第二节（第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点）-2020-2021学年高二化学必做提升讲义（人教版选修5）

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 【学习目标】 1.了解有机物中碳原子的成键特点。 2.了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一。 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,碳原子通常以共价键与H、O、N、S、P等多种非金属原子形成共价化合物。 2.甲烷的分子结构中碳原子最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个共价键。因此甲烷的分子式为CH4,电子式为,结构式为,其空间构型为正四面体形。 3.下列三种有机化合物①CH3—CH2—CH3　②CH3—CH===CH2　③CH3—C≡CH,它们共同的类别是链烃,分子结构(碳原子结合方式)上的相同点是碳原子间以共价键形成碳链,不同点是①中全部为碳碳单键,②中含有,③中含有—C≡C—。 特别说明： （1）在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子，当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。 （2）同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关，电负性差值越大，键的极性就越强。 例：有下列三种有机物 (1)根据官能团的不同,判断它们的类别：①醇,②卤代烃,③羧酸。 (2)它们共同的类别是环状有机物,其中属于芳香化合物的是②③。 (3)三种有机物在分子结构上的相同点是都含有碳环。 (4)上述三种有机物分子中除碳碳键外,碳原子与其他原子还能形成的共价键共有4种。 课堂练01 1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是(　　) A.CHCl3只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CH3Cl只有一种结构 D.CH4的四个价键的键长、键角、键能完全相同 答案：B 【解析】甲烷无论是正四面体结构还是平面正方形结构,CH3Cl、CHCl3都只有一种结构,CH4中的键长、键角、键能都完全相同,故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构；如果甲烷是正方形的平面结构,则CH2Cl2分子中的五个原子必在同一平面上,有和两种不同的结构,而实际上CH2Cl2只有一种结构,从而证明甲烷分子为正四面体结构。 2.下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是（ ）。 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个碳原子一定都在同一平面上 D.6个碳原子不可能都在同一平面上 答案:B、C 【解析】根据（1）乙烯分子中的6个原子共平面。键角120°；（2）乙炔分子中的4个原子共直线，键角180°，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下： 由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上，而是一定都在同一平面上。 3.某烃的结构简式为 分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a，一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为（ ）。 A．4、5、3 B．4、6、3 C．2、4、5 D．4、4、6 答案:B 4.大多数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 答案: C 【解析】因碳原子最外层有4个电子，在有机物分子中，碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成的都是共价键。其中碳原子与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。 5.含有5个碳原子的烃分子中,形成的碳碳单键的个数最多是(　　) A.4 B.5 C.6 D.7 答案: B 【解析】5个碳原子形成环状分子,可形成5个碳碳单键。 6.某有机物的结构简式为 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________个双键。 （3）分子中的极性键有________（写出2种即可）。 （4）分子中的饱和碳原子有________ （5）分子中C—C＝O键角约为________，H—C≡C键角约为________。 答案:（1）C16H16O5 （2）12 3 （3）碳氧键、碳氢键、氢氧键（任写2种） （4）4 4 （5）120° 180° 二　有机物分子结构的表示方法 1.下图分别为乙烯、乙酸分子的球棍模型。 例：根