内容正文:
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第一节认识有机化合物
【知识梳理】
知识点一 有机化合物中碳原子的成键特点
1.甲烷(CH4)的分子结构
甲烷(CH4)是最简单的有机化合物。甲烷分子中的碳原子以最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个C—H共价键,其电子式为,结构式为。
2.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)碳原子间的成键方式多样
有机化合物中的每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键,可以形成、或三键(—C≡C—)。
(2)有机化合物碳骨架的基本类型多样
多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架。
(3)有机化合物结构种类多样
①有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。
②含有相同碳原子数的有机物分子,可能因为碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。
【对点练习】
(1)碳原子最外层有4个电子,可以形成4个共价键( )
(2)碳原子之间既可以形成单键,又可以形成双键和三键( )
(3)在有机化合物中,碳原子间所成的骨架只能为直链形( )
(4)碳原子能与其他原子形成4个共价键,且碳原子之间也能相互成键( )
(5)有机化合物种类繁多的原因之一是与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
【对点提升】
1.(2023·贵州高一阶段练习)大多数有机化合物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.全部通过非极性键结合
B.形成4对共用电子
C.通过2个单键结合
D.通过离子键和共价键结合
解析:选B。A.碳原子之间形成的化学键是非极性键,碳原子与其他原子形成的化学键为极性键,A错误;B.有机物分子中每个碳原子结合4个电子,形成8电子稳定结构,也就是4对共用电子,B正确;C.碳原子与其他原子可形成单键、双键或三键,若只形成单键,则形成4个单键,C错误;D.碳原子与其他原子形成的化学键都是共价键,D错误。
2.已知碳原子可以形成4个共价键,氢原子可以形成1个共价键,氧原子可以形成2个共价键。下列分子式或结构简式书写正确的是( )
解析:选B。A项中,根据题意可知,碳原子可以形成4个共价键,因此一个碳原子可以结合4个氢原子,故A项错误;B项中,碳原子和碳原子之间形成一个共价键,剩余价键和氢原子结合,故B项正确;C、D项中,碳原子所形成的共价键都超过了4个,故C、D项错误。
3.根据碳原子的“碳四价”原则,可将下图所示碳原子的价键用氢原子补齐,试在各模型下面的横线上写出各物质的分子式。
根据①~⑨中各物质的分子式,用序号填空。
(1)分子式相同的物质有①和________;③和________;⑥和________。
(2)碳原子构成链状结构的是_______________________________,
碳原子构成环状结构的___________________________________________。
(3)碳原子间仅形成单键的是__________________________________,
碳原子间形成双键的是___________________________________________,
碳原子间形成三键的是____________________________________。
(4)以碳为骨架的有机化合物种类繁多的原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案:①C4H10 ②C4H10 ③C4H8 ④C4H8
⑤C4H8 ⑥C4H6 ⑦C4H6 ⑧C4H8 ⑨C4H8
(1)② ④⑤⑧⑨ ⑦ (2)①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨ (3)①②⑧⑨ ③④⑤ ⑥⑦
(4)碳原子间成键方式或碳骨架的不同
知识点二 烷烃的结构
1.甲烷分子的空间结构
分子结构示意图
球棍模型
空间填充模型
(1)甲烷分子中的5个原子不在同一平面上,而是形成了正四面体的空间结构。
(2)甲烷分子中的碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。
(3)甲烷分子中的4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相等。
2.常见的几种烷烃
(1)常见的几种烷烃
有机化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子中碳
原子数
2
3
4
结构
式
结构
简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
有机化合物
乙烷
丙烷
丁烷
分子
式
C2H6