内容正文:
人教版(2019版) 化学
有机化学基础(选择性必修3)
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
第2课时 有机化合物中的共价键和同分异构现象
一、有机化合物中的共价键
1.σ键
形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成
类型 s-s型
s-p型
p-p型
头碰头
温故知新
特点: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。
轴对称
2.π键
形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成
p-p π键
肩并肩
温故知新
特点: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。
镜面对称
根据成键原子形成共用电子对的数目可分为单键、 、 ,它们与σ键和π键的关系:
单键只含 键
双键中含有 键和 键
三键中含有 键和 键
双键
三键
σ
一个σ
一个π
一个σ
两个π
以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化轨道类型
①没有形成π键,采取sp3杂化,如CH4、CCl4等;
②形成一个π键,采取sp2杂化,如CH2==CH2等;
③形成两个π键,采取sp杂化,如CH≡CH、CO2等。
温故知新
从下图和所学知识归纳有机物中原子间的成键特点
(图中黑球表示碳原子)
思考与讨论1: 有机化合物中的原子是如何结合成分子的呢?
6
任务一:碳原子的结构及成键特点
乙炔分子中:
3个σ键
2个π键
乙烷分子中
7个σ键
乙烯分子中
5个σ键
1个π键
思考与讨论2: 乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个
σ键和几个π键组成?
(1)π键与有机反应
键的轨道重叠程度比 键的 ,比较容易 ,π键更 ,有机物中若含有π键,能发生 。
(2)共价键的极性与有机反应
由于不同的成键原子间 的差异,共用电子对会发生偏移。偏移的程度 ,共价键极性 ,越容易 。因此有机化合物的_______及其 往往是发生化学反应的活性部位。
π
σ
小
断裂
活泼
加成反应
电负性
越大
越强
断裂
官能团
邻近的化学键
任务二:共价键与有机反应的关系
实验操作
实验现象 金属钠_________,反应_____ 金属钠_________,反应平稳
实例分析
①乙醇、水分别与钠反应的比较
浮在水面上
剧烈
沉在水底
方程式 ________________________
实验结论 CH3CH2—OH中氢氧键的极性比H—OH中氢氧键的极性___,_____之间的相互影响使官能团中化学键的极性发生变化,从而影响官能团和物质的性质
―→ +H2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
弱
基团
由于羟基中氧原子的电负性较大,乙醇分子中的碳氧键极性也较强,也可断裂,如乙醇与氢溴酸的反应:
+H—Br +H2O
。
实例分析
②乙醇与氢溴酸的反应
1.(1)在CH4+Cl2 CH3Cl+HCl反应中,CH4断裂的化学键是 ,具有 性,可断裂,所以能够发生 反应。
(2)在CH2==CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br反应中,CH2==CH2分子中含有__个σ键, 个π键, 键更易断裂,所以乙烯与Br2发生的是 反应。
C—H
极
取代
5
1
π
加成
2.某有机物分子的结构简式为 ,该分子中有 个σ键,__个π键,
(填“有”或“没有”)非极性键。根据共价键的类型和极性可推测该物质可发生 反应和 反应,与钠反应的剧烈程度比水
与钠反应的剧烈程度 。原因是__________________________________
___________________________________。
8
2
有
加成
取代
大
键受酮羰基影响,极性更强,更易断裂
CH2==CHCOOH中
中的氢氧
深度思考
>
二、有机化合物的同分异构现象
分子式为C5H12的三种球棍模型
碳原子的成键特点决定了原子种类和数目均相同的分子,其原子可