ B.①⑤C.②③④ D.①⑤⑥3.下列物质中,一定属于烷烃的是()A.C3H8 B.C4H8C.C5H8 D.C7H8碳原子的成键特点烷烃的结构一、(一)1.4失去得到共价键2.(1)碳碳单键—C≡C—(2)碳链碳环(3)①成千上万②成键方式碳骨架对点训练1.B[碳原子最外层有4个电子,碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构;碳原子之间成键方式具有多样性,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成双键、三键,不仅可以形成碳链还可以形成碳环;多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合。]2.C[在有机物的分子结构中,1个C要连有4个键,其中碳碳双键属于2个键,碳碳三键属于3个键,C—H往往省略掉。所以,当给出的结构中,如果1个C周围的键少于4个,则要由C—H键补足至4个;如果多于4个,则一定不合理。A项,该物质是正丁烷,图中省略了C—H键;B项,该物质是异丁烷,图中省略了C—H键;C项,图中有1个C周围连有5个键(2个单键和1个三键),不合理;D项,该物质是环丁烷,图中省略了C—H键。]3.B[C、Si能形成4个共价键,N能形成3个共价键,而O、S能形成2个共价键,由此可以看出B中物质C、Si成键不合理。]二、(一)1.(1)44C—HCH4(2)正四面体中心4个顶点相同相等2.(1)碳氢单键烷烃(2)②正丁烷异丁烷(二)问题1C2H6C3H8C4H10CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3问题2CnH2n+2(n≥1)。问题3烷烃中碳原子间以单键相连,碳原子的其余价键均与氢原子相连,每个碳原子都与其他原子形成四面体结构,链状烷烃中碳原子结合成链状,链状不是直线状,而是呈锯齿状,链上还可分出支链。对点训练1.A[A项,乙烷中每个碳原子形成4对共用电子对,一个氢原子形成一对共用电