《1-2 有機化合物的結(jié)構(gòu)特點》 教案1.doc

第二節(jié) 有機化合物的結(jié)構(gòu)特點課標要求1知道常見有機化合物的結(jié)構(gòu)。2通過對典型實例的分析，了解有機化合物存在異構(gòu)現(xiàn)象，能判斷簡單有機化合物的同分異構(gòu)體。課標解讀1.正確運用結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、電子式、鍵線式等化學用語表示常見有機物的結(jié)構(gòu)，認識球棍模型和比例模型。2能辨別同分異構(gòu)體，并能書寫有機物同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。3明確同分異構(gòu)體的異構(gòu)方式：位置異構(gòu)，碳鏈異構(gòu)、官能團異構(gòu)。教學地位物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。本課時講述有機物中原子的成鍵特點及同分異構(gòu)現(xiàn)象，貫穿于后續(xù)各類同系物的學習中，并且有機物反應(yīng)時成鍵、斷鍵規(guī)律和同分異構(gòu)體的判斷及書寫是高考命題中的必考點。新課導入建議雖然碳元素在地殼中的含量較低。但含碳化合物的種類卻異常多，分布也十分廣泛，其中有無機化合物，但占絕大多數(shù)的則是有機化合物。目前，在自然界中發(fā)現(xiàn)的和由人工合成的有機化合物已經(jīng)有幾千萬種，而且新的有機化合物仍在不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來。為什么有機化合物會如此繁多呢？教學流程設(shè)計課前預(yù)習安排：看教材P710，填寫【課前自主導學】，并交流完成【思考交流】1、2。步驟1：導入新課，本課時教學地位分析。步驟2：對【思考交流】1、2進行提問，反饋學生預(yù)習效果。步驟3：師生互動完成“探究1 有機物分子結(jié)構(gòu)的表示方法”，可利用【問題導思】中的問題作為主線，讓學生明確常用的化學用語。步驟7：通過【例2】和教材P910“有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象”講解研析，總結(jié)注意事項。步驟6：師生互動完成“探究2 同分異構(gòu)體的書寫及數(shù)目判斷”。可利用【問題導思】中的問題作為主線。步驟5：指導學生自主完成【變式訓練1】和【當堂雙基達標】中13題。步驟4：通過【例1】和教材P7“有機化合物中碳原子的成鍵特點”講解研析，對【探究1】中的知識進行總結(jié)。步驟8：指導學生自主完成【變式訓練2】和【當堂雙基達標】中4、5題。步驟9：指導學生自主總結(jié)本課時知識框架，并對照【課堂小結(jié)】。安排學生課下完成【課后知能檢測】。課標解讀重點難點1.認識有機化合物的成鍵特點。2.了解有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象。3.掌握同分異構(gòu)體的書寫方法。1.根據(jù)常見原子的成鍵特點，書寫有機物的結(jié)構(gòu)簡式或結(jié)構(gòu)式，電子式，正確使用化學用語。(重點) 2.區(qū)分同系物、同分異構(gòu)體，并正確書寫有機物的同分異構(gòu)體。(重難點)有機化合物中碳原子的成鍵特點1.碳原子的成鍵特點(1)碳原子最外層有4個電子，易跟多種原子形成4個共價鍵。(2)碳碳之間的結(jié)合方式有單鍵、雙鍵和三鍵。(3)多個碳原子可以相互結(jié)合成碳鏈，也可以結(jié)合成碳環(huán)，可以帶有支鏈。2甲烷的分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式電子式空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖CH4CHHHHH：C ：H正四面體1甲烷分子里，4個碳氫鍵的鍵長和鍵能均等同，能否說明甲烷分子不是平面結(jié)構(gòu)？【提示】不能。若甲烷分子為平面結(jié)構(gòu)，4個碳氫鍵也可以等同。有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象1.