資源簡介

第三章 簡單的有機化合物
第一節(jié) 認識有機化合物
3.1.1 認識有機化合物的一般性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點
核心素養(yǎng)目標
宏觀辨識與微觀探析：
能從宏觀角度認識有機化合物的共性與差異性（如溶解性、可燃性等），并從微觀層面理解碳原子的成鍵特點（如價鍵數(shù)目、鍵型、空間結(jié)構(gòu)）。
證據(jù)推理與模型認知：
通過對有機化合物性質(zhì)實驗現(xiàn)象的觀察和分析，如聚乙烯塑料燃燒現(xiàn)象、植物油萃取碘水的現(xiàn)象等，推理得出有機化合物的一般性質(zhì)和特征性質(zhì)，建立證據(jù)與結(jié)論之間的邏輯聯(lián)系。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：
通過設(shè)計和完成有機化合物性質(zhì)的實驗，如酒精揮發(fā)性、汽油和酒精溶解性對比等實驗，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力和方法，在探究過程中嘗試提出新的問題和假設(shè)
重點
有機化合物的概念、一般性質(zhì)，如大多數(shù)有機化合物熔沸點低、可燃性等特點等。
有機化合物中碳原子的成鍵特點，特別是烴的概念以及甲烷的組成、結(jié)構(gòu)。
通過實驗探究有機化合物性質(zhì)的方法和過程，理解實驗現(xiàn)象與結(jié)論之間的關(guān)系。
難點
從微觀角度理解碳原子的成鍵特點對有機化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。
利用有機化合物的結(jié)構(gòu)模型分析和解釋有機化合物的性質(zhì)和反應(yīng)。
對有機化合物性質(zhì)實驗現(xiàn)象的準確觀察、分析和推理，引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象歸納出有機化合物的性質(zhì)
課前導(dǎo)入
課前導(dǎo)入
有機化合物在食品、材料、能源、藥物等領(lǐng)域都發(fā)揮著舉足輕重的作用。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達上億種，而且新的有機化合物仍在不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來。化學(xué)家研究有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及合成，將研究成果應(yīng)用于實踐，使我們的生活變得越來越美好。
01
認識有機化合物的一般性質(zhì)
有機化合物的概念
大多數(shù)含有碳元素的化合物屬于有機化合物。
有機化合物
食品：糖類、油脂、蛋白質(zhì)
材料：塑料、纖維、橡膠
能源：煤、石油、天然氣
藥物：阿司匹
林、 撲 爾 敏、多酶片
有機化合物的性質(zhì)
生活中的許多物質(zhì)都是有機化合物或由有機化合物組成的混合物，如酒精、汽油、植物油、聚乙烯塑料等。有機化合物通常會有哪些性質(zhì)？請通過觀察下列實驗的現(xiàn)象，了解有機化合物的性質(zhì)。
【實驗 1】用棉簽蘸取酒精，涂抹在手上，觀察現(xiàn)象并感受能量變化。
【實驗 2】向兩支試管中加入適量水，然后分別加入體積相近的汽油和酒精，振蕩試管，觀察現(xiàn)象。
【實驗 3】用坩堝鉗夾取一片聚乙烯塑料，置于酒精燈火焰上加熱至燃燒，觀察現(xiàn)象。
【實驗 4】向試管中加入適量碘水，再滴入適量植物油，振蕩后靜置，觀察現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論
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實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
【實驗1】
手感覺到?jīng)?
