内容正文:
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第1章 有机化合物的结构与性质 烃
第2节 有机化合物的结构与性质
第1课时
碳原子的成键方式
《顶尖课课练·化学(选择性必修3)有机化学基础(鲁科版)》配套课件
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01
课前自主学习
02
课堂互动探究
03
课堂即时达标
3
课前自主学习
知识点一 碳原子成键方式和共价键类型
1.碳原子的结构特点
(1)碳原子的最外电子层有___个电子,很难得失电子,通常以______
___与其他原子结合。
(2)碳原子可以彼此间成键,也可以与____、____、氯、氮等元素的
原子成键。
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共价键
氢
氧
4
2.碳原子的成键方式
(1)碳原子之间既可以形成______( ),又可以形成______
( )或______( )。
(2)碳原子之间既可以形成____状结构,又可以形成____状结构。
单键
双键
三键
链
环
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3.碳原子形成的共价键的分类
(1)根据共用电子对的数目
①单键:两个原子间共用______电子的共价键,
如 、 。
②双键:两个原子间共用______电子的共价键,如 、 。
一对
两对
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③三键:两个原子间共用______电子的共价键,如 、
。
④独特共价键:苯分子中碳原子间的共价键,是一种介于_________
和__________之间的独特共价键。
三对
碳碳单键
碳碳双键
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(2)根据共用电子对的偏移程度
①极性键:不同元素的原子之间形成共价键时,共用电子对偏向吸
引电子能力较强的一方,如 、 、 。
②非极性键:同种元素的原子之间形成共价键时,共用电子对不偏
向成键原子的任何一方,如 、 、 。
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知识点二 碳原子的成键方式和有机物分子空间结构的关系
(1)当碳原子通过四个单键与其他原子连接时,这个碳原子将采取
________取向。
(2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成该双键
的原子以及与之直接相连的原子处于__________上。
(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时,形成该三键
的原子以及与之直接相连的原子处于__________上。
四面体
同一平面
同一直线
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(4)单键、双键、三键的比较。
名称 单键 双键 三键
示例
成键方
式 1个碳原子与其他4个
原子分别共用一对电
子 1个碳原子与另一
个碳原子共用两对
电子 1个碳原子与另一
个碳原子共用三对
电子
空间构
型 ____________ ________ ________
键角
正四面体形
平面形
直线形
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结构特
点 烷烃分子中的碳链呈
折线形,且碳碳键可
以转动 烯烃分子中至少有
6个原子共平面 炔烃分子中至少有
4个原子共直线
(5)在有机物分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;
连接在双键、三键或苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不
饱和碳原子。
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[特别提醒]
有机物分子结构常见表示方法
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课堂互动探究
1.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )
D
A.
B.
C.
D.
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2.下列关于乙烯和乙烷的说法中,不正确的是 ( )
C
A. 乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,乙烷则不能
C. 乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因
此乙烯比乙烷稳定
D. 乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构
解析 键的键能并不是 键键能的两倍,而是比两倍略小。
只需要较少的能量,就能使双键里的一个键断裂。因此乙烯比乙烷性质
活泼。
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3.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的4个氢原子都
被苯基取代,则可得到的分子结构如图所示。
(1)碳碳键之间的键角有____种。
(2)极性键有____个,非极性键有____个。
两
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28
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4.下列分子中,所有碳原子一定处于同一平面的是( )
B
A. B.
C. D.
解析 B项中 上两个碳原子及每一个碳所连的两个碳原子共处于
同一平面。
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5.下列化学用语书写正确的是( )
A
A. 甲烷的电子式:
B. 丙烯的键线式:
C. 乙醇的结构式:
D. 乙炔的结构简式:
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6.如图是某有机物的填充模型。有关该有机物的推断不正确的是( )
C
A. 分子中可能含有羟基
B. 分子中可能含有羧基
C. 分子中可能含有氨基
D. 该物质的分子式可能为
解析 模型中有三种球(黑球3个、灰球3个、小白球6个),说明该有机
物分子中有三种原子。再联想有机化合物中C、、 等常见原子形成共
价键的价键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、小白球
是氢原子。题给模型所表示的有机物结构简式为 。
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课堂即时达标
1.下列说法不正确的是( )
C
A. 有机化合物中每个碳原子最外层都有四对共用电子
B. 只有成键两原子为同种元素的原子,才有可能形成非极性键
C. 碳原子只能与碳原子形成双键或三键
D. 键的极性除受成键原子吸引共用电子能力的强弱影响外,还受邻近
基团或外界环境的影响
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解析 碳原子最外层有4个电子,通过形成4对共用电子达到8电子稳定结
构,A项正确;成键原子为不同元素的原子时,形成的共价键一定是极
性键,B项正确;碳原子除可以和碳原子形成双键和三键外,还可以和
、、 等元素形成双键或三键,C项错误;D项正确。
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2.新戊烷分子中,碳碳键的夹角均为( )
B
A. B. C. D.
解析 新戊烷为2, 二甲基丙烷,可看作甲烷分子中的四个氢原子被
四个甲基取代,故其分子中碳碳键的夹角均为 。
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3.已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转。关于结构简式如图所示的烃,分
子中处于同一平面上的碳原子的个数不少于( )
C
A. 8 B. 10 C. 11 D. 13
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解析 要判断A、B、C三个选项的正确与否,必须弄清题给分子的空间
结构。分析该分子的空间结构时,易被该结构简式迷惑。若将题给分子
表示为下图,就容易将“一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到
该分子中。以分子中左边苯环为中心分析,这个苯环上的6个碳原子和
直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子以及另一个苯环中在虚线上
的3个碳原子,即共有11个碳原子必定在同一平面上。
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4.某有机物的键线式为。下列有关该有机物的说法中,错误的是( )
C
A. 分子式为 B. 分子中含6个非极性键
C. 所有碳原子处于同一平面 D. 分子中不存在不饱和键
解析 该有机物为环己烷,1个分子中含有6个碳原子和12个氢原子。环
己烷分子中的碳碳键均为非极性键,但6个碳原子不处于同一平面。
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5.加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现了 链状分子,其结构式为
。
这是人类迄今发现的最重星际有机分子。有关该分子的说法不正确的是
( )
A
A. 该物质属于不饱和烃
B. 该分子中所有原子处在一条直线上
C. 该分子在一定条件下可发生加成反应
D. 该分子中的碳、氮原子均满足最外层8电子结构
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解析 A项中,“不饱和”是指分子内含有“ ”或“ ”结构,
“烃”是指仅含有碳、氢两种元素的有机物。现该物质含有C、、 三种
元素,所以不属于烃。B项中,以乙炔的结构作为母体,从而可得出所
有原子都在同一直线上。C项中,由于分子内含有不饱和的碳碳三键,
所以能发生加成反应。D项中,分子内除 外的各原子的最外层电子与
其共用电子的数目之和都为8,所以该分子中碳、氮原子均满足8电子结
构。
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$$