有机化合物的结构和性质.docx

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有机化合物的结构和性质

第2节认识有机化合物的结构与性质班级____姓名______

【学习目标】

1、知道碳原子的成键方式的多样性，能以此认识有机物种类繁多的现象；

2、知道单键、双键和叁键的概念，知道碳原子的饱和程度对有机化合物的性质有重要影响

3、会分析有机物中碳的饱和程度和共价键的类型，会分析共面问题。

4、了解化合物结构与性质的关系。

【复习回顾】

【练习】1.下列物质与正戊烷互为同系物的是（）

A.甲烷B.环戊烷C.乙烯D.异戊烷

【练习】

2.写出下列各烃的名称（采用系统命名法）

（1）（CH3）2CH（CH2）2CH（C2H5）（CH2）2CH3

（2）

【自主学习】

1.为达到8电子稳定结构，思考这些原子在形成共价键时的成键数:

C条H条O条Cl条

2.碳原子成键方式的多样性体现在哪些方面？

3.根据两个碳原子成键共用电子对的数目共价键可分为哪几种？

哪些是不饱和键？

4.举例说明什么是饱和碳原子？

什么是不饱和碳原子？

5.阅读P19，举例说明什么是极性键？

什么是非极性键？

6.填写下表：

名称

分子式

结构简式

键的类型

两个键的角

空间构型

甲烷

乙烯

乙炔

苯

【练习】3.目前已知化合物中数量、种类最多的是IVA碳的化合物（有机化合物），下列关于其原因的叙述中不正确是（）

A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子（如氢原子）形成4个共价键

B．碳原子性质活泼，可以跟多数元素原子形成共价键

C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键

D．多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合

【练习】4.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面结构，理由是（）

A．CH3Cl不存在同分异构体B．CH2Cl2不存在同分异构体

C．CHCl3不存在同分异构体D．CH4中四个价键的键角和键长都相等

我的疑惑:

【合作探究】

探究一、共面问题

【方法导引】比较甲烷、乙烯、乙炔、苯分子结构：

对比归纳：

①若一个碳原子与4个原子成键，则键与键之间的夹角接近109.5º，所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链。

如：

CH4、CCl4呈正四面体形。

②若一个碳原子与3个原子成键，则键与键之间的夹角接近120º，所以烯烃分子至少有6个原子共平面。

苯分子12原子共面。

如：

CH2=CH2、苯。

③若一个碳原子与2个原子成键，则键与键之间的夹角接近180º，所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。