酒精易揮發(fā)，吸收熱量
【實驗2】
汽油和水分層，酒精和水不分層
汽油不溶于水，酒精易溶于水
【實驗3】
聚乙烯塑料受熱熔化并劇烈燃燒，發(fā)出明亮的火焰，并伴有濃煙
聚乙烯塑料易燃燒
【實驗4】
植物油(上)層呈紫紅色，水(下)層無色
單質(zhì)碘易溶于植物油
有機化合物的性質(zhì)
★共性：如熔點一般較低，常溫下多為固態(tài)或液態(tài)；一般難溶于水，易溶于有機溶劑；絕大多數(shù)受熱易分解，容易燃燒
★差異性：從揮發(fā)性來看，有的易揮發(fā)，如乙醇、苯等，有的難揮發(fā)，如甘油等；從溶解性來看，大多難溶于水，如四氯化碳等，但有的易溶于水，如乙醇、乙酸等；從熱穩(wěn)定性來看，大多受熱易分解，如聚乙烯等，但有的具有較強熱穩(wěn)定性，如酚醛樹脂等
★特性：許多有機化合物能與特定的物質(zhì)反應(yīng)表現(xiàn)出一定的特性，如乙醇可以被高錳酸鉀氧化而使紫色酸性 KMnO4 溶液褪色
有機化合物和無機化合物的比較
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有機化合物
無機化合物
結(jié)構(gòu)
大多數(shù)有機化合物只含共價鍵
有些含離子鍵,有些含共價鍵或同時含離子鍵和共價鍵
化合物
類型
多數(shù)為共價化合物,是非電解質(zhì)
有離子化合物,也有共價化合物,多數(shù)(如酸、堿、鹽等)是電解質(zhì)
反應(yīng)
特點
一般比較復(fù)雜,副反應(yīng)多,反應(yīng)速率慢,方程式一般用“→”連接
一般比較簡單,副反應(yīng)少,反應(yīng)速率快,方程式一般用“=”連接
阻燃保溫材料
建筑工地曾經(jīng)會使用大量的聚苯板（主要成分為聚苯乙烯）等保溫材料。這些材料存在火災(zāi)隱患，而選用阻燃材料是解決這一問題的重要途徑。
酚醛樹脂泡沫素有“保溫材料之王”的美譽，它由熱固性酚醛樹脂發(fā)泡而成，在火中不燃燒、不熔化，是國際上公認的建筑行業(yè)中最有發(fā)展前途的一種新型阻燃保溫材料。
聚苯板燃燒
酚醛樹脂泡沫不燃燒
02
碳原子的成鍵特點
◆有機化合物的組成元素：
碳元素外，常含有氫、氧元素，還有的含有氮、硫、鹵素、磷等元素。
◆烴的概念：
僅由碳和氫兩種元素組成的有機化合物稱為烴，也叫作碳氫化合物。
◆碳原子的成鍵特點：
碳原子的最外層有 4 個電子，它不易失去或得到電子
形成離子，通常通過共價鍵與其他原子結(jié)合。
甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點
甲烷是最簡單的有機化合物，其分子式為 CH4。以下是甲烷分子的球棍模型及空間填充模型。
甲烷分子的
球棍模型
　甲烷分子的
空間填充模型
球棍模型能夠表示分子的空間結(jié)構(gòu)和分子內(nèi)原子之間的成鍵類型。球棍模型中，“球”表示原子，“棍”表示共價鍵。
空間填充模型可以表示分子的空間結(jié)構(gòu)。
甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點
甲烷分子中，碳原子最外層的 4 個電子分別與 4 個氫原子的核外電子形成 4 對共用電子，即碳原子與 4 個氫原子形成 4 個共價單鍵（成鍵兩原子共用一對電子形成的共價鍵）。甲烷分子中的 5 個原子不在同一平面內(nèi)，而是形成了一個正四面體形的結(jié)構(gòu)：碳原子位于正四面體的中心，4 個氫原子分別位于正四面體的 4 個頂點，任意兩個碳氫鍵之間的夾角均為 109°28′。甲烷分子的正四面體形空間結(jié)構(gòu)已通過X射線衍射技術(shù)得到證實。
C
H
H
H
H
甲烷分子的
空間結(jié)構(gòu)示意圖
碳原子的成鍵方式
碳原子不僅可以通過共價鍵與氫原子結(jié)合形成分子，還可以彼此之間通過共價鍵構(gòu)成碳鏈或碳環(huán)，形成含有更多碳原子的分子。
