内容正文:
讲师:李伟伟
有机化合物的结构特点(2)
选择性必修3《有机化学基础》
情境导入
在有机化合物的分子中,碳原子通过共用电子对与其它原子形成不同类型的共价键,共价键的类型和极性对有机化合物的性质有很大影响。
例如:乙烷不能发生加成反应,乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应,二者碳碳共价键的类型有什么不同呢?
你知道吗
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知识海洋
有机化合物的共价键有两种基本类型:σ键和π键
(1)σ键
共价键的类型
甲烷分子中的C—H和乙烷分子中的C—C都是σ键。在甲烷分子中,氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴,以“头碰头”的形式相互重叠,形成σ键(如右图所示)。通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。
“头碰头”重叠成键
甲烷分子中的σ键
知识海洋
在乙烯分子中,两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠,形成4个C—H σ键与一个C—C σ键;两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠,形成了π键(如右图所示)。 π键的轨道重叠程度比σ键的小,所以不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。
有机化合物的共价键有两种基本类型:σ键和π键
(1)σ键
(2)π键
σ键
π键
乙烯分子中的σ键和π键
共价键的类型
“肩并肩”重叠成键
应用探究
思考:乙炔分子中的共价键有什么特点?
乙炔分子中的σ键
乙炔分子中的π键
乙炔分子中,两个碳原子均以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp杂化轨道进行重叠,形成2个C—H σ键与一个C—C σ键;两个碳原子未参与杂化的p轨道受空间伸展方向的限制,以“肩并肩”的形式从侧面重叠,形成了π键(如上图所示)。乙炔分子的碳碳三键中,一个是 σ键,两个是π键。乙烯和乙炔的化学性质活泼的原因是因为分子中有π键。
一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。
应用探究
思考:1.为什么乙烯是平面型分子,乙烯所有原子一定共平面吗?
π键不能绕轴旋转
2.烯烃在发生加成反应时,断裂的是σ键还是π键?
断裂的是π键,烯烃在发生加成、加聚反应时,都是π键断裂,比较牢固的σ键保留。
σ键
π键
乙烯分子中的σ键和π键
C