内容正文:
第一章
第一节 有机化合物的结构特点
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第2课时
有机化合物中的共价键
知识回顾:
仅由氧元素和氢元素组成的稳定的化合物只有两种
而仅由碳元素和氢元素组成的烃类物质,目前结构已知的有上千种
C2H2
C2H4
CH4
H2O2
H2O
有机化合物分子结构的复杂多变与碳原子的成键特点、碳原子间的结合方式,以及分子中各原子在空间的排布有着密切关系。
碳原子的成键有哪些特点呢?
思考
碳元素位于元素周期表中:第二周期 ⅣA族
碳原子通过共价键(共用电子对)与其他原子(H、O、N等)形成共价化合物,每个碳原子形成4个共价键
碳原子的最外电子层有4个电子,不易得到电子,也不易失去电子而形成阳离子或阴离子
【思考1】有机化合物种类繁多的原因?
有机化合物中的共价键
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:
原因一
单键
双键
三键
【思考1】有机化合物种类繁多的原因?
有机化合物中的共价键
原因二
多个碳原子之间可以结合成碳链,碳链可带有支链,也可以结合成碳环,碳环和碳链还可以相互结合,构成有机物链状或环状的碳骨架
环状结构
链状结构
支链
大鹿化学工作室制作,侵权必究
直链
【思考1】有机化合物种类繁多的原因?
有机化合物中的共价键
碳原子不但可以和碳形成共价键,而且可以和H、O、N、S等原子成键
甲烷不能发生加成反应,乙烯(碳碳双键),乙炔(碳碳三键),能发生加成反应,它们之间的碳碳共价键的类型有什么不同呢?
C2H2
C2H4
CH4
在有机化合物的分子中,碳原子通过共用电子对与其他原子形成不同类型的共价键,共价键的类型和极性对有机化合物的性质有很大的影响。
知识回顾:
按照不同的分类方法,可将共价键分为不同的类型:
(1)按共用电子对数目
单键:如H-H键
双键:如C=C键
三键:如N≡N键
(2)按共用电子对是否偏移
非极性键:如Cl-Cl键
极性键:如H-Cl键
(3)按原子轨道的重叠方式
σ键
π键
σ键可以独立存在,
π键不能单独存在
孙先辉
键的类型 键 键
原子轨道重叠方式 沿键轴方向
头碰头重叠 沿键轴方向
肩并肩重叠
可否绕键轴旋转 能 否
键的重叠程度 大 小
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
与碳原子相连的原子数 结构
示意图 碳原子的杂化方式 碳原子的
成键方式 碳原子与相邻原子形成的
结构单元空间构型
4 sp3 σ键 四面体
3 sp2 σ键 π键 平面三角形
2 sp σ键 π键 直线形
有机化合物中的共价键
知识回顾
1.分析下列有机化合物中碳原子的杂化类型及分子的空间构型
(1)CH₃CH₃_____________
(2)CH₂=CH₂____________
(3)CH=CH_____________ σ键与π键个数比为___________
(4) _____________
课堂练习
2.根据官能团的不同对有机物进行分类,并分析分子中碳原子的杂化类型。
(1)CH₃CH₂CH₂OH_____________
(2)HCOOC₂H₅_____________碳原子是否共线?是否共面?
(3)CH₃CH₂CH₂CH₂Cl_____________
(4)CH₃CHO_____________
课堂练习
共价键的类型对有机化合物性质的影响
π键的轨道重叠程度比σ键的小,键能低,比较容易断裂而发生化学反应
例如:乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有_____键,都可以发生_____反应,而甲烷分子中含有C—H_____键,可发生_____反应。
加成
π
σ
取代
取代反应
加成反应
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
②CH2= CH2 + Br2 CH2Br-CH2Br
分析下列反应中有机化合物的断键情况,并归纳其反应类型。
断C-H,σ键
①CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
断碳碳双键中的π键
取代反应
加成反应
【思考与讨论】P8
2.共价键的极性与有机反应
有机化合物中的共价键
共价键的类型除了和原子轨道重叠方式不同有关以外,由于成键原子的电负性大小存在差异,共用电子对会发生偏移,而产生键的极性,共价键的极性对有机物的性质又会产生什么影响?
由于不同的成键原子间电负性的差异,共用电子对会发生偏移。偏移的程度越大,共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂。因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
2.共价键的极性与有机反应
【实验1-1】向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