1-2-1：《碳原子的成键方式》 (2) 课件 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

有机化学基础 “ 第一章 第二节 有机化合物的结构与性质 第一课时 碳原子的成键方式 1 1 了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性，能以此认识有机化合物种类繁多的现象。 2 了解单键、双键、三键的特点，熟知几种典型分子构型。 学习目标 3 能根据元素性质分析键的极性。 2 一 碳原子的成键方式 3 碳原子的成键方式 （1）各有机化合物分子中与碳原子成键的分别是何种元素的原子？ （2）各有机化合物分子中与碳原子成键的数目分别是多少？ （3）总结有机化合物分子中碳原子的成键情况有何特点？ 问题组一 4 碳原子的成键方式 总结 1 与碳原子成键的有 等元素的原子。 2 碳原子最多与 个原子形成共价键，即四个单键。 3 每个碳原子周围都有 对共用电子。 1 H、O、Cl、N 4 4 5 碳原子的成键方式 总结 2 单键 共价键的分类 双键 三键 （1）饱和碳原子：与 个原子直接相连的碳原子 （2）不饱和碳原子：与 个原子相连的碳原子 （3）饱和烃： （4）不饱和烃：含有不饱和碳原子的烃（常见) 两个原子间共用一对电子的共价键 两个原子间共用两对电子的共价键 两个原子间共用三对电子的共价键 4 ＜4 仅含饱和碳原子的烃 烯烃 炔烃 芳香烃 6 碳原子的成键方式 1. 每个分子中任意两个共价键的键角是多少？ 2. 四种分子分别是什么空间构型？ 3. 键角与分子的空间构型有何关系？ 已知碳原子的成键方式决定其周围共价键的键角，你能总结出哪些规律？ 问题组二 甲烷 乙烯 乙炔 苯 7 碳原子的成键方式 甲烷 空间构型：正四面体 当碳原子与4个原子以单键相连时， 碳原子与周围的4个原子都呈四面体结构。 键角 : 109.5 ° 8 碳原子的成键方式 空间构型：平面结构 当碳原子形成双键时，构成双键的2个C和与之直接相连的4个原子处于同一个平面。 键角 : 120 ° 乙烯 9 碳原子的成键方式 空间构型：直线结构 当碳原子形成叁键 时，构成叁键的2个C和与之直接相连的2个原子处在同一直线。 键角 : 180 ° 乙炔 10 碳原子的成键方式 苯 空间构型：平面结构 当碳原子成键时，构成碳环的6个C和与之直接相连的6个原子处于同一个平面。 键角 : 120 ° 11 碳原子的成键方式 总结 3 1. 若一个碳原子与4个原子成键，则四个键的键角总是接近 ，所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链。 2. 若一个碳原子与3个原子成键，则3个键的键角总是接近 ，所以烯烃分子至少有6个原子共平面。芳香烃中至少有12个原子共平面。 3. 若一个碳原子与2个原子成键，则2个键的键角总是接近 ，所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。 109.5 ° 120 ° 180 ° 12 随堂练习 对于物质 最多能有几个原子共面？ 9 1 13 随堂练习 某烃的结构简式如下所示： 分子中含有四面体结构的碳原子数为a，在同一直线上的碳原子数最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为 （ 　　） A. 4、3、5　 　　B.4、3、6　 　　 C. 2、5、4　　 D.4、6、4 B 2 14 ①若甲基与一个平面型结构相连，则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连，则这四个原子为四面体结构，不可能共面。同时，苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子，这四原子共直线。 ②若两个平面型结构的基团之间以单键相连，这个单键可以旋转，则两个平面可能共面，但不是“一定”。 ③若两个苯环共边，则两个苯环一定共面。 分子中原子共面问题小结： 已知“C-C”单键可以绕轴旋转，结构简式为 的烃，含苯环且处于同一平面 的C原子个数至少有 ( )　 A、6　　 B、8 　 　C、9 D、14 C 随堂练习 3 碳碳键 键能(kJ/mol) 键长(nm) 单键（C—C） 347 0.154 双键（C=C） 614 0.134 叁键（C≡C） 839 0.121 苯环中碳碳键   0.140 347＜ ＜614 17 碳碳双键键能小于单键键能的2倍； 键长大于单键键长的1/2。 碳碳三键键能小于单键键能的3倍、小于单键和双键的键能之和。 三键中三个键性质不同，其中两个较另一个容易断裂。乙炔容易发生加成反应。 双键中两个键性质不同，其中一个较另一个容易断裂。乙烯容易发生加成反应。 单键不容易断裂，饱和碳原子性质稳定，烷烃不能发生加成反应。不饱和碳原子性质较活泼，烯烃、炔烃容易发生加成反应。 18 随堂练习 3 碳碳键 键能(kJ/mol) 键长(nm) 单键（C—C） 347 0.154 双键（C=C） 614 0.134 三键（C≡C） 839 0.121 苯环中碳碳键   0.140 1. 乙烯为什么容易发生加成反应？ 2. 预测乙炔通入溴水或溴的四氯化碳溶液时会有什么现象发生？ 3. 碳原子的饱和程度与烃的化学性质有什么关系吗？ 双键中有一个键较活泼，易断裂 溶液褪色 不饱和度越高，化学性质越活泼 347＜ ＜614 19 二 极性键和非极性键 20 极性键与非极性键 （1）定义 非极性键:成键双方是同种元素的原子，吸引共用电子的能力相同，共用电子不偏向于成键原子的任何一方, 这样的共价键是非极性共价键（简称非极性键）。 极性键:成键双方是不同元素的原子，它们吸引电子的能力不同，共用电子将偏向电负性较大即吸引电子能力较强的一方，这样的共价键是极性共价键（简称极性键）。 （2）判断键极性的方法：原子得失电子的能力、电负性 21 极性键与非极性键 （3）电负性 ①定义：表示元素的原子在成键时吸引电子能力的相对强弱。 ②电负性越大，原子吸引电子的能力越强。 电负性顺序：F>O>Cl>N>Br>S>C>H ③意义：由电负性可判断化学键的类型 电负性差值大的形成离子键，电负性差值小的或相同的形成共价键。 22 极性键与非极性键 根据键的极性分析乙酸发生反应时的断键位置。 23 碳原子的成键方式 极性键和非极性键 （共价键的极性） 有机化合物的性质 单键、双键和三键 （碳原子的饱和程度） 概括整合 24 三 烯烃、炔烃的命名（p28） 25 烯烃、炔烃的命名 1 . 选主链 2．定号位 3．标位置 26 烯烃、炔烃的命名 1，选主链 2．定号位 3．标位置 将含有________ _或_____ ___的最长碳链作为主链，称为“_______”、“_________”。 从距离_____ _____最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。 用 标明双键或三键的位置（只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字）。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。 碳碳双键 碳碳三键 某烯 某炔 双键或三键 数字 27 烯烃、炔烃的命名 1，选主链 2．定号位 3．标位置 28 随堂练习 2—乙基—1—丁烯 4—甲基—2—戊炔 29 $$