人教版高中化學選修五第一章1-2有機化合物的結構特點（導學案）

1.2有機化合物的結構特點【學習目標】1．了解有機化合物中碳原子的成鍵特點，理解有機物種類繁多的原因。2．通過對典型實例的分析，了解有機化合物存在同分異構現(xiàn)象，能判斷簡單有機化合物的同分異構體。【學習重難點】學習重點：有機物的成鍵特點和同分異構體的書寫。學習難點：同分異構體相關題型及解題思路?！咀灾黝A習】一、有機物種類繁多的原因1．在有機物中，碳原子有個價電子，價鍵總數(shù)為。（成鍵數(shù)目多）2．碳原子既可與其它原子形成共價鍵，碳原子之間也可相互成鍵，既可以形成鍵，也可以形成鍵或鍵。（成鍵方式多）3．碳原子間可以相互結合成碳鏈或碳環(huán)，碳鏈和碳環(huán)還可以相互結合?！菊f明】成鍵數(shù)目：C為，O為，N為，Cl為二、有機物結構和組成的表示方法種類實例（乙烷）含義應用范圍化學式反映出分子中原子的種類和數(shù)目多用于研究物質(zhì)組成最簡式（實驗式）表示組成元素原子最簡整數(shù)比有共同組成的物質(zhì)電子式用小黑點等記號代表電子，表示原子最外層電子成鍵情況多用于表示離子型、共價型的物質(zhì)結構式①能反映物質(zhì)的結構②表示原子的結合，但不表示空間構型①多用于研究有機物的性質(zhì)②有機反應常用結構式表示結構簡式結構式的簡便寫法，著重突出結構特點(官能團)同“結構式”鍵線式省去元素，體現(xiàn)碳原子的成鍵同上球棍模型小球表示原子，短棍表示價鍵用于表示分子的空間結構(立體形狀)比例模型用不同體積的小球表示不同的原子大小用于表示分子中各原子的相對大小和結合順序三、甲烷的分子結構甲烷分子結構的表示方法甲烷的分子式___________結構式是___________結構簡式是_____________甲烷分子中____個碳原子與____個氫原子形成____個共價鍵，構成以碳原子為中心，四個氫原子位于四個頂點的________立體結構。四、同分異構體的類型異構類型產(chǎn)生原因舉例官能團異構官能團種類不同產(chǎn)生的異構碳鏈異構碳鏈骨架（直鏈、支鏈、環(huán)狀）的不同而產(chǎn)生的異構位置異構官能團在碳鏈中的位置不同而產(chǎn)生的異構【預習檢測】1．在大多數(shù)有機物分子里，碳原子和碳原子、碳原子和其他原子間相結合的化學鍵是（）A．都是極性鍵B．都是非極性鍵C．既有極性鍵，又有非極性鍵D．都是離子鍵2．目前已知化合物中數(shù)量、品種最多的是IVA碳的化合物（有機化合物），下列關于其原因的敘述中不正確的是（）A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子（如氫原子）形成4個共價鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多數(shù)元素原子形成共價鍵C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵D．多個碳原子可以形成長度不同的鏈、支鏈及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結合3.關于同分異構體的下列說法中正確的是（）A．結構不同，性質(zhì)相同，化學式相同的物質(zhì)互稱同分異構體B．同分異構體現(xiàn)象是導致有機物數(shù)目眾多的重要原因之一C．同分異構體現(xiàn)象只存在于有機化合物中D．同分異構體現(xiàn)象只存在于無機化合物中【交流互動】探究活動一：依據(jù)碳價理論，運用球棍模型制作C2H4、C3H6、C5H12可能的分子結構?！舅伎冀涣鳌坑芍谱鞯那蚬髂Ｐ屯茢喑鎏荚拥某涉I特點是什么？【歸納整理】機化合物中碳原子的成鍵特點。1．當一個碳原子與其他4個原子連接時，這個碳原子將采取四面體取向與之成鍵。2．當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時，形成雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上。3．當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時，形成叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一直線上。4．烴分子中，僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為飽和碳原子；以雙鍵或叁鍵方式成鍵的碳原子稱為不飽和碳原子。5．多個碳原子可以相互結合成長短不一的碳鏈和碳環(huán)，碳鏈和碳環(huán)還可以相互結合。6．只有單鍵可以在空間任意旋轉(zhuǎn)。【學以致用】1．下列關于CH3—CH﹦CH—C≡C—CF3分子的結構敘述正確的是（）A．6個碳原子有可能都在一條直線上B．6個碳原子不可能都在一條直線上C．6個碳原子有可能都在一個平面上D．