高中鲁科版 (2019)第2节 有机化合物的结构与性质教课内容ppt课件

这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 有机化合物的结构与性质教课内容ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，关键能力·课堂探究，随堂检测·强化落实，共价键，碳碳单键，碳碳双键，碳碳三键，碳碳单键与双键，不偏向，答案A等内容，欢迎下载使用。
课程标准1．了解原子的成键特点和成键方式的多样性，能以此认识到有机化合物种类繁多的原因。2．了解单键、双键、三键的特点，知道碳原子的饱和程度对有机化合物性质的重要影响。3．理解极性键和非极性键的概念，知道键的极性对有机化合物性质的重要影响。4．认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。 
学法指导1.实验探究法。搭建常见有机物分子的球棍模型，展示有机物分子的空间结构和异构现象。2．交流与讨论法。通过分析有机物的结构式或结构简式，交流碳原子的成键方式、同分异构现象及预测有机物在化学反应中的断键部位，讨论有机物结构与性质的关系。3．理论联系实际法。以药物、生活中的有机化合物为例，学习对映异构，了解顺式脂肪酸和反式脂肪酸对人体的影响。
知识点一 碳原子的成键方式1.成键特点碳原子的最外层有_____个电子，通常以________与其他原子结合，达到最外层______个电子的稳定结构。2．结合方式的多样性(1)成键种类：碳原子之间可以形成________，也可以形成________，还可以形成________；碳原子还可以与氢、氧、氯、氮等元素的原子成键。(2)连接方式：多个碳原子可以相互结合形成________结构，也可以形成________结构。
3．单键、双键和三键(1)两类碳原子饱和碳原子：与四个原子形成共价键(单键)的碳原子。不饱和碳原子：成键原子数小于4的碳原子。
(2)共价键类型与分子构型的关系比较甲烷、乙烯、乙炔、苯形成的共价键特点及分子的空间构型
4.极性键和非极性键(1)概念①极性键：________元素的两个原子之间形成的共价键，共用电子对将偏向吸引电子能力________的一方。如A—B、A===B、A≡B型共价键。②非极性键：________元素的两个原子间形成的共价键，共用电子对________于任何一方，因此参与成键的两个原子都不显电性。如A—A、A===A、A≡A型共价键。
(2)共价键极性强弱比较①可以根据成键两原子吸引电子能力的差异判断键的极性，差异越大，键的极性越强；②可以根据成键原子的电负性大小，一般成键原子所属元素电负性差值________，键的极性________。(3)共价键的极性与物质化学性质的关系共价键是否具有极性及极性的强弱程度对有机化合物的性质有着重要的影响，一般来说，共价键的极性________，反应中共价键越容易发生________，即反应活性越强。
微点拨(1)碳碳双键、碳碳三键中的部分共价键不稳定，容易断裂而发生加成反应、加聚反应等。(2)苯环中存在介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊共价键，该结构特点决定了苯环难发生加成反应。
学思用1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)有机物CH3—CH===CH—CN分子中只含有单键和双键。(　　)(2)CH2===CH2中每个碳原子都形成了四个共价键，所以乙烯分子中的碳原子为饱和碳原子。(　　)(3)在乙醇(C2H5OH)分子中有7个极性键。(　　)(4)CH3Cl的空间结构为正四面体。(　　)(5)同种元素的两个原子成键时，形成非极性共价键。(　　)
2．下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是(　　)
解析：甲基是四面体结构，所以B、D中所有原子一定不共面，由于单键可以旋转，所以C不一定共面。
知识点二 有机化合物的同分异构现象1.同分异构体、同分异构现象(1)同分异构现象：有机化合物________相同而________不同的现象。(2)同分异构体：__________相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体。①特点：________相同，________不同，性质可能相似也可能不同。②转化：同分异构体之间的转化是________变化。
微点拨常见的官能团异构的有机物(1)同碳原子数的单烯烃和环烷烃，组成通式都是CnH2n(n≥3)。(2)同碳原子数的单炔烃和二烯烃，组成通式都是CnH2n－2(n≥4)。(3)同碳原子数的饱和一元醇和饱和一元醚，组成通式都是CnH2n＋2O(n≥2)。(4)同碳原子数的饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、饱和脂环醇和环氧烷，组成通式都是CnH2nO(n≥3)。(5)同碳原子数的饱和一元羧酸和酯(由饱和一元羧酸与饱和一元醇形成)，组成通式都是CnH2nO2(n≥2)。
学思用1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体。(　　)(2)具有相同官能团的有机物一定属于同一类物质。(　　)
(4)12C和14C互为同分异构体。(　　)(5)组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体。(　　)(6)2-丁烯存在顺反异构，其结构为顺-2-丁烯： 和反-2-丁烯： 。(　　)
