内容正文:
课堂深化探究
典例剖析
课内针对性训练
课后优化训练
1.掌握有机物的成键方式。
2.了解有机化合物的同分异构现象。认识有机化合物的多样性,能够正确写出有机物的同分异构体。
3.理解有机物分子的空间形状,建立有机物的三维立体结构思想。
目标导学
(学生用书P6)
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一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.碳原子的结构及成键特点
碳原子的原子结构示意图为 ,最外层有 个电子,不易 或 电子而形成 或 ,碳原子易与碳原子或其他原子形成 个共价键。
课前自主学习
(学生用书P6)
失去
获得
阳离子
阴离子
2.碳原子的结合方式
(1)碳原子之间的结合方式有单键( )、双键
( )、三键( )。
(2)多个碳原子可以相互结合成 ,也可以结合成
,且可以带有支链。
(3)碳原子通过共价键与 、 、 、 、 等多种非金属形成 化合物。
碳环
碳链
氢
氧
氮
硫
磷
共价
3.甲烷的分子结构
甲烷的分子式 ,电子式 ,结构式,碳原子采取 杂化与氢原子形成σ键,因此甲烷空间构型是 ,键角 。
CH4
sp3
正四面体
109°28′
二、有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象与同分异构体
化合物具有相同的 ,不同的 ,因而产生了 上的差异,这种现象叫同分异构现象。具有
的化合物互为同分异构体。
分子式
结构
性质
同分异构现象
2.常见的同分异构现象及形成途径
(1) 异构:由于碳链骨架不同而产生的异构。如
CH3CH2CH2CH3和 互为同分异构体。
碳链
(2) 异构:由于官能团的位置不同而产生的异构。如CH2===CH—CH2CH3和 互为同分异构体。
(3) 异构:由于官能团的种类不同而产生的异构。如CH3—O—CH3与 互为同分异构体。
位置
官能团
CH3CH2OH
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)碳原子的电子式为:·eq \o(C,\s\up6(·),\s\do4(·))·,有4个价电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子,碳原子常通过共价键与H、O、N、S、P等形成共价化合物。
(2)有机物中碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键。
(3)C与C之间可以结合成链状,也可结合成环状。如4个碳原子相互连接的形式可有以下几种:
(4)有机物分子中普遍存在同分异构现象。
以上因素造成有机物结构复杂,数量庞大。
2.共价键的键参数
准确理解三个键参数:键长、键角、键能的定义,有利于对有机物中碳原子成键特点的理解,形成空间认识。
(1)键长:成键的2个原子的核间距离称为键长。一般说来键长越短,表示键越强,越牢固。
(2)键角:分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角称为键角。键角是反映分子空间结构的重要因素。
(3)键能:以共价键结合的双原子分子,裂解成原子时所吸收的能量称为该共价键的键能。键能越大,化学键越稳定。
3.甲烷分子的结构特点
甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。甲烷分子的电子式、结构式、正四面体结构示意图、球棍模型和比例模型如下图所示。
科学实验表明:在甲烷分子里,4个碳氢键是等同的,它们的键长均为109.3pm①,两个碳氢键的夹角均为109°28′,键能为413.4kJ·mol-1。(①1pm=10-12m)
特别提示 ①在分子中,仅以单键方式结合成键的碳原子称为饱和碳原子,以双键或三键方式结合成键的碳原子称为不饱和碳原子;②碳与其他元素形成的化合物的空间结构与碳原子的成键情况有关,可形成空间四面体结构(如甲烷)、平面结构(如乙烯、苯)、直线形结构(如乙炔)。
二、有机物分子结构的表示方法
三、同分异构体的书写方法
根据分子式书写同分异构体时,首先判断该有机物是否有同分异构体。
1.降碳对称法(适用于碳链异构)
(1)三注意
①选择最长的碳链为主链;②找出中心对称线;③保证去掉碳后的链仍为主链。
(2)碳链异构的书写规律
①主链由长到短:主链由最长的碳起,依次递减一个碳原子;②支链由整到散:若支链的碳原子数是两个以上,应考虑将其分解成简单的支链;③位置由心到边:由中心碳原子向端点顺次移动,注意端点。
下面以C7H16为