内容正文:
第二节 有机化合物的结构特点
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点
[课标领航] 1.认识有机化合物的成键特点。 2.了解价键参数及碳原子的sp3杂化与甲烷的结构。
一、有机化合物中碳原子的成键特点[来源:Z&xx&k.Com]
1.碳原子的结构及成键特点
碳原子的最外层有________个电子,很难得失电子,易与碳原子或其他原子形成________个共价键。
2.碳原子的结合方式
(1)碳碳之间的结合方式有单键()、双键(______________)、三键(__________)。如CH3—CH3、CH2CH2、CHCH。
(2)多个碳原子可以相互结合成________状,也可以结合成____________状(且可带支链)。如
(3)碳原子还可以和________等多种非金属原子形成共价键。如 (甲醛)、CH3—CH2—Cl(氯乙烷)等。
二、价键参数及甲烷的分子结构
1.价键参数
(1)键长:是指成键两原子的原子核间的距离。键长越短键能越________。键长越长,易发生化学反应。键长决定分子的________。
(2)键角:是指分子中一个原子与另外两个原子所形成的共价键之间的夹角。键长、键角决定分子的________。
(3)键能:共价键的形成或断裂都伴随着能量的变化。对于双原子分子,破坏其共价键时所需提供的能量,称为共价键的键能。键能越大,化学键越________。键能决定分子的________。
2.甲烷的分子结构
分子式
结构式
电子式
空间构型
结构示意图
自我校对:
一、1.4 4
(2)链 环
(3)H、O、N、S、P
二、1.(1)大 稳定性
(2)空间构型
(3)稳定 稳定性
2.CH4 正四面体
1.有机物分子里的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是( )
A.只有极性键 B.只有非极性键
C.有极性键和非极性键 D.只有离子键
解析:因碳原子有4个电子,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳原子之间以非极性键相结合,碳原子与其他原子之间以极性键相结合。
答案:C
2.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )
解析:C、Si原子最外层都是4个电子,因此它们在与其他原子成键时应该共用4对电子;再根据O、S、Se原子共用
2对电子,N原子共用3对电子的原则判断。
答案:A
3.下列有机物结构的表示方法不正确的是( )
A.异戊烷的球棍模型:
B.乙醇的比例模型:
C.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
D.四氯化碳的电子式:
解析:C项,丙烯的结构简式应为CH3CH===CH2,C错。
答案:C
探究一 有机化合物中碳原子的成键特点
1.碳原子最外层有4个电子,能与其他原子形成4个共价键。而且碳原子和碳原子之间的结合方式可有单键、双键、三键。
2.多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,可以形成链状化合物。从理论上讲,一个分子中可以含有的碳原子的数目几乎是没有限制的。
3.多个碳原子除了相互结合成长长的直链状外,还可以带支链。除此之外,碳原子还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
4.在这些链状和环状化合物上,碳原子不仅可以与氢原子结合成C—H单键,而且还可以与其他原子结合,如与氧原子之间则可形成C—O单键和双键。
【特别提醒】 (1)当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键;(2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键的原子及与之直接相连的原子处于同一平面上;(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时,形成三键的原子及与之相连的原子处于同一直线上;(4)烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子;(5)只有单键可以在空间任意旋转。
例1►某有机化合物结构简式为
分析其结构并回答下列问题:
(1)写出其分子式_____________________________________。
(2)其中含有______个不饱和碳原子,分子中有______种双键。
(3)分子中的极性键有________(写出两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有________个。
(5)该物质具有的性质是________。
a.可以与溴水反应
b.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.可以与Na反应
d.可以发生加成反应
e.只能发生还原反应,不能发生氧化反应
【解析】 根据碳原子的成键特点,与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子;成键数目小于4的碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中除碳碳双键外碳原子还与氧原子形成双键,分子中有碳碳双键和碳氧双键两种,此外还有碳碳三键和苯环,共有不饱和碳原子12个。
凡是不同种原子之