内容正文:
1. 认识有机物中的两种基本化学键:σ键和π键。
2. 理解有机分子中碳原子的三种杂化分方式sp3、sp2、sp杂化以及它们与σ键和π键的关系。
3. 理解共价键的极性强弱与化学反应的关系。
4.会书写有机物的分子式、结构式,实验式、结构简式、电子式及键线式。
学习目标:
第一节 有机化合物的结构特点
第二课时 有机化合物中的共价键
素养目标:
宏观辨识和微观探析:能从名称或结构视角探析有机物分子中碳原子的杂化方式及σ键和π键;能从共价键极性的强弱探析反应进行的快慢程度。
证据推理与模型认知:能熟练地运用结构简式、键线式等模型表征有机物。
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学习任务二:有机物中的共价键有哪些
1.共价键的类型
在有机物分子中,碳原子通过____________与其他原子形成不同类型的共价键,共价键的______和______对有机物的性质有很大的影响。
共用电子对
类型
极性
(1)σ键
CH4中的C—H键是碳原子sp3杂化轨道与氢原子1s轨道通过 “头碰
头”形成的σ键,键角109°28′,分子空间结构为正四面体。
CH3CH3中碳原子以一个sp3杂化轨道形成C—Cσ键,另外三个sp3杂化轨道与氢原子1s轨道形成C—Hσ键。
因为σ键是轴对称的,所以通过σ键连接的原子或原子团绕键轴旋转时不会导致化学键的破坏。
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(2)π键
①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杂化轨道进行重叠,形成4个C—Hσ键与一个C—Cσ键;两个碳原子未参与杂化的轨道以 “肩并肩”的形式从侧面重叠,形成1个π键。
π键的重叠程度比σ键小,所以不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。因为π键是镜面对称的,所以通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。
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②在乙炔分子中,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杂化轨道进行重叠,形成1个C—Hσ键与一个C—Cσ键;两个碳原子未参与杂化的轨道以 “肩并肩”的形式从侧面重叠,形成了两个π键。
σ键
π键
一般情况下,有机物中的单键是σ键,双键中含一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。一般的有机反应就是有机物分子中旧共价键断裂和新共价键形成的过程,共价键的类型与有机反应的类型密切相关。如,乙烷分子中含有σ键,能发生取代反应;乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键,它们都能发生加成反应。
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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,___________会发生偏移。偏移的程度越大,共价键极性_____,在反应中越容易发生_____。因此,有机物的______及其邻近______的往往是发生化学反应的活性部位。
电负性
共用电子对
越强
断裂
官能团
化学键
实验1-1
现象:
钠与水 钠与乙醇
钠浮在水面上,迅速熔成闪亮的小球,并四处游动,发出“嘶嘶”的声音,反应剧烈。
钠先沉入液面下,随反应一段时间后上浮,钠仍为块状,生成少量气体,反应较剧烈。
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C2H5OH 2.5H2
问题与探讨
1.进一步实验证明1mol乙醇与足量的钠反应生成0.5molH2,那么乙醇与钠反应时断裂的是氧氢键还是碳氢键(即钠置换出的氢是碳上的氢或是羟基氢)?你能不能从理论上加以解释?
断碳氢键
断氧氢键
C2H5OH 0.5H2
是断裂的氧氢键(即置换出羟基氢)。原因:C的电负性(2.5) < O电负性(3.5),氧氢键的极性大于碳氢键,氧氢键更容易断裂。
2H- C-C-O-H
H
H
H
H
→
2H- C-C-O-Na + H2↑
H
H
H
H
+2Na
2H-O-H+ 2Na =NaOH + H2↑
2C2 H5OH +2Na →2C2H5ONa + H2↑
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2H- C-C-O-H
H
H
H
H
2.乙醇与钠反应为什么没有水与钠反应剧烈?
3.通过以上分析,你还得出什么结论?
问题