如：

CH≡CH。

④其中单键可以旋转，双键和叁键不能旋转。

【思考】1、观察以下有机物结构：

（1）有几个不饱和碳原子？

①②③

（2）最多有几个碳原子共线？

①②③

（3）最多有几个碳原子共面？

①②③

探究2、碳原子的饱和性

【交流·研讨】阅读课本17页交流研讨，完成下列化学方程式并描述实验现象。

将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中：

；现象：

将乙炔通入溴的四氯化碳溶液中：

；现象：

将乙烷通入溴的四氯化碳溶液中呢？

现象：

【思考】1、比较乙烷、乙烯、乙炔性质

名称

键的稳定性

取代反应

加成反应（溴水）

氧化反应（酸性高锰酸钾）

乙烷

乙烯

乙炔

【思考】2、通过上述反应，碳原子的饱和程度与烃的化学性质有什么关系？

【练习】5、酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂，结构如图，

回答下列问题：

（1）酚酞的分子式为

（2）1个酚酞分子中含有个饱和碳原子和个不饱和的碳原子。

（3）酚酞分子中的双键有种，是

探究3、有机化合物结构与性质的关系

【思考】3、举例说明为什么官能团能决定有机化合物的性质？

【思考】4、苯与硝酸发生取代反应的温度是50℃-60℃，而甲苯在30℃就能与硝酸反应，写出下列方程式，并讨论其原因。

苯与硝酸的取代反应：

___________________________________________

甲苯与硝酸的取代反应：

______________________________________________

【当堂检测】

1．（双选）关于单键、双键、叁键以及相应分子中的说法正确的是（）

A．乙烯分子中碳氢键的夹角是1200B．乙烯分子中所有原子在同一平面上

C．双键中两个键都活泼，加成时都断裂D．只有碳原子间才能形成双键和叁键

2．（双选）描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构的下列叙述中，正确的是（）

A.6个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能在一条直线上

C.6个碳原子可能都在同一平面上D.6个碳原子不可能都在同一平面上

3.反应中，不能体现乙烯具有不饱和性的是（）

A.CH2=CH2+H2→CH3-CH3B.CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O

C.CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2BrD.CH2=CH2+H2O

CH3CH2OH

4.（双选）下列有机物分子中，所有原子一定在同一平面内的是（）

A、B、C、D、

5．某烃的结构简式为：

分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为（）

A．4，5，3B．4，6，3C．2，4，5D．4，4，6

6.草药莪术根茎中有一种色素，用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。

该色素的结构

简式为：

该色素一个分子中含有___________个饱和碳原子和_________个不饱和碳原子。

分子中的双键为________________。

【自我反思与提升】

第2节认识有机化合物的结构与性质答案

【复习回顾】练习1.A2.

（1）2-甲基-5-乙基辛烷

（2）2，2，3-三甲基丁烷

【自主学习】

1.C4条H1条O2条Cl1条

2.碳原子既可以彼此成链，也可以彼此成环，既可以形成单键，也可以形成双键和叁键，碳原子除了彼此成键外，还可以与氢、氧、氯、氮等其他元素的原子成键。

3.根据两个碳原子成键共用电子对的数目共价键分为：

单键、双键、叁键__其中双键_和叁键是不饱和键。

4.成键原子数等于4的碳原子为饱和碳原子。

如CH4中的碳原子，成键原子数小于4的碳原子为不饱和碳原子。

如乙烯、乙炔中的碳原子。

5.不同元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是极性键。

如C-H键。

同种元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是非极性键。

如C-C键。

6.填写下表：

名称

分子式

结构简式

键的类型

两个键的角

空间构型

甲烷

CH4

CH4

极性键

109.5°

正四面体

乙烯

C2H4

CH＝CH2

极性键非极性键

120°

平面形

乙炔

C2H2

CH≡CH

极性键非极性键

180°

直线形

苯

C6H6

极性键非极性键

120°

平面六边形

【练习】3.B4.B

【思考】1：

（1）①2②2③10

（2）①2②3③4（3）①5②4③12

探究2、

溴水褪色

；溴水褪色

无现象

【思考】1.比较乙烷、乙烯、乙炔性质

名称

键的稳定性

取代反应

加成反应（溴水）

氧化反应（酸性高锰酸钾）

乙烷

较稳定

能

不能

不能

乙烯

双键中有一条C-C键易断

不能

能

能

乙炔

叁键中有两条C-C键易断

不能

能

能

【思考】2.饱和碳原子性质稳定，烷烃不能发生加成反应。

不饱和碳原子性质较活泼，烯烃、炔烃容易发生加成反应。

所以不饱和碳原子有着比饱和碳原子更活泼的性质。

【练习】3.

（1）C20H14O4　

（2）1个酚酞分子中含有1个饱和碳原子和19个不饱和的碳原子。

（3）酚酞分子中的双键有1种，是碳氧双键

探究3、有机化合物结构与性质的关系

【思考】3、举例说明为什么官能团能决定有机化合物的性质？

一方面：

一些官能团含有极性较强的键，易发生相关的化学反应。

例如,醇的官能团是羟基，有很强的极性，导致醇类表现出一定的特性。

另一方面：

一些官能团含有不饱和不饱和碳原子，易发生相关的化学反应。

例如，烯烃、炔烃分子中的

、

，由于碳原子不饱和，可以与其他_原子或_原子团结合生成新物质，使烯烃、炔烃的化学性质比烷烃的活泼。

【思考】4、苯与硝酸发生取代反应的温度是50℃-60℃，而甲苯在30℃就能与硝酸反应，写出下列方程式，并讨论其原因。

苯与硝酸的取代反应：

甲苯与硝酸的取代反应：

_

由于甲基与苯环的相互影响，一方面苯环上的甲基更加活泼，如甲苯能被高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸;另一方面苯环上的H原子也更容易被取代。