2．HC≡C—CH2CH3与CH2===CH—CH===CH2互为同分异构体，其异构类型为(　　)A．碳架异构 B．位置异构C．官能团异构 D．立体异构
解析：根据HC≡C—CH2CH3与CH2===CH—CH===CH2的结构可知，二者分子式相同，含有不同的官能团，所以二者属于官能团异构，C项符合题意。
知识点三 有机化合物结构与性质的关系1.官能团与有机化合物性质之间的关系(1)关系一种官能团决定________有机化合物的________特性。(2)原因①一些官能团含有________键，容易发生相关的反应。②一些官能团含有________键，容易发生相关的反应。2．不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系(1)官能团与________之间也存在相互影响。(2)羧酸和醇、醇和酚之所以化学性质不同，主要是因为________连接的原子团或基团不同；醛和酮化学性质不同，主要是因为________所连的原子团或基团不同。
微点拨乙烷(CH3CH3)中的甲基不能被酸性KMnO4溶液氧化，甲苯中的甲基能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，说明苯环对—CH3有影响，使甲基上的氢原子变得活泼。
学思用1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但甲苯可以。(　　)(2)官能团相同的物质一定是同一类物质。(　　)(3)有机化合物分子中基团之间的相互影响不会导致键的极性发生改变。(　　)(4)同分异构体物理性质不同，化学性质相同。(　　)(5)在同一有机化合物分子中原子团之间存在相互影响。(　　)(6)碳原子的结构特征使有机物具有与无机物不同的性能。(　　)
2．下列说法正确的是(　　)A．甲醇与乙醇的官能团都是羟基，它们具有完全相同的性质B．甲苯与苯互为同分异构体，它们具有相似的性质C．烯烃的官能团是碳碳双键，任何烯烃在一定条件下都能发生加成反应D．乙醛、丙酮、乙酸中都含有羰基，它们具有相似的化学性质 
解析：A项，甲醇与乙醇虽然官能团相同，化学性质相似，但不能说性质完全相同，错误；B项，甲苯与苯虽然互为同系物，但甲苯分子中的苯环与甲基相互影响，使甲苯与苯性质既相似又不同，错误；D项，三者虽都含有羰基，但连接的原子或原子团不同，性质也有很大差别，错误。
提升点一 有机物的空间结构及原子共面、共线的判断技巧1.基本结构四类型(1)甲烷　 　①甲烷分子为正四面体结构，有且只有三个原子共平面②饱和碳原子最多与其直接相连的两个原子共平面
(2)乙烯　①乙烯分子是一个平面结构，其6个原子都在同一个平面上②成碳碳双键的两个碳原子和与之相连的四个原子共平面(3)乙炔H—C≡C—H　①乙炔分子为直线形，其四个原子都在同一条直线上②成碳碳三键的两个碳原子和与之相连的两个原子共线
(4)苯①苯分子为平面六边形结构，键角为120°，其12个原子都处于同一平面上，处于对角线上的2个碳原子和与之相连的2个氢原子在同一条直线上②共面：苯环上的6个碳原子和与之直接相连的6个原子共平面③共线：苯环对角线上的两个碳原子和与之直接相连的两个原子共线
2．组合结构组合结构就是将前面的四种类型的基团按一定方式连接成某种有机物。组合结构分子中原子的位置关系。如 ，作如下分析(图示)其中可能共平面的原子最多有20个(M＋N)，最少有14个(N)，肯定共直线的原子最多有6个(L)。
互动探究问题　下列有机物中至少有几个原子共平面？有几个原子共线？最多有几个原子共平面？
提示：至少14个原子共平面，如图所示，虚线框内的原子处于同一平面上。有6个原子共线，如图所示，虚线框内的原子处于同一条直线上。最多有28个原子共平面，如图所示虚线框内的原子处于同一平面上。
典例示范[典例1]　下列分子中，所有碳原子一定在同一平面内的是(　　)A．CH3—C≡C—CH3B．CH3—CH===CH—CH2—CH3C． D．CH3—CH2—CH2—CH3
解析：A项，两个甲基中的碳原子与碳碳三键中的碳原子相连，则4个碳原子在同一条直线上，一定共平面，正确；B项，与碳碳双键中的碳原子直接相连的碳原子在碳碳双键所在的平面内，但该物质结构中有一个甲基没有直接与碳碳双键中的碳原子相连，而是与亚甲基(—CH2—)相连，通过—CH2—CH3中碳碳单键的旋转，与亚甲基相连的甲基中的碳原子可能不在碳碳双键所在的平面内，错误；C项，通过碳碳单键的旋转，两个苯环可能不在同一平面内，错误；D项，任何三个碳原子决定一个平面，则剩余的一个碳原子可能不在另外三个碳原子决定的平面内，错误。
[训练1]　下列关于有机物M、N的说法正确的是(　　)A. M分子中所有碳原子不可能都在同一平面上B．N分子中所有碳原子有可能处于同一平面上C．1 ml M最多可与4 ml H2发生加成反应D．M分子中可能有5个碳原子在同一直线上
解析：通过旋转碳碳单键，可使M分子中苯环所在的平面和碳碳双键所在的平面处于同一平面上，即M分子中所有碳原子可能都在同一平面上，A项错误；N分子中，连接4个苯环的中间碳原子和与其直接相连的4个苯环上的碳原子构成四面体结构，故N分子中所有碳原子不可能处于同一平面上，B项错误；1个M分子中含1个苯环、1个碳碳双键，故1 ml M最多可与4 ml H2发生加成反应，C项正确；M分子中最多有3个碳原子在同一直线上，D项错误。
提升点二 同分异构体的书写与判断1.同分异构体的书写(1)烷烃烷烃只存在碳骨架异构，书写时应注意要全面而且不重复，一般采用“减碳移位法”，可概括为“两注意”“四句话”“三字诀”。