6個碳原子不可能都在一個平面上探究活動二：化學中的四同比較同位素、同素異形體、同系物、同分異構體同位素同素異形體同系物同分異構體研究范圍限制條件舉例【學以致用】2．判斷下列說法的正誤：(1)同位素的化學性質(zhì)幾乎相同。()(2)相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物互為同分異構體。()(3)同素異形體之間、同分異構體之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化。()(4)同系物之間可以互為同分異構體。()(5)兩個相鄰同系物的相對分子質(zhì)量相差14。()(6)化學式相同，各元素的質(zhì)量分數(shù)也相同的物質(zhì)是同種物質(zhì)。()3．下列各組物質(zhì)分別是什么關系？①CH4與CH3CH3②正丁烷與異丁烷③金剛石與石墨④O2與O3⑤11H與21H4．下列各組物質(zhì)中，哪些屬于同分異構體，①CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH2CH3②CH3CH2CHO和CH3COCH3③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3④CH3CH2CH2OH和CH3CHOHCH3⑤CH3CH2OH和CH3OCH2CH3【思考交流】以上題目中各物質(zhì)是什么原因引起的同分異構現(xiàn)象？【歸納整理】有機物中同分異構體的類型a．碳鏈異構：指碳原子的連接次序不同引起的異構b．官能團異構：官能團不同引起的異構c．位置異構：官能團的位置不同引起的異構【學以致用】5．下列哪個選項屬于碳鏈異構（）A．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2B．CH3CH2CH2OH和CH3CHOHCH3C．CH3CH2OH和CH3OCH3D．CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3探究活動三：同分異構體的書寫1．碳鏈異構【例1】請完成下列表格分子式可能具有的結構簡式CH4C2H6C3H8.C4H10C5H12【總結】碳鏈異構的書寫規(guī)律：“減碳法”2．官能團位置異構【例1】請寫出C4H9Cl的同分異構體【總結】書寫規(guī)律：3．官能團異構【例2】請寫出C4H10O所有同分異構體【總結】書寫規(guī)律：【歸納整理】主鏈由長到短；支鏈由整到散；支鏈或官能團位置由中到邊；排布對、鄰、間。（注:①支鏈是甲基則不能放1號碳原子上；若支鏈是乙基則不能放1和2號碳原子上，依次類推。②可以畫對稱軸，對稱點是相同的。）【學以致用】6．寫出幾種常見烷烴的同分異構體丁烷：戊烷：己烷：【鞏固練習】1．能夠證明甲烷構型是四面體的事實是()

A．甲烷的四個鍵鍵能相同B．甲烷的四個鍵鍵長相等C．甲烷的所有CH鍵鍵角相等D．二氯甲烷沒有同分異構體2．下列化學式表示的物質(zhì)一定是純凈物的是()A．C3H6B．C4H10C．C5H12D．CH2Br23．下列各組物質(zhì)中，屬于同分異構體的是()C．H3C—CH2—CH2—COOH和H3C—CH2—CH2—CH2—COOH4.進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是()A．(CH3)2CHCH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH（CH3）2D．(CH3)3CCH2CH3【總結與反思】通過自評、互評、師評相結合對本節(jié)學習過程進行反思感悟。【參考答案】【自主預習】略探究活動二：同位素同素異形體同系物同分異構體研究范圍元素單質(zhì)有機化合物有機化合物限制條件核電荷數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)不同的兩種核素由同種元素組成的不同單質(zhì)結構相似，分子式相差一個或多個—CH2的兩種化合物分子式相同，結構不同的兩種化合物舉例12C和13C金剛石和石墨、O2和O3甲烷和乙烷正丁烷和異丁烷探究活動三：碳鏈異構分子式可能具有的結構簡式CH4CH4C2H6CH3CH3C3H8Z。xx。CH3CH2CH3m]C4H10。CH3CH2CH2CH3mCH(CH3)3C5H12。CH3CH2CH2CH2CH3m(CH3)2CHCH2CH3C(CH3)4官能團位置異構例1：。CH2ClCH2CH2CH3m。CH3CHClCH2CH3CCl(CH3)3(CH3)2CHCH2Cl官能團異構例2：HOCH2CH2CH2CH3m。CH3CH(OH)CH2CH3HOC(CH3)3(CH3)2CHCH2OHCH3OCH2CH2CH3m。CH3CH2OCH2CH3mCH3OCH(CH3)2預習檢測：1.C2.B3.B學以致用：1.C2.（1）√（2）×（3）×（4）×（5）√（6）×3.①同系物②同分異構體③同素異形體④同素異形體⑤同位素