高中化学人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料导学案，共5页。学案主要包含了学习目标，学习活动，针对训练1，针对训练2，针对训练3，针对训练4，针对训练5，针对训练6等内容，欢迎下载使用。
第7课时 烃分子中原子的共线、共面问题
【学习目标】
根据烃的结构特点，掌握烃分子中原子的共线、共面问题的判定方法。
【学习活动】
学习任务
方法与路径
目标：根据烃的结构特点，掌握烃分子中原子的共线、共面问题的判定方法。
任务：依据四种有机物的基本结构特点，完成下列针对训练。
a.甲烷型：
正四面体：凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。凡是出现一个碳原子周围连有四个原子的结构，所有原子不可能都共平面。
b.乙烯型：或
平面结构：乙烯分子是平面形结构，所有原子共平面，与双键碳原子直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
c.乙炔型：
直线结构:与碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
d.苯型：
平面结构:平面正六边形结构，位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线，直接连接在碳原子的任意原子均在苯环所在平面上。
【针对训练1】下列分子中的各原子均在同一平面的是( )
A．C2H4B．CHCl3
C．CH3CH2CH=CH2 D．CH3—CH3
【答案】A
【针对训练2】下列化合物分子中的所有原子一定都处于同一平面的是( )
【答案】A
【解析】甲苯()和丙烯(CH3—CH===CH2)的分子结构中均含有甲基，由甲烷的分子结构可知，分子中所有原子一定不在同一平面上，苯乙烯分子中所有原子可能共平面，由苯的分子结构可知，溴苯()分子中所有原子一定共平面。
【针对训练3】某烃结构简式为，有关其结构的说法，正确的是( )
A．所有原子可能在同一平面内
B．所有原子可能在同一条直线上
C．所有碳原子可能在同一平面内
D．所有氢原子可能在同一平面内
【答案】C
【解析】因含有—CH3，故不可能所有原子在同一平面上；因含，故不可能所有碳原子在同一条直线上。
【针对训练4】下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是( )
A．CH3CH==CH2 B．CH2==CH2
C． D.
【答案】A
【解析】根据已有知识，乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，而甲烷分子是正四面体结构，故甲基中的原子不可能处于同一平面内。同理，我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内，因此B、C、D都不符合题意。
【针对训练5】已知C—C键可以绕键轴自由旋转，结构简式为的烃，下列说法中正确的是( )
A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C．分子中至少有16个碳原子处于同一平面上
D．该烃属于苯的同系物
【答案】B
【解析】苯分子中的12个原子一定共平面，此烃分子中两个苯环以单键相连，单键可以绕键轴旋转，所以两个苯环不一定共面，但苯环中对角线上的碳原子应在一条直线上，因此该烃分子中至少有11个碳原子处于同一平面上，B正确；该烃分子中有2个苯环，不属于苯的同系物，D不正确。
【针对训练6】已知乙烯分子为平面结构，C2H2为直线结构。则有机物M(CH≡C—CH==CH—CH3)分子中，最多共直线和共平面的原子数分别为( )
A．6、11 B．5、10
C．4、9 D．4、11
【答案】C
【解析】根据乙炔、乙烯和甲烷的结构，有机物M的分子结构为，则最多有4个原子共直线，因为单键可以旋转，甲基上3个H原子中，可以有一个H原子旋进面内，因此最多有9个原子共面，故选C。
【方法小结】
1.连接不同基团后的原子共面分析
(1)直线与平面连接，则直线在这个平面上。
如苯乙炔：，所有原子共平面。
(2)平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，两个平面可以重合。
如苯乙烯：，分子中至少12个原子共平面，最多16个原子共平面。
(3)平面与立体结构连接：如甲基与平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。
2．一种方法——拆分组合法
判断有机物分子中的原子共线、共面时，只需要将已知有机物分子拆分为上述四种结构，对其进行分析、组合、综合，即可判断其中原子是否共线或共面。其中分子中的共价单键(如C—C)能绕对称轴旋转；但C===C不能旋转，如可展开为，故其中所有的原子可能处于同一平面上，但不一定都处于同一个平面上。
3．判断共线、共面原子数目的注意事项
有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转，再结合题干中的关键词：“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件作出相应判断。
围绕目标：
任务由学生认真研读四种基本结构，之后完成针对训练。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
让学生独立自主的绘制本课时的思维导图之后教师再展示思维导图给学生做对比，根据课堂时间情况可在课堂完成或课后完成上交老师批阅。