以书写C6H14的同分异构体为例：①将分子中全部碳原子连成直链作为主链：C—C—C—C—C—C。②从主链的一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上(包含主链对称轴上的碳原子)，此时碳骨架结构有两种：
③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一支链的位置，此时碳骨架结构有两种：
④根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、 。
(2)具有官能团的有机化合物
例如，书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体的方法为最后，按“碳四价”原则，把氢原子补齐。
2．同分异构体数目的判断方法
互动探究问题　判断下列有机物分子中有几种一氯代物？
提示：①4。有四种等效氢，因此一氯代物有4种。②1。有1种等效氢，因此一氯代物有1种。③3。有3种等效氢，因此一氯代物有3种。④2。有2种等效氢，因此一氯代物有2种。
典例示范[典例2]　进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的有机产物的烷烃是(　　)A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3
解析：分析所给分子的结构简式中有几种等效氢，根据等效氢种数进行判断。
素养训练[训练2]　(双选)下列有机化合物中，同分异构体超过7种的有(　　)A．己烷 B．己烯C．1，2-二溴丙烷 D．乙酸乙酯
解析：A项，己烷有5种同分异构体：
B项，己烯存在碳骨架异构、官能团位置异构，另外己烯和环己烷、甲基环戊烷等环烷烃互为同分异构体，同分异构体远超过7种，正确；C项，1，2-二溴丙烷的同分异构体有3种：1，1-二溴丙烷、2，2-二溴丙烷、1，3-二溴丙烷，错误；D项，乙酸乙酯的同分异构体有丁酸、2-甲基丙酸、丙酸甲酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯，另外还有含1个碳碳双键和2个羟基、1个醛基和1个羟基、1个酮羰基和1个羟基的同分异构体等，同分异构体远超过7种，正确。
误区警示1.键的极性并不是一成不变的，受分子中邻近基团或外界环境的影响，键的极性及其强弱程度可能会发生变化。2．不能混淆结构式、分子式与结构简式，如C2H5OH是乙醇的结构简式而非分子式，乙醇的分子式是C2H6O。3．写结构简式时，结构中的碳碳双键或三键不能省略，如不能将乙烯的结构简式误写成CH2CH2、乙炔的结构简式误写成CHCH等。4．正确理解空间填充模型与球棍模型的特点及二者的区别。5．判断含苯环的有机物的同分异构体时，不能忽视苯环侧链上氢原子被取代的可能性。6．注意考虑对称结构，对称位置上氢原子的取代是等效的。
1．工业上用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能，例如：在汽油中加入CH3OC(CH3)3来生产无铅汽油。CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间的连接形式是(　　)
解析：CH3OC(CH3)3的结构简式可表示为 ，C项正确。
2．下列有机化合物中，既存在含有极性键的官能团，又存在含有非极性键的官能团的是(　　)
解析：A项中所含官能团是碳碳三键，碳碳三键中仅含有非极性键；B项中所含官能团是羟基，该官能团中仅含有极性键；C项中所含官能团是碳碳双键和羟基，碳碳双键中含有非极性键，羟基中含有极性键；D项中含有两个羧基，羧基中含有的化学键为极性键。
3．对复杂的有机物的结构，可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2===CH—CHO可以简写成 。则与键线式为 的物质互为同分异构体的是(　　)
解析： 的分子式为C7H8O，分析四个选项可得出分子式分别为C8H10O、C7H6O、C7H6O2、C7H8O，故D正确。
4．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷( )是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(　　)A．与环戊烯互为同分异构体B．二氯代物超过两种C．所有碳原子均处同一平面D．生成1 ml C5H12至少需要2 ml H2
解析：螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者互为同分异构体，A项正确；螺[2.2]戊烷的二氯代物超过两种，如 、 、 等，B项正确；两个环共用的碳原子为饱和碳原子，两环不能处于同一平面，C项错误；螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，生成1 ml C5H12至少需要2 ml H2，D项正确。
5．如图所示是某药物中间体的分子(由9个碳原子和若干个氢、氧原子构成)结构示意图：
试回答下列问题：(1)通过对比图中的结构简式与球棍模型，请指出结构简式中的“Et”表示的基团是________(写结构简式)；该药物中间体的分子式为________。(2)该药物中间体属于________(填标号)。a．酯　　　　b．羧酸　　　　c．醛(3)该药物中间体分子中与碳原子结合的氢原子被溴原子取代，所得的一溴代物有________种。(4)该药物中间体分子有多种含苯环的同分异构体，请写出其中一种的结构简式：____________。