人教版 (2019)必修 第二册实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点教学演示ppt课件
展开【学习目标与核心素养】
学习目标1、了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式。2、认识甲烷的组成、结构、烷烃的组成及结构。3、理解同系物、同分异构体的概念,学会判断简单烷烃的同分异构体,建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。
核心素养1、微观探析:从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质,形成“结构决定性质”的观念。2、模型认知:建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。
碳在地壳中的含量很低,但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。 目前,人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种,其中绝大多数都是有机化合物,而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。有机化合物为什么如此繁多?它们的结构和性质具有哪些一般特点?
1.甲烷的分子结构 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 个电子与 个氢原子的电子形成 个 共价键,电子式为 ,结构式为 。
一、有机化合物中碳原子的成键特点
2.有机化合物中碳原子的成键特点
每个碳原子形成4个共价键
碳原子与碳原子之间也能形成共价键,可以形成单键、双键或三键。
碳原子之间可构成链状结构,也可构成环状结构。
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。
碳原子最外层含4个电子,可以和碳原子及其他原子形成4个共价键,碳原子间可以以单键、双键或三键相结合,也可以形成碳链或碳环等碳骨架。
使用模型研究物质结构 将微观的分子结构通过模型呈现出来,便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系,获取更多的结构信息。随着现代信息技术的发展,除了实物模型,还可以通过计算机对物质的结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法,也是学习化学的直观工具。
1.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( ) A.通过两个共价键 B.通过非极性键 C.形成四对共用电子对 D.通过离子键和共价键
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.已知碳原子可以成4个价键,氢原子可以成1个价键,氧原子可以成2个价键,下列分子式或结构简式书写正确的是( )A.CH3 B.C2H6C.D.
只含有碳、氢两种元素的有机物。
1.烷烃的结构(1) 甲烷的结构
通过甲烷的结构式,我们可以知道甲烷分子中原子的连接顺序。那么这些原子有着怎样的空间位置关系呢?
实验数据表明,甲烷分子中的5个原子不在同一平面上,而是形成了正四面体的空间结构。碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C-H的长度和强度相同,相互之间的夹角相等。
(1) 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。
(2) 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。(3) 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。
只含碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,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”。
链状烷烃的结构特点(1)单键:碳原子之间以碳碳单键相结合。(2)饱和:碳原子剩余价键全部与氢原子相结合,烷烃是饱和烃,相同碳原子数的有机物分子里,链状烷烃的含氢量最大。
烷烃:只含 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 结合,使碳原子的化合价都达到“ ”,这样的一类有机化合物称为 ,也称为烷烃。链状烷烃的通式:________(n≥1)。
(1)定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
(2) 同系物的特点:
通式相同、结构相似、化学性质相似,分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。
说明 ①同系物所含元素种类一定相同,除C、H外其他种类元素原子数必须相同。②同系物一定具有不同的碳、氢原子数和分子式。③同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
3.烷烃的命名——习惯命名法
(1) 1-10个C原子的直链烷烃: 称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷(2) 11个C原子以上的直链烷烃:如:C11H24 称为十一烷(3) 带支链的烷烃:用正、异、新表示
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式、分子结构是否相同?它们是否为同一种物质?
它们的分子式相同(C5H12),但分子结构不同,属于不同的分子。
4.同分异构现象和同分异构体
(1) 同分异构体现象:
化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。
(2) 同分异构体: 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
如:正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。
分子式相同、分子组成相同、分子量相同
正丁烷和异丁烷的某些物理性质
(3) 同分异构体性质:
同系物、同分异构体、同素异形体、同位素的区别
分子相差一个或若干个CH2原子团
质子数相同,中子数不同
1.以下结构表示的物质中是烷烃的是( )A.CH3OHB.CH2===CH2
2.下列说法正确的是( )A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则二者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物互称为同分异构体
3.下列分子只表示一种物质的是( )A.C3H7Cl B.C3H8 C.C5H12 D.C4H10
4.有下列结构的物质:①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3 ③CH3CH2CH2CH2CH2CH3
其中,属于同系物的是________;属于同分异构体的是______;属于同种物质的是________。A.①② B.②③C.③④⑤⑥⑦ D.①③ E.③④⑤⑦ F.④⑥
5.写出下列烷烃的分子式(1)同温同压下,烷烃的蒸气密度是H2的43倍:______。(2)分子中含有22个共价键的烷烃:________。(3)分子中含有30个氢原子的烷烃:________。(4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃:______。
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