1.2.1 碳原子的成键方式-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修3）

第2节 有机化合物的结构与性质 第1课时 碳原子的成键方式 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 鲁科版高中化学选择性必修3 素养目标 1.了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性,认识有机化合物种类繁多的原因,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2.了解单键、双键和三键的特点,知道碳原子的饱和程度对有机化合物的性质有重要影响,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 3.理解极性键和非极性键的概念,知道共价键的极性对有机化合物性质有重要影响,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 有机分子 CH4 CH2=CH2 CH≡CH C6H6 碳原子轨道杂化方式 sp3 sp2 sp sp2 分子形状 特点 正四面体 平面 直线 平面 几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式 有机化合物的共价键 1 PART 一、碳原子的成键方式 1.碳原子的结构特点及成键方式 2.碳原子的成键方式与空间结构的关系 键型名称 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 表示符号 成键方式 1个碳原子与周围4个原子成键 1个碳原子与周围3个原子成键 1个碳原子与周围2个原子成键 碳原子 的饱和性 饱和 不饱和 不饱和 空间结构 四面体形 平面形 直线形 碳原子与其他4个原子形成四面体结构 形成双键的碳原子以及与之相连的原子处于同一平面上 形成三键的碳原子以及与之相连的原子处于同一直线上 二、共价键的类型 有机化合物的共价键有两种基本类型：σ键和π键 （1）σ键 甲烷分子中的C—H和乙烷分子中的C—C都是σ键。在甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠，形成σ键。 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。 甲烷分子中的σ键 （2）π键 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sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C—H σ键与一个C—C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠，形成了π键（如右图所示）。 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。 σ键 π键 思考：乙炔分子中的共价键有什么特点？ 乙炔分子中的σ键 乙炔分子中的π键 乙炔分子的碳碳三键中，一个是 σ键，两个是π键。 乙烯和乙炔的化学性质活泼的原因是因为分子中有π键。 根据共用电子在形成共价键的原子间是否偏移, 可将共价键分为极性键与非极性键。 思考：共价键是否有其他的分类方式？ 【思考】在CHCl3、CH2==CH2、CH≡CH和 中,只含有饱和键的有机化合物有哪些?既含有极性键又含有非极性键的有机化合物有哪些? 提示 只含有饱和键的有机化合物是CHCl3;既含有极性键又含有非极性键的有机化合物有CH2==CH2、CH≡CH和 。 【思考】将C—H键、N—H键、O—H键和F—H键按键的极性由强到弱的顺序进行排列。 提示 F—H键>O—H键>N—H键>C—H键 （电负性差值越大，键的极性越大）。 有机化合物的共面问题 2 PART 109º28′ 109º28′ 直线形，键角1800 平面形，键角120° 120º 180º 四面体，键角120° 【思考】根据甲烷和乙烯的结构分析,CH2==CH—CH3分子中所有原子是否在同一平面内?分子中在同一平面的原子最多有多少?分子中三个碳原子在同一直线上吗? 提示 CH2==CH—CH3分子中所有原子不在同一平面内;同一平面的原子最多有7个;分子中三个碳原子不在同一直线上。 1.下列有机化合物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是(　　) 答案 A 解析 甲基是四面体结构,所以B、D中所有原子一定不共面,由于单键可以旋转,所以C中所有原子不一定共面。 应用练习 本节小结 有机化合物中的共价键 共价键的类型 σ键 π键 共价键的极性与有机反应 共价键的极性越大，越易断裂 1.下列分子中,既具有极性键又具有非极性键的分子是(　　) A.CH2Cl2 B.HCHO C.H2O D.CH2==CH—CH3 答案 D 解析 CH2==CH—CH3中存在碳碳双键、碳碳单键及碳氢键,其中碳碳单键、碳碳双键都是非极性键,碳氢键为极性键。 课堂练习 2.试分析下图所示的分子结构: (1)在同一条直线上的原子最多有　　　　个。  (2)肯定在同一平面内的原子最多有　　　　个。  (3)可能在同一平面内的原子最多有　　　　个。  答案 (1)4　(2)12　(3)17 课堂练习 A. B. C. D.CH3—CH==CH—CH3 $