2020新教材高中化學第七章有機化合物第一節(jié)第一課時烷烴的結構教案新人教版第二冊.docx

第一課時烷烴的結構明確學習目標1.了解有機物中碳原子的成鍵特點。2.掌握甲烷的分子結構。3.了解烷烴的概念、通式及結構特點。4.理解同系物、同分異構體的概念并會判斷和書寫簡單烷烴的同分異構體。學生自主學習1有機化合物中碳原子的成鍵特點有機化合物中的每個碳原子不僅能與其他原子形成4個共價鍵，而且碳原子與碳原子之間也能形成單鍵、雙鍵或三鍵。多個碳原子之間可以結合形成碳鏈，也可以結合形成碳環(huán)。2甲烷的分子結構(1)分子結構(2)空間結構3烷烴的結構特點與命名(1)結構特點(2)烷烴的命名碳原子數(shù)不多于10時，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數(shù)；碳原子數(shù)在10以上時，以漢字數(shù)字代表，如“十一烷”。(3)分子通式烷烴的分子通式為CnH2n2。4同系物與同分異構體(1)同系物 (2)同分異構體概念實例：正丁烷、異丁烷互為同分異構體。同分異構現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的重要原因之一。特別提醒(1)同分異構體的分子式相同，因此其相對分子質量相同，但相對分子質量相同的化合物不一定互為同分異構體，如NO和C2H6。(2)互為同分異構體的化合物不一定屬于同一類物質，如CH3OCH3和CH3CH2OH。(3)互為同分異構體的化合物一定不互為同系物，同樣，互為同系物的化合物一定不互為同分異構體。 多碳原子烷烴(如CH3CH2CH2CH2CH3)分子中，碳原子的排列是直線形嗎？提示：不是。烷烴分子中的碳原子以單鍵與其他原子相連，與之成鍵的4個原子構成四面體結構。因此碳原子一定不在同一直線上，直鏈烷烴中碳原子的排列呈鋸齒狀。課堂互動探究知識點一甲烷的分子結構、烷烴1有機化合物組成和結構的表示方法甲烷空間結構的拓展根據甲烷的正四面體結構推知，有機物分子中碳原子以4個單鍵與其他原子相連。若CH4分子中的4個氫原子全部用其他相同的原子代替，即a、b、c、d相同，則形成的分子為正四面體結構，如CCl4；若CH4分子中的4個氫原子被其他不同的原子代替，即a、b、c、d不完全相同，則形成的分子為四面體，但不屬于正四面體，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。2烷烴的組成與結構特點(1)烷烴分子里只有兩種化學鍵：碳碳單鍵和碳氫鍵。每個碳原子都以四個共價單鍵與其他碳原子或氫原子相連接。(2)烷烴是飽和烴，碳原子數(shù)一定的烷烴分子中氫原子數(shù)已達到最多，其他含有相同碳原子數(shù)的烴分子中的氫原子數(shù)都比烷烴少。(3)烷烴的通式為CnH2n2(n為正整數(shù))，符合該通式的烴一定是烷烴。(4)碳碳結合成鏈狀，鏈狀不是“直線狀”，而是呈鋸齒狀，鏈上還可分出支鏈，如圖所示。(5)烷烴分子中的氫原子數(shù)一定是偶數(shù)。1如圖所示均能表示甲烷的分子結構，下列說法錯誤的是()A將各原子看成了質點，為立體結構示意圖B為電子式，表示甲烷分子中有8個電子C為球棍模型，棍代表甲烷分子內含有的共價鍵D為空間充填模型，能表示出甲烷的空間構型及各原子的相對大小批注點撥解析表示電子式，但略去了碳原子的內層電子，甲烷分子中應含有10個電子。答案B練1下列物質中，屬于烷烴的是()AC8H16 BCH3CH2OH答案C解析A不符合烷烴通式CnH2n2；B不是烴(含O)；D項分子中碳原子間不是單鍵結合，不是烷烴。練2下列說法正確的是()A有機物種類繁多的主要原因是有機物分子結構十分復雜B烴類分子中的碳原子與氫原子是通過非極性鍵結合的C同分異構現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的唯一原因D烷烴的結構特點是碳原子之間通過單鍵連接成鏈狀，剩余價鍵均與氫原子結合答案D解析有機物種類繁多的主要原因是碳原子能與其他原子形成四個共價鍵，且碳原子之間也能互相成鍵，A項只是其中的一個原因，并不是主要原因，A錯誤。碳原子與氫原子之間形成極性鍵，B錯誤。同分異構現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的重要原因，但不是唯一原因，C錯誤。規(guī)律方法(1)烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的原子團叫做烴基，烷烴失去一個氫原子剩余的原子團叫做烷基，一般用R表示。如“CH3”叫做甲基，“CH2CH3”叫做乙基。(2)1 molCH3含有9 mol電子，1 mol CH4含有10 mol電子。知識點二同系物、同分異構體判斷同系物的三個關鍵(1)“同”互為同系物的物質必須屬于同一類物質。(2)“似”結構相似，是指化學鍵類型相似，分子中各原子的結合方式相似。(3)“差”組成上相差n個CH2原子團(n1)同系物一定具有不同的碳原子數(shù)(或分子式)；同系物一定具有不同的相對分子質量(相差14n)。