内容正文:
第1课 有机化合物的结构
第1课时:有机化合物中碳原子的成键特点与结构的表示方法
第一单元
沪科版2020选择性必修3
有机化合物中碳原子的成键特点
01
有机化合物结构的表示方法
02
CONTENTS
目录
碳原子最外层有4个电子,既不容易失去也难以得到4个电子以达到稀有气体元素原子的稳定结构。
一般情况下,碳原子利用其最外层4个电子分别与其他原子之间通过共用电子对形成共价键。
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有机化合物中碳原子的
成键特点
PART 01
有机化合物中碳原子的成键特点
有机分子 CH4
CH2=CH2 CH≡CH C6H6
分子形状 正四面体 平面 直线 平面
甲烷、乙烯、乙炔模型
观察下列分子并请填写分子形状
01
有机化合物中碳原子的成键特点
根据甲烷分子的结构,CH4的空间构型是?键角为多少?如何证明甲烷是正四面体而不是平面结构?
分子式 电子式 结构式 空间结构
CH4
球棍模型 空间填充模型
正四面体
H
..
H C H
H
..
..
..
H-C-H
H
H
109°28′
甲烷的二氯代物只有一种,证明甲烷是正四面体而不是平面结构。
甲烷分子中碳原子与四个原子形成四个单键,这样的原子称为饱和碳原子。
01
有机化合物中碳原子的成键特点
109º28′
109º28′
直线型,键角1800
平面型,键角120°
120º
180º
四面体,键角120°
乙炔的球棍模型 空间填充模型
乙烯的球棍模型 空间填充模型
01
有机物的空间构型及化学性质
归纳总结
01
1
1.只要是饱和的碳原子(形成四个单键),其四个键形成的就是空间四面体结构,若与碳原子成键的四个原子相同,则为正四面体结构。
2
2.在判断复杂有机化合物的原子空间关系(共面、共线)时,通常以甲烷、乙烯、乙炔、苯为基础,把复杂化合物看作上述四种基础物质衍生而来 。
3
3.一般形成4个单键的碳原子为饱和碳原子,否则为不饱和碳原子,而有C-H键的易发生取代反应,有 C = C与 C 三 C键的易发生加成反应。
乙烯分子的碳碳双键中的一个键较另一个键容易断裂;类似地,乙炔分子的碳碳三键中有两个键较另一个键容易断裂。所以乙烯、乙炔均能发生加成反应,这也是含有不饱和碳原子的有机物常见的性质。
01
9
有机化合物中碳原子的成键特点
学习任务 探究共价键的极性与有机反应
极性键:不同种非金属元素的原子之间形成的共用电子对偏向吸引电子能力较强的一方的共价键。
非极性键:同种非金属元素的原子之间形成的共用电子对不偏向任何一方的共价键。
碳氢键之间为极性键
碳碳键之间为极性键
元素周期表中的部分元素的电负性截取
元素周期表中不同元素的电负性是不同的,电负性越大则吸引电子能力越强。
01
实验操作 实验现象 实验结论
向盛有蒸馏水的烧杯中加入一小块钠
向盛有无水乙醇的烧杯中加入一小块同样大小的钠
钠与水和乙醇反应的实验
有机化合物中碳原子的成键特点
01
水和钠 无水乙醇和钠
实验原理
实验现象
剧烈程度
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
浮、熔、游、响、红
钠沉入底部,有气体产生,最终钠粒消失,液体仍为无色透明。
剧烈程度:H2O>CH3CH2OH
受乙基的影响,乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱,乙醇比水更难电离出氢离子
有机化合物中碳原子的成键特点
结论:乙醇分子中的氢氧键极性比水中氢氧键极性弱。化学键的极性影响物质的性质
01
共价键的极性与化学性质
互动探究
有机化合物中碳原子的成键特点
问题1:乙醇与钠反应时,化学键怎么断裂?通过钠与水、乙醇的反应现象,推测水和乙醇中的羟基哪种更活泼?
分子中a键断裂,化学方程式为 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2
水和乙醇分别与钠反应,前者反应程度剧烈,故羟基活泼性:水>乙醇
01
有机化合物中碳原子的成键特点
问题2:乙醇与HX发生取代反应时,化学键怎么断裂?
问题3:乙醇在铜或银存在条件下发生催化氧化反应时,化学键怎么断裂?
01
【例1】科学资料显示,人类能够承受的极限高温为零上120摄氏度,人类大约能在此温度环境中存活10分钟,而在接近零下100摄氏度的极低温环境中,能存活约1个小时。由此可见,与极低温相比,极高温更加致命。
科学家在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,
该分子的球棍模型如图所示。
(1)X的分子式为 。
(2)该X分子中每个碳原子均形成4