同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。2同分異構(gòu)體具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分異構(gòu)體，其特點是分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同，物理性質(zhì)不同。3常見同分異構(gòu)現(xiàn)象異構(gòu)類別形成方式示例碳鏈異構(gòu)碳鏈骨架不同而產(chǎn)生的異構(gòu)CH2=CHCH2CH3與CCH3CH3CH2位置異構(gòu)官能團位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)CH2=CHCH2CH3與CH3CH=CHCH3官能團異構(gòu)官能團類別不同而產(chǎn)生的異構(gòu)CH3CH2OH與CH3OCH32相對分子質(zhì)量相等的不同物質(zhì)一定互為同分異構(gòu)體嗎？【提示】不一定。相對分子質(zhì)量相等的不同物質(zhì)可能具有不同的分子式，如CH3COOH與CH3CH2CH2OH，H2SO4與H3PO4，CH2=CH2與CO、N2等。有機物分子結(jié)構(gòu)的表示方法【問題導思】表示有機物分子結(jié)構(gòu)和組成的方法有哪些？【提示】分子式、最簡式、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、球棍模型、比例模型、鍵線式。表示有機物分子空間構(gòu)型的方法有哪些？【提示】比例模型和球棍模型。種類表示方法實例分子式用元素符號表示物質(zhì)的分子組成CH4、C3H6最簡式(實驗式)表示物質(zhì)組成的各元素原子的最簡整數(shù)比乙烯最簡式為CH2，C6H12O6最簡式為CH2O電子式用小黑點或“”號表示原子最外層電子的成鍵情況結(jié)構(gòu)式用短線“”來表示1個共價鍵，用“”(單鍵)、“”(雙鍵)或“”(三鍵)將所有原子連接起來CHHCHH結(jié)構(gòu)簡式表示單鍵的“”可以省略，將與碳原子相連的其他原子寫在其旁邊，在右下角注明其個數(shù)表示碳碳雙鍵、碳碳三鍵的“”、“”不能省略醛基(COH)、羧基(COOH)可簡化成CHO、COOHCH3CHCH2、CH3CH2OH、HCOCOOH鍵線式進一步省去碳氫元素的符號，只要求表示出碳碳鍵以及與碳原子相連的基團圖式中的每個拐點和終點均表示一個碳原子，每個碳原子都形成四個共價鍵，不足的用氫原子補足CH3CHCHCHCH3CH3可表示為：球棍模型小球表示原子，短棍表示價鍵比例模型用不同體積的小球表示不同原子的大小1寫結(jié)構(gòu)簡式時，同一個碳原子上的相同原子或原子團可以合并；直接相鄰的且相同的原子團亦可以合并。如，也可以寫成(CH3)3C(CH2)2CH3。2結(jié)構(gòu)簡式不能表示有機物的真實結(jié)構(gòu)。如從結(jié)構(gòu)簡式看，CH3CH2CH2CH3中的碳鏈是直線形的，而實際上是鋸齒形的。有機物的表示方法多種多樣，下面是常用的有機物的表示方法：COOHCH4COCHCH3OSHCCHSCCSCHCHSHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCOH(1)上述表示方法中屬于結(jié)構(gòu)簡式的為：_；屬于結(jié)構(gòu)式的為：_；屬于鍵線式的為_；屬于比例模型的為：_；屬于球棍模型的為_。(2)寫出的分子式：_。(3)寫出中官能團的電子式：_、_。(4)的分子式為_，最簡式為_。【解析】是結(jié)構(gòu)簡式；是鍵線式，所有拐點和端點都有一個碳原子，碳原子不滿足四個價鍵的由氫原子補充；是CH4的比例模型；是正戊烷的球棍模型；是葡萄糖的結(jié)構(gòu)式，其官能團有OH和；的分子式為C6H12，所以最簡式為CH2?！敬鸢浮?1)(2)C11H18O2(3)：HC：， ：H(4)C6H12CH2幾種式子的轉(zhuǎn)化關(guān)系1(2013南京高二質(zhì)檢)下列化學用語正確的是()A聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2CH2B丙烷分子的比例模型：C四氯化碳分子的電子式：D1丁烯分子的鍵線式：【解析】A項，應(yīng)為CH2CHCH3；B項，為丙烷分子的球棍模型；C項，CCl4的電子式為：C：，： ：?！