2019-2020版化学新一线同步导学（江苏专版）选修5（课件+讲义+精练）：专题2 有机物的结构与分类 (共13份打包)

第一单元|有机化合物的结构 第一课时　碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法 [课标要求] 1．了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性。 2．知道甲烷、乙烯、乙炔和苯的空间结构，并由此推断其他有机物的空间构型。 3．能识别饱和碳原子与不饱和碳原子，初步理解不饱度的含义。 4．会使用结构式、结构简式和键线式来表示有机物。 1．碳原子的成键特点 (1)成键数目多：有机物中碳原子可以与其他原子形成4个共价键。如果少于四根键或是多于四根键均是不成立的。 (2)成键方式多：碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳叁键，碳原子与氢原子之间只能形成碳氢单键，碳原子与氧原子之间可以形成碳氧单键或碳氧双键。 (3)骨架形式多：多个碳原子可以形成碳链，也可以形成碳环。 (4)碳原子的排列方式、连接顺序不同，导致有机物存在大量的同分异构体。 2．碳的成键方式与分子的空间结构 (1)单键：碳原子能与其他四个原子形成四面体结构。 (2)双键：形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一个平面上。 (3)叁键：形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一条直线上。 (4)饱和碳原子与不饱和碳原子：仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。 3.典型分子的结构比较 有机物 甲烷 乙烯 乙炔 苯 分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 实验式 CH4 CH2 CH CH 结构式 结构 简式 CH4 CH2===CH2 CH≡CH 电子式 球棍 模型 比例 模型 碳原子 轨道杂 化方式 sp3 sp2 sp sp2 空间 构型 正四面 体形 平面形 直线形 平面形 [特别提醒] (1)有机物的构成可以是由一些小的基团组合而成，如甲基就是甲烷变形而来。碳碳双键就是乙烯的基团。碳碳叁键就是乙炔的基团。苯环与苯的结构相似。 (2)有机物中的单键可以旋转，而双键不可以旋转。 1．下列说法正确的是(　　) A．碳原子的最外层有4个电子，故只能形成4条单键 B．破坏碳碳双键和叁键所需要的能量分别是破坏碳碳单键所需能量的2倍和3倍 C．CH3—CH3中只存在共价键 D．乙醇和乙酸中均含有羟基(—OH)，故二者性质相同 解析：选C　碳原子最外层有4个电子，但在成键时可形成单键、双键或叁键，A错；双键和叁键的键能与单键键能之间无直接的倍数关系，B错；乙醇和乙酸中均含有羟基，但与羟基相连的原子团不同，故二者性质不同，D错；在乙烷中只存在碳碳单键和碳氢单键，都属于共价键，故C正确。 2．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个碳原子不可能都在一条直线上 C．6个碳原子有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 解析：选BC　CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子中以 为基本结构，该 分子可看作是乙烯结构中的两个氢原子被—CH3和—C≡C—CF3所取代，没有改变乙烯分子 的基本形状。因为 中1、2、3、4、5碳原子共面。同理， 该分子可看作是H—C≡C—H分子中的两个氢原子被CH3—CH===CH—和—CF3所取代。故3、4、5、6四个碳原子共线。根据以上分析，6个碳原子有可能在同一个平面内，而不在同一条直线上。 3．已知某有机物分子结构为 。 有关该分子下列说法正确的是(　　) A．分子中甲基(—CH3)上的氢原子有可能都与苯环共平面 B．—CHF2基团中两个F原子可能同时与双键共平面 C．最多有18个原子共平面 D．分子中至多有6个碳原子共线 解析：选D　按照结构特点，简单表示其空间结构如图所示。 由图形可以看到，与叁键碳原子直接相连的原子在同一条直线l上，与苯环直接相连的原子在平面N中，与双键碳直接相连的原子在平面M中。直线l一定在平面N中，由于碳碳单键的旋转，甲基上3个氢只可能有一个在这个平面内。—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中，故A错，B错；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内，故最多有20个原子在M、N重叠的平面上，C错；要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°，但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线，故至多有6个碳原子共线，D正确。 表示有机物结构的八种化学用语 化学用语 以乙醇为例 说明或备注 化学式 (分子式)