内容正文:
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
课时精讲14 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构
【目标导航】
1.认识有机化合物中碳原子的成键特点。
2.了解甲烷的分子结构及烷烃的结构特征。
3.了解烷烃、同系物及同分异构体等概念。
【知识导图】
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.甲烷的分子结构——正四面体型
分子式
电子式
结构式
结构简式
空间构型
分子构型
球棍模型
空间填充模型
CH4
______
______
CH4
2.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)键的个数:每个碳原子形成____个共价键。
(2)成键的类型:碳原子与碳原子之间也能形成共价键,可以形成________( )、________( )或________(—C≡C—)。
(3)碳骨架形式:碳原子之间可构成________结构(、),也可构成_____结构()
3.组成有机物碳原子数目的灵活性
有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。含有相同碳原子数的有机物分子,可能因为碳原子间的________或_________的不同而具有多种结构。
二、烷烃的结构
1.甲烷的结构
________ ________ ________
实验数据表明,甲烷分子中的5个原子不在同一平面上,而是形成了正四面体的空间结构。碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C-H的长度和强度相同,相互之间的夹角相等。
2.烷烃的结构
3.烷烃的命名
(1)表示
碳原子数(n)及表示
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
____
____
____
____
____
____
____
____
___
___
n>10
相应汉字数字
(2)碳原子数n相同,结构不同时,用正、异、新表示。如:CH3CH2CH2CH2CH3称为__________,称为__________,称为__________。
(3)举例:C6H14命名为________,C18H38命名为________;C4H10的两种分子的命名:
无支链时:CH3CH2CH2CH3命名为________________;有支链时:命名为________。
三、同系物
1.概念:________相似,在分子组成上相差一个或若干个________原子团的有机化合物,如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。
2.性质:由于同系物组成元素相同,结构相似,组成上相差n个CH2原子团,则化学性质________,物理性质呈现一定的递变规律。
四、同分异构体
1.概念
同分异构现象:化合物具有相同的________,但具有不同________的现象。
同分异构体:分子式相同而________不同的化合物互称同分异构体。
2.实例
正丁烷和________互为同分异构体;戊烷的同分异构体有________种,己烷的同分异构体有________种。
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键。( )
(2)碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键。( )
(3)碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和叁键。( )
(4)多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环,且链、环之间又可以相互结合。( )
(5)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物( )
(6)分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃。( )
(7)C5H12表示的一定是纯净物。( )
(8)两个同系物之间相对分子质量相差14或14的整数倍。( )
(9)分子式相同的不同物质一定是同分异构体。( )
(10)正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上。( )
考点一 有机化合物中碳原子的成键特点
【例1】目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环,且链、环之间又可以相互结合
【答案】B
【解析】碳原子性质稳定,不易得电子也不易失电子,要形成8电子的稳定结构,一般跟其他原子形成共价键,故B项错误。
【例2