敬鸢浮緿同分異構(gòu)體的書寫及數(shù)目判斷【問題導思】C6H14的同分異構(gòu)體有幾種？【提示】5種。哪類物質(zhì)與醚類物質(zhì)互為官能團類別異構(gòu)？【提示】醇類。有機物的同分異構(gòu)體，一般包括幾種異構(gòu)方式？【提示】碳鏈異構(gòu)，官能團位置異構(gòu)，官能團類別異構(gòu)。1同分異構(gòu)體的書寫方法(1)以烷烴C6H14為例，寫出所有同分異構(gòu)體。(烷烴只有碳鏈異構(gòu))四句話：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布對、鄰、間。CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH3CH2CH3CH3CHCH3CH2CH2CH3CH3CCH3CH3CH2CH3CH3CHCH3CHCH3CH3注意：選擇最長的碳鏈為主鏈；找出中心對稱線；保證去掉碳后的鏈仍為主鏈。(2)烯烴、炔烴同分異構(gòu)體書寫寫出相應(yīng)烷烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。從相應(yīng)烷烴的結(jié)構(gòu)簡式出發(fā)，變動不飽和鍵的位置。烯烴、炔烴同分異構(gòu)體包括：位置異構(gòu)(或CC位置)、碳鏈異構(gòu)、官能團異構(gòu)。(3)常見的官能團異構(gòu)烯烴與環(huán)烷烴，炔烴和二烯烴或環(huán)烯烴，醇和醚，醛和酮或烯醇，環(huán)醚和環(huán)醇，羧酸和酯，酚與芳香醇或芳香醚。2同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法(1)基元法如丁基有4種同分異構(gòu)體，則丁醇有4種同分異構(gòu)體。(2)替代法如二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構(gòu)體，四氯苯也有3種同分異構(gòu)體(將H替代Cl)；CH4的一氯代物沒有同分異構(gòu)體，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也沒有同分異構(gòu)體。(3)對稱法(又稱等效氫法)等效氫法的判斷可按下列三點進行：同一甲基上的氫原子是等效的；同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的；處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的(相當于平面鏡成像時，物與像的關(guān)系)。3定一移二法對于二元取代物的同分異構(gòu)體的判定，可固定一個取代基位置，再移動另一取代基，以確定同分異構(gòu)體數(shù)目。書寫同分異構(gòu)體時，要注意兩點：(1)有序性：即從某一種形式開始排列、依次進行，防止遺漏。(2)等效性，即位置相同的碳原子上的氫被取代時會得到相同的物質(zhì)，不要誤認為是兩種或三種。(2013南京高二質(zhì)檢)下列五組物質(zhì)，其中一定互為同分異構(gòu)體的組是()淀粉和纖維素硝基乙烷C2H5NO2和甘氨酸NH2CH2COOH乙酸和乙二酸二甲苯和苯乙烯2戊烯和環(huán)戊烷ABC D【解析】淀粉和纖維素均為有機高分子，屬于混合物，二者不是同分異構(gòu)體；CH3CH2NO2與NH2CH2COOH分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體；CH3COOH與分子式不同；二甲苯(C8H10)與苯乙烯(C8H8)分子式不同；2戊烯和環(huán)戊烷分子式均為C5H10。【答案】D淀粉與纖維素的化學式均為(C6H10O5)n，由于n值不固定，故淀粉和纖維素均為混合物，則二者不互為同分異構(gòu)體。2(2013石家莊高二質(zhì)檢) 的同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種的結(jié)構(gòu)有()A1種 B2種C3種 D4種【解析】鄰甲乙苯的同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上的一氯代物有兩種結(jié)構(gòu)的有：【答案】B15種常見原子的成鍵特點H1個共價鍵，C4個共價鍵，N3個共價鍵，O2個共價鍵，Cl1個共價鍵。