内容正文:
烷烃的结构
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烷烃
甲烷是最简单的烷烃,分子式为CH4,其构造式如下图所示:
甲烷的构造式
导 学
从其构造式来看甲烷分子应该是平面结构,那么甲烷分子是不是平面结构?怎么去解释甲烷分子的空间构型?其结构对于性质有什么影响?这些内容就是这节课需要解决的内容。
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烷烃
一、烷烃的结构
甲烷分子为正四面体构型,四个C-H键长都为0.110 nm,键角∠HCH都是109.5°。
甲烷正四面体构型
甲烷的分子模型
通过实验测定,甲烷分子为正四面体构型,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子在四面体的四个顶点上,四个C-H键长都为0.110 nm,键角∠HCH都是109.5°。为了更加形象的表明分子的立体结构,常采用立体结构。
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烷烃
二、碳原子的sp3杂化
碳原子在基态时的电子构型:C : 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0
1.碳原子的sp3杂化
sp3杂化轨道
烷烃
2.甲烷分子的形成
烷烃
SP3 轨道特点:
① 含有1/4 s 和3/4p
② 方向性
③ SP3 轨道指向正四面体的顶点
④ SP3 轨道夹角是109.5º
SP3 轨道特点:
① 含有1/4 s 轨道成分和3/4p轨道成分
② 具有更强的方向性
③ SP3 轨道的空间取向指向正四面体的顶点
④ SP3 轨道夹角是109.5º,使四个键之间尽可能远离,形成最稳定的分子。
烷烃
可自由旋转而不影响电子云的交盖程度;
结合的较牢固。
电子云沿键轴呈圆柱形对称分布
σ键的特征
烷烃
三、其他烷烃分子的结构
因此,烷烃分子中除C(sp3)-H(s)σ键外,还有由两个碳原子的两个sp3杂化轨道沿轨道对称轴正面交盖形成的C(sp3)-C(sp3)σ键,
C(sp3)-C(sp3)σ
甲烷的结构
其他烷烃
δ键的特点
碳原子为SP3杂化碳原子,键型为δ键
结合的较牢固、呈圆柱形对称分布、可自由旋转
除有C(sp3)-H(s) δ键以外,还有C(sp3)-C(sp3) δ键
小结
烷烃
烷烃
课后练习:
一、下列关于甲烷的说法不正确的是( )。
A、甲烷分子具有正四面体结构
B、甲烷分子中的四个C-H键是完全等价的
C、甲烷分子是平面正方形结构
D、甲烷的结构式是
二、填空:
甲烷分子中的碳原子为( )杂化碳原子,键为( )类型的共价键
THANKS
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