烷烴同分異構體的書寫減碳鏈法(1)書寫的步驟先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(CH3)接在主鏈某碳原子上。寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(CH2CH3)或兩個甲基(CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。(2)實例(以C6H14為例)甲基不能連在位和位上，否則會使碳鏈變長，位和位等效，只能用一個，否則重復。c從母鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即兩個甲基)依次連在相應碳原子上，此時碳骨架結構有兩種：位或位上不能連乙基，否則會使主鏈上有5個碳原子，使主鏈變長，所以C6H14共有5種同分異構體。2下列敘述正確的是 ()A分子式相同，各元素質量分數(shù)也相同的物質是同種物質B通式相同的不同物質一定屬于同系物C分子式相同的不同物質一定是同分異構體D相對分子質量相同的不同物質一定是同分異構體批注點撥解析分子式相同的物質，結構不一定相同，所以不一定是同種物質；通式相同的不同物質不一定是同系物，也可能是同分異構體或是其他關系；相對分子質量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6，因此不一定是同分異構體。答案C練3同系物都具有()A相同的相對分子質量 B相同的物理性質C相似的化學性質 D相同的最簡式答案C解析同系物結構相似，則具有相似的化學性質，C項正確；在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團，則相對分子質量不同，物理性質也不同，A項和B項錯誤；以烷烴同系物為例，甲烷的最簡式為CH4，乙烷的最簡式為CH3，丙烷的最簡式為C3H8，都不相同，D項也錯誤。練4互稱為同分異構體的物質不可能()A具有相同的相對分子質量B具有相同的熔沸點和密度C具有相同的分子式D具有相同的組成元素答案B解析互稱為同分異構體的物質具有相同的分子式，則組成元素、相對分子質量都相同，但它們的結構不同，物理性質存在差異，熔沸點和密度不同。規(guī)律方法(1)同系物的性質：同系物之間由于結構相似，只是碳鏈長度不同，故它們的物理性質隨碳原子數(shù)的增加呈規(guī)律性變化，而化學性質相似。(2)同分異構體的性質：同分異構體結構上的差別導致它們的物理性質有所不同。同分異構體可能是同類物質，也可能是不同類物質，若屬于同類物質，化學性質相似，若屬于不同類物質，化學性質不同。本課歸納總結1.甲烷分子具有正四面體結構，其中碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子位于正四面體的四個頂點上。2烷烴分子中碳原子間以單鍵相連，每個碳原子形成四個共價鍵，其分子通式為CnH2n2。3結構相似，分子組成相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。4化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現(xiàn)象稱為同分異構現(xiàn)象。具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。學習效果檢測1在西部大開發(fā)中，國家投巨資興建“西氣東輸”工程，將西部蘊藏的豐富資源通過管道輸送到東部地區(qū)。這里所指的“西氣”的主要成分是()ACO BCH4 CH2 DNH3答案B解析“西氣”中的氣指天然氣，主要成分是CH4。2下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖。下列說法正確的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結構BCH4、CCl4都是正四面體結構CCH4和CCl4中的化學鍵完全相同DCH4、CCl4的結構相同，性質也相同答案B解析CH3Cl是四面體結構而不是正四面體，A錯誤；CH4和CCl4中的CH鍵和CCl鍵不同，C錯誤；CH4和CCl4的性質不同，D錯誤。3要驗證甲烷中含有C、H元素，可將其完全燃燒產物依次通過()濃硫酸無水硫酸銅澄清石灰水A B C D答案B解析要驗證甲烷中含有C、H元素，可檢驗燃燒產物中含有水和二氧化碳，其中水遇無水硫酸銅粉末變藍色，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，故將燃燒產物依次通過無水硫酸銅和澄清石灰水即可。4下列有關說法正確的是()A石墨和金剛石互為同位素B乙烷和丙烷互為同素異形體CCH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3互為同分異構體D12C和13C互為同系物答案C解析石墨和金剛石互為同素異形體，A項錯誤；乙烷和丙烷互為同系物，B項錯誤；12C和13C互為同位素，D項錯誤。5下列各組物質中互為同系物的是()ACH3C