2同分異構(gòu)體的3種類別(1)碳鏈異構(gòu)；(2)官能團位置異構(gòu)；(3)官能團類別異構(gòu)。3碳鏈異構(gòu)體書寫的4個步驟主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布對、鄰、間。1大多數(shù)有機物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是()A形成4對共用電子對B通過非極性鍵C通過2個共價鍵D通過離子鍵和共價鍵【解析】碳原子有4個價電子，所以可形成4對共用電子對，A正確，C不正確；碳原子與其他原子形成的鍵是極性鍵，B、D不正確?！敬鸢浮緼2(2013甘肅古浪高二期中)下圖是一種有機物的結(jié)構(gòu)示意圖，該模型代表的有機物可能是()A飽和一元醇B羥基酸C羧酸酯D飽和一元醛【解析】根據(jù)該有機物的結(jié)構(gòu)示意圖可知原子的成鍵特點：白球形成1個共價鍵，大黑球能形成4個共價鍵，小黑球形成2個共價鍵，可知白球代表H原子，大黑球表示C原子，小黑球表示O原子，其結(jié)構(gòu)簡式為?！敬鸢浮緽3下列五種物質(zhì)：CO2 CHCl3 CH4 CCl4P4其結(jié)構(gòu)具有正四面體構(gòu)型的是()ABC D【解析】CO2為直線形，CHCl3為四面體構(gòu)型；CH4、CCl4、P4均為正四面體構(gòu)型?！敬鸢浮緽4(2013西安高陵質(zhì)檢)下列各組物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的是()AOH和CH3BCH2OH和OCH3COH和CH2OHDOHCH3和CHO【解析】A項，兩者所含元素不同，故分子式不同；C項，OH(C6H6O)和CH2OH(C7H8O)分子式不同；D項，OHCH3(C7H8O)和CHO(C7H6O)分子式不同?！敬鸢浮緽5(2013泉州高二質(zhì)檢)有下列幾種有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH=CHCH2CH3CH3CHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH2CH2OHCH3CCCH3CH3CH2CCHCH3CHOHCH2CH3CH3CH2CH2OCH3CH2=CHCH=CH2CH2=CHCH2CH2CH3其中：(1)互為同分異構(gòu)體的是_。(2)互為同系物的是_。(3)官能團位置不同的同分異構(gòu)體是_。(4)官能團類型不同的同分異構(gòu)體是_?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)；(4)；1下列關(guān)于碳原子的成鍵特點及成鍵方式的理解中正確的是()A飽和碳原子不能發(fā)生化學反應(yīng)B碳原子只能與碳原子形成不飽和鍵C具有六個碳原子的苯與環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)不同D五個碳原子最多只能形成四個碳碳單鍵【解析】不飽和碳原子比飽和碳原子活潑，但并不是飽和碳原子不能發(fā)生化學反應(yīng)，如甲烷可以發(fā)生取代反應(yīng)，A錯；碳原子也可以與氧原子形成碳氧雙鍵，與氮原子形成碳氮三鍵等，B錯；苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu)，而環(huán)己烷中的六個碳原子為飽和碳原子，碳原子之間呈折線結(jié)構(gòu)不能共面，C對；五個碳原子可以呈環(huán)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)為5個碳碳單鍵?！敬鸢浮緾2下列各組物質(zhì)中，屬于同分異構(gòu)體的是()ACH3CHCH2CH2CH3CH3和CH3CHCH2CH2CH2CH3CH3BH2NCH2COOH和H3CCH2NO2CCH3CH2CH2COOH和H3CCH2CH2CH2COOHDH3CCH2OCH2CH3和CH3CHCH3CH3【解析】A項，二者互為同系物；C項，二者互為同系物；D項，二者所含元素不同，故分子式不同?！