高二化学教案--有机化合物的结构

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1、有机化合物的结构第一节有机物中碳原子的成键特点教学目标：（一）知识目标：1、了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性，能以此解释有机化合物种类繁多的现象。2、理解单键、双键和叁键的形成与分子空间结构的关系。（二）技能目标：初步学会对有机化合物的分子结构进行碳原子的饱和程度、共价键的类型等方面的分析。（三）情感目标：通过对碳原子成键方式的学习，使学生树立“客观事物本来是相互联系和具有内部规律的”的辩证唯物主义观点。教学重、难点：理解单键、双键和叁键的形成与分子空间结构的关系。教学方法：分析、归纳、讲解教具准备：相关课件、分子结构模型课时安排：1课时教学过程：一、有机

2、物中碳原子的成键特点【知识支持】1、写出碳原子的原子结构简图和电子式:碳原子位于周期表第周期第族，碳原子最外层有个电子，碳原子既不易电子、也不易电子。有机物种类繁多的原因，主要是由C原子的结构引起。2、共价键的分类及定义单键：两个原子之间共用一对电子的共价键。双键：两个原子之间共用两对电子的共价键。叁键：两个原子之间共用三对电子的共价键。【观察思考】1.请你考虑上述各分子中：1)与碳原子成键的是何种元素的原子？2)每个碳原子周围都有什么类型的共价键？3)与每个碳原子成键的原子数分别是多少？4)每个碳原子周围有几对共用电子？2.你能由上述问题的答案总结出有机物中碳

3、原子成键的一些规律吗？【对比归纳】成键特点是:(1)成键数目多：在有机物中，碳原子有4个价电子，碳呈价，价键总数为。(2)成键方式多：①碳原子既可与其它原子形成共价键，碳原子之间也可相互成键，既可以形成键，也可以形成键或键。②有机物常见共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯环。③在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子（所连原子的数目少于4）称为不饱和碳原子。④C—C单键可以旋转而C＝C不能旋转（或三键）。(3)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还

4、可以相互结合。二、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系【交流研讨】观察上图三种烃分子的模型，回答下面的问题：1、每个分子中任意两个共价键的键角是多少？2、三种分子分别是什么空间构型？3、键角与分子的空间构型有何关系？4、已知碳原子的成键方式决定其周围共价键的键角，你能总结出其中有哪些规律吗？【分析归纳】烃的名称碳原子的成键方式键角甲烷 四个单键 109.5º乙烯 两个单键、一个双键 120º乙炔 一个单键、一个叁键 180º苯 一个单键、两个特殊的碳碳键 120º若一个碳原子与4个原子成键，则四个键的键角总是接近109.5º，所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链若一

5、个碳原子与3个原子成键，则3个键的键角总是接近120º，所以烯烃分子至少有6个原子共平面。芳香烃中至少有12个原子共平面。若一个碳原子与2个原子成键，则2个键的键角总是接近180º，所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。有机物的代表物基本空间结构：甲烷是正四面体结构（5个原子不在一个平面上）；乙烯是平面结构（6个原子位于一个平面）；乙炔是直线型结构（4个原子位于一条直线）；苯环是平面结构（12个原子位于一个平面）。判断原子是否在同一平面上的关键是判断分子中是否存在饱和碳原子。（1）四面体型：—C—平面型：—C=直线型：—C≡（2）分子的空间构型：四面体型：CH4、

6、CH3CI、CCI4平面型：CH2=CH2、苯直线型：CH≡CH[练习1]观察以下有机物结构：★★★CH3CH2CH3(1)C=CHH(2)H--C≡C--CH2CH3(3)—C≡C—CH=CF2思考：（1）最多有几个碳原子共面？（2）最多有几个碳原子共线？（3）有几个不饱和碳原子？三、杂化轨道理论和有机物的空间结构【追根寻源】1、甲烷分子的空间构型为什么是正四面体？2、碳碳双键和叁键中为什么部分键容易断裂？3、苯分子中碳碳键为何特殊【杂化轨道理论的基本要点】原子在形成分子时，为了增强成键能力使分子稳定性增加，趋向于将同一原子中能量相近的不同类型原子轨道重新

7、组合成能量、形状和方向与原来不同的新的原子轨道.这种重新组合的过程称为杂化，杂化后的原子轨道称为杂化轨道。【杂化轨道的类型】⑴sp杂化：一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/2，p成分为1/2，杂化轨道之间的夹角为180度。⑵sp2杂化：一个s轨道与两个p轨道杂化，得三个sp2杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/3，p成分为2/3，三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º⑶sp3杂化：一个s轨道与三个p轨道杂化后，得四个sp3杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间取向是四面体结构，相互的

8、键角109º28′【共价