碳原子間成鍵方式
可以共用1對電子，即形成碳碳單鍵
可以共用2對電子，即形成碳碳雙鍵
可以共用3對電子，即形成碳碳三鍵
碳原子的成鍵方式
◆碳原子 ≥3時，碳原子之間還可以形成碳環(huán)。
◆碳原子除了彼此之間以及與氫原子形成共價鍵之外，也可以與鹵素、氮
氧等其他元素的原子形成共價鍵。
探究活動
試用不同顏色的小球分別代表碳原子、氫原子、氧原子和氯原子等，按下列要求動手搭建有機化合物分子的球棍模型，并寫出相應(yīng)有機化合物分子的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡式。
1. 搭建甲烷分子的球棍模型。
2. 盡可能多地搭建含兩個或三個碳原子的烴分子的球棍模型。
3. 在甲烷分子球棍模型的基礎(chǔ)上搭建下列有機化合物分子的球棍模型：一氯甲烷（CH3Cl）、乙醇（CH3CH2OH）和乙酸（CH3COOH）。
①
分子式
表示方法：用元素符號和數(shù)字的組合表示物質(zhì)分子組成的式子，能夠直觀地反映出有機物分子的組成
示例：C2H5OH
②
最簡式（實驗式）
表示方法：用元素符號和數(shù)字的組合表示物質(zhì)分子組成中各元素原子個數(shù)的最簡整數(shù)比的式子。
示例：乙烯的最簡式是CH2
有機物結(jié)構(gòu)的表示方法
有機物結(jié)構(gòu)的表示方法
③
電子式
表示方法：用“·”或“x”表示元素原子最外層電子成鍵情況的式子
④
結(jié)構(gòu)式
表示方法：用“—”表示一個共價鍵“?”（單鍵）“=”（雙鍵）“≡”（三鍵）將所有碳原子連接起來
?
示例：
示例：
⑤
結(jié)構(gòu)簡式
有機物結(jié)構(gòu)的表示方法
示例：CH3COOH
表示方法：
（1）表示原子間形成單鍵的“—”可以省略，將與碳原子相連的其他原子寫在其旁邊，并在右下角注明其個數(shù)。
(2)表示碳碳雙鍵、碳碳三鍵的“=”“≡”不能省略，而醛基（ ）、羧基( )則可進一步簡寫成—CHO、—COOH。
(3)準確表示分子中原子的成鍵情況
?
⑥
鍵線式
表示方法：無須標出碳原子和氫原子，只要求表示出碳碳鍵以及與碳原子相連的除氫以外的其他原子或基團。用短線表示碳碳鍵，每個拐點和端點均表示一個碳原子
有機物結(jié)構(gòu)的表示方法
示例：
可以表示為
⑦
球棍模型
表示方法：表示分子的空間結(jié)構(gòu)和分子內(nèi)原子之間的成鍵類型。球棍模型中，“球”表示原子，“棍”表示共價鍵。根據(jù)“棍”的多少，可判斷共價鍵的類型(單鍵、雙鍵、三鍵)
⑧
空間填充模型
表示方法：用大小不同的小球表示原子間的結(jié)合方式和空間相對位置
示例：
示例：
有機物結(jié)構(gòu)的表示方法
03
課堂小結(jié)
04
課堂練習(xí)
A
1.下列物質(zhì)中屬于有機物的是(　　)。
①乙醇　②蛋白質(zhì)　③石墨　④甲烷　
⑤蔗糖　⑥碳酸　⑦一氧化碳　⑧碳酸鈣　⑨乙酸
A.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨ C.①④⑤⑦⑧⑨ D.①②④⑨
A
A
3．下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是（????）
A．大多數(shù)有機化合物熔、沸點低
B．所有的有機化合物都容易燃燒
C．易溶于汽油、乙醇等有機溶劑的物質(zhì)一定是有機化合物
D．有機化合物完全燃燒只生成CO2和H2O
4．正丁烷的球棍模型如圖所示，下列說法正確的是
A．正丁烷的分子式為C4H8
B．分子中共含有13個共價鍵
C．分子中含有4個C—C單鍵
D．分子中4個碳原子在同一條直線上
B
Thanks
好好學(xué)習(xí)天天向上

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