敬鸢浮緽3(2013南京高二質(zhì)檢)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是()A28 g C2H4所含共用電子對數(shù)目為4NAB. 1 L 0.1 molL1乙酸溶液中H數(shù)為0.1NAC. 1 mol甲烷分子所含質(zhì)子數(shù)為10NAD. 標準狀況下，22.4 L乙醇的分子數(shù)為NA【解析】A項，28 g C2H4為1 mol，由電子式H：C ：C ：H可知，含6 mol共用電子對，即為6NA；B項，n(CH3COOH)1 L0.1 molL10.1 mol，由于CH3COOH不完全電離，故H數(shù)小于0.1NA；C項，1個CH4分子含10個質(zhì)子，故1 mol CH4含10NA個質(zhì)子；D項，標準狀況下，乙醇為液態(tài)?！敬鸢浮緾4某共價化合物含C、H、N 3種元素，分子內(nèi)有4個N原子，且4個N原子排列成空間的四面體(如白磷分子結(jié)構(gòu))，每兩個N原子間都有一個C原子，分子內(nèi)無碳碳單鍵和碳碳雙鍵，則該化合物分子式為()AC4H8N4BC6H12N4CC6H10N4 DC4H10N4【解析】NNNN每個NN中插一個C原子，故C原子個數(shù)為6，每個N原子形成三個共價鍵已達飽和狀態(tài)，不能再結(jié)合H原子，每個C還可結(jié)合2個H原子，H原子共6212個?！敬鸢浮緽5下列各化學式中，只表示一種純凈物的是()AC2H4O2 BC3H6CC2H3Br DC3H6O【解析】A項，為CH3COOH或HCOOCH3；B項，為：CH2=CHCH3或CH2CH2CH2；C項，為CH2=CHBr；D項，為CH3CH2CHO或CH3CCH3O。【答案】C6(2013甘肅古浪高二質(zhì)檢)一種有機物的化學式為C4H4，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，將該有機物與適量氯氣混合后光照，生成的鹵代烴的種類共有()A2 B4C5 D6【解析】題給有機物與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)可生成一氯、二氯、三氯、四氯四種取代物?！敬鸢浮緽7歷史上最早應(yīng)用的還原性染料是靛藍，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列關(guān)于靛藍的敘述中錯誤的是()A靛藍由碳、氫、氧、氮四種元素組成B它的分子式是C16H10N2O2C該物質(zhì)是高分子化合物D它是不飽和的有機物【解析】該分子的相對分子質(zhì)量沒達到高分子化合物相對分子質(zhì)量的級別，故不屬于高分子化合物。【答案】C8(2013長沙高二質(zhì)檢)一氯代物有2種，二氯代物有4種的烴是()A丙烷B2甲基丙烷(CH3CHCH3CH3)C丙烯(CH2=CHCH3)D苯【解析】丙烷的一氯代物有CH3CH2CH2Cl和CH3CHCH3Cl兩種；二氯代物有CH3CH2CHCl2、CH3C(Cl)2CH3、CH3CHCH2ClCl、CH2ClCH2CH2Cl4種?！敬鸢浮緼9下列屬于碳鏈異構(gòu)的是()ACH2C2H5OC2H5H2O用濃硫酸與分子式分別為C2H6O和C3H8O的醇的混合液反應(yīng)，可以得到醚的種類有()A1種 B3種C5種 D6種【解析】C2H6O和C3H8O混合液反應(yīng)，可得到醚的種類有：C2H5OC2H5、C3H7OC3H7、C2H5OC3H7，由于C3H8O有兩種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2OH和CH3CHCH3OH，故可得6種醚。【答案】D11有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式可進一步簡化，如CH3CH2CH2CH3，CH3CHCH2CH3CH3，CH3CH=CHCH3寫出下列物質(zhì)的分子式：(1)_；(2)_；(3)_；(4)_?！窘馕觥扛鶕?jù)碳原子的成鍵特點，不滿足4個共價鍵的用H原子進行連接，寫出相應(yīng)分子的結(jié)構(gòu)簡式再寫分子式