内容正文:
第一单元|有机化合物的结构
第1课时 有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法
(一)有机物中碳原子的成键特点
碳原子的结构特点 碳原子有4个价电子,能与其他原子形成 个共价键
碳原子的成键方式 ①碳原子之间可以形成 键、 键和 ________键
②碳原子与氢原子之间只能形成 ________
③碳原子与氧原子之间可以形成 或 __________
4
碳碳单
碳碳双
碳碳三
碳氢单键
碳氧单键
碳氧双键
碳的成键方式与分子的空间结构的关系 单键 碳原子能与其他四个原子形成 结构
双键 形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于___________
三键 形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于 ___________
碳原子的
类型 饱和碳原子 仅以 方式成键的碳原子称为 碳
原子
不饱和
碳原子 以 或 等方式成键的碳原子称为 _______碳原子
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四面体
同一平面上
同一直线上
单键
饱和
双键
三键
不饱和
[微点拨]
常见元素原子成键数目
一般而言,有机物中各原子都以共价键连接,各原子成键数目等于8-最外层电子数(氢原子除外),碳原子成键数目为4,氢原子成键数目为1,氮原子成键数目为3,氧原子和硫原子成键数目为2,卤素原子成键数目为1。
续表
(二)有机物结构的表示方法
结构式 能完整地表示出有机化合物分子中每个原子的成键情况,如乙醇:
____________
结构简式 在不影响表示分子中原子的成键情况的基础上,把相同的原子(或原子团)合并,用数字标注在元素符号右下角(或把原子团用小括号括起来,并将数字标在小括号外右下角),单键“—”可省略,如乙醇:_____________
键线式 键线式无须标出碳原子和氢原子, 只要求表示出 _____键以及与碳原子相连的除氢以外的其他原子或基团,图式中的每个 和 均表示一个碳原子,如丙酸:
CH3CH2OH
碳碳
拐点
端点
[微拓展]
有机物的其他表示方法
①球棍模型:表示分子的空间结构和分子内原子之间的成键类型。
②空间填充模型:用大小不同的小球表示原子间的结合方式和空间相对位置。
续表
[新知探究(一)]
碳原子的成键方式与分子空间构型
[理解与辨析能力]
[发展认知]
示例分析不同碳原子的结构
碳原子类型 碳原子成键方式 碳原子杂化方式 分子空间结构 典型代表物
饱和碳原子 sp3 四面体 CH4:
续表
提示:5个碳原子可以共平面;所有原子一定不可以共平面,因为甲基碳原子是sp3杂化。
提示:可能。
[跟踪训练]
1.下列有关碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是 ( )
A.饱和碳原子不能发生化学反应
B.双键和三键只存在于碳原子之间
C.均为6个碳原子的苯与环己烷,结构不同
D.5个碳原子最多只能形成4个单键
解析:不饱和碳原子比饱和碳原子活泼,但并不是饱和碳原子不能发生化学反应,如甲烷可以发生取代反应,A项错误;碳原子也可以与氧原子、硫原子分别形成碳氧双键、碳硫双键,与氮原子形成碳氮三键等,B项错误;苯环是平面结构,而环己烷中的6个碳原子不共面,C项正确;5个碳原子可以成环,环状结构中有5个单键,D项错误。
答案:C
2.对于分子式为C5H8的有机物结构的说法中不正确的是 ( )
A.可能是分子中只有一个双键的链烃
B.分子中可能有两个双键
C.分子中可能只含有一个三键
D.可能是分子中含有一个双键的环烃
解析:含5个碳原子的饱和烃应含有12个氢原子,C5H8较之少了12-8=4个氢原子,每减少2个氢原子就增加一个碳碳键或形成一个环,所以该分子组成有三种可能:①两个双键,②一个三键,③一个双键和一个环。A项不正确。
答案:A
解析:烷烃分子中的碳原子呈锯齿形排列,丙烷分子中的3个碳原子不可能在同一条直线上;甲苯分子中—CH3中的C原子占据了苯分子中1个H原子的位置,所以甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内;烷烃分子中的C、H原子形成的是类似于甲烷的四面体结构,乙烷分子中所有原子不可能都在同一平面上;2-丁烯分子中4个碳原子的位置相当于乙烯分子中的2个C原子及它们各自所连的1个H原子,在同一个平面内,但是不可能在同一直线上。
答案:B
[答案