2.1.1 有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法 学案 2024-2025学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修3
第一课时 有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法
学习目标 1.理解有机化合物中碳原子的成键特点。2.学会用结构式、结构简式与键线式等方法来表示有机物的结构。
一、有机物中碳原子的成键特点
1.碳原子成键特点
(1)有机化合物的基本骨架是由碳原子通过共价键结合形成的 或 构成。
(2)碳原子之间通过不同数目的共用电子对分别形成碳碳 、碳碳 和碳碳 等。
(3)碳原子与氢原子之间只能形成碳氢单键,碳原子与氧原子之间则可以形成碳氧单键(C—O)或碳氧双键(C==O)。
2.有机物分子中的三类碳原子
(1)饱和碳原子:在有机物分子中,仅以 方式成键的碳原子称为饱和碳原子。
(2)不饱和碳原子:以 或 等方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
(3)手性碳原子:连接 不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
3.碳原子的成键方式与分子的空间结构
有机物分子 | CH4 | CH2==CH2 | CH≡CH | C6H6 |
碳原子的成键方式 | 单键 | 碳碳双键 | 碳碳三键 | 特殊键 |
碳原子的杂化方式 |
|
|
| sp2 |
分子的空间结构 |
|
| 直线 | 平面 |
4.碳原子成键的两种基本类型—σ键和π键
共价键 | σ键 | π键 |
成键形式 | 原子轨道头碰头重叠 | 原子轨道肩并肩重叠 |
旋转情况 | 可绕键轴旋转 | 不能绕键轴旋转 |
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键的稳定性 | 较稳定 | 容易断裂 |
存在 | 单键、双键、三键 | 双键、三键 |
1.在乙烯分子中有σ键和π键,下列说法不正确的是 ( )
A.中心原子采用sp2杂化
B.乙烯分子中有4个σ键和2个π键
C.杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
D.乙烯分子中所有原子一定在同一平面
2.下列说法错误的是 ( )
A.有机化合物都含有极性键和非极性键
B.有机化合物一定含有σ键,不一定含有π键
C.1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
D.乙烯和乙炔都含有π键,都能发生加成反应
二、有机物结构的表示方法
1.分子式与结构式、结构简式
有机物的分子式能反映出有机化合物分子的组成,但是它不能表示出原子间的连接情况,研究有机物,常用 、 和 来表示有机化合物分子的结构。
2.结构式的书写
将电子式中的共用电子对换成短线。即用短线完整地表示出每个原子的成键情况的式子,称为结构式。
3.结构简式的书写
(1)省略原子间的 。但双键、三键等 不能省。
(2)每个碳原子要满足 个键,连接的原子个数要正确,要注意官能团中各原子的 不能随意颠倒。如:下图分别为乙烯、乙酸分子的球棍模型
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根据球棍模型,则乙烯的分子式为C2H4、结构式为 、结构简式为 ;乙酸的分子式为C2H4O2、结构式为 、结构简式为 。
4.键线式的书写
(1)无须标出碳原子和氢原子,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的除氢外的其他 或 。
(2)图式中的每个拐点和端点均表示一个 ,每个碳原子都形成四个共价键。
如CH3CH==CHCH3的键线式可表示为 ; 的键线式可表示为 。
1.下列有关化学用语表示正确的是 ( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.丙烯的键线式:
C.醛基的电子式:·︰H
D.乙醇分子的球棍模型:
2.按要求填空。
(1)写出下列物质的结构简式和键线式。
①丙酸: , ;
②: ,
。
(2)由键线式写出下列物质的分子式和结构简式。
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