有机化合物分子中的邻近基团间往往存在着相互影响，这种影响会使有机化合物表现出一些特性。

【当堂检测】1．AB2．BC3．B4．AD5．B6．1，8，碳碳双键碳氧双键

第2节认识有机化合物的结构与性质答案

【复习回顾】练习1.A2.

（1）2-甲基-5-乙基辛烷

（2）2，2，3-三甲基丁烷

【自主学习】

1.为达到8电子稳定结构，思考这些原子在形成共价键时的成键数:

C4条H1条O2条Cl1条

2.碳原子既可以彼此成链，也可以彼此成环，既可以形成单键，也可以形成双键和叁键，碳原子除了彼此成键外，还可以与氢、氧、氯、氮等其他元素的原子成键。

3.根据两个碳原子成键共用电子对的数目共价键分为：

单键、双键、叁键__其中双键_和叁键是不饱和键。

4.成键原子数等于4的碳原子为饱和碳原子。

如CH4中的碳原子，成键原子数小于4的碳原子为不饱和碳原子。

如乙烯、乙炔中的碳原子。

5.不同元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是极性键。

如C-H键。

同种元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是非极性键。

如C-C键。

6.填写下表：

名称

分子式

结构简式

键的类型

两个键的角

空间构型

甲烷

CH4

CH4

极性键

109.5°

正四面体

乙烯

C2H4

CH2＝CH2

极性键非极性键

120°

平面形

乙炔

C2H2

CH≡CH

极性键非极性键

180°

直线形

苯

C6H6

极性键非极性键

120°

平面六边形

【练习】3.B4.B

【思考】1：

（1）①2②2③10

（2）①2②3③4（3）①5②4③12

探究2、

溴水褪色

；溴水褪色

无现象

【思考】1.比较乙烷、乙烯、乙炔性质

名称

键的稳定性

取代反应

加成反应（溴水）

氧化反应（酸性高锰酸钾）

乙烷

较稳定

能

不能

不能

乙烯

双键中有一条C-C键易断

不能

能

能

乙炔

双键中有两条C-C键易断

不能

能

能

【思考】2.饱和碳原子性质稳定，烷烃不能发生加成反应。

不饱和碳原子性质较活泼，烯烃、炔烃容易发生加成反应。

所以不饱和碳原子有着比饱和碳原子更活泼的性质。

【练习】3.

（1）C20H14O4　

（2）1个酚酞分子中含有1个饱和碳原子和19个不饱和的碳原子。

（3）酚酞分子中的双键有1种，是碳氧双键

探究3、有机化合物结构与性质的关系

【思考】3、举例说明为什么官能团能决定有机化合物的性质？

一方面：

一些官能团含有极性较强的键，易发生相关的化学反应。

例如,醇的官能团是羟基，有很强的极性，导致醇类表现出一定的特性。

另一方面：

一些官能团含有不饱和不饱和碳原子，易发生相关的化学反应。

例如，烯烃、炔烃分子中的

、

，由于碳原子不饱和，可以与其他_原子或_原子团结合生成新物质，使烯烃、炔烃的化学性质比烷烃的活泼。

【思考】4、苯与硝酸发生取代反应的温度是50℃-60℃，而甲苯在30℃就能与硝酸反应，写出下列方程式，并讨论其原因。

苯与硝酸的取代反应：

甲苯与硝酸的取代反应：

_

由于甲基与苯环的相互影响，一方面苯环上的甲基更加活泼，另一方面苯环上的H原子也更容易被取代。

有机化合物分子中的邻近基团间往往存在着相互影响，这种影响会使有机化合物表现出一些特性。

【当堂检测】1．AB2．BC3．B4．AD5．B6．1，8，碳碳双键碳氧双键