内容正文:
专题二 有机物的结构和分类
第一单元 有机化合物的结构
第1课时 有机物中碳原子的成键特点
【学习任务】
1、能说出有机物中碳原子的三种成键方式及其空间取向;
2、有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系;
3、能识别饱和碳原子和不饱和碳原子;
4、通过了解有机分子三维结构的发现历史,体验人类对物质结构的认识是逐步深入的。
【学习准备】
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
结构式
结构简式
CH4
CH2=CH2
或
分子空间构型
正四面体
平面型
直线型
平面型
【学习思考】
为什么有机物种类繁多?
答:1、在有机物中,碳原子有4个价电子,处于元素周期表中的位置是第2周期IV族
价键总数为4。(成键数目多)
2、碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成单键,也可以形成双键或叁键。(成键方式多)
3、碳原子间可以相互结合成碳链或碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
4、大多数有机物存在同分异构体。
【学习活动】
一、有机物中碳原子的成键特点:
1、在有机物中,碳原子有 4 个价电子,处于元素周期表中的位置是 第2周期IV族
价键总数为 4 。(成键数目多)
2、碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成 单 键,也可以形成 双 键或 叁 键。(成键方式多)
3、碳原子间可以相互结合成碳链或碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
【说明】
①有机物种类繁多的原因是: (1)、(2)、(3)和大多数有机物存在同分异构体
②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、 叁 键的碳原子称为不饱和碳原子。
③C—C单键可以旋转而C=C或三键不能旋转。
【说明】成键数目:C为 4 ,O为 2 ,N为 3 ,Cl为 1
二、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系:
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
结构式
结构简式
CH4
CH2=CH2
或
球棍模型
比例模型
碳原子的杂化方式
sp3
sp2
sp
sp2
分子的空间构型
正四面体
平面型
直线型
平面型
【归纳总结】空间构型:
空间构型为正四面体的物质有: CH4、CCl4 、白磷(P4)等
【例1】下列有机物中所有原子一定不能处于同一平面上的是 ( A )
A、 B、 H-C≡C—CH=CH2 C、 —C≡C—CH=CF2
【注意】与饱和碳原子直接相连的所有原子不可能共平面,最多只有三个原子共平面
【例2】某烃的结构简式为 ,分子中处于四面体结构中心
的碳原子数为a,一定处在同一平面内的碳原子数为b,一定在同一直线上的碳
原子数为c,则a、b、c依次为 ( B )
A、4,5,3 B、4,6,3 C、2,4,5 D、4,4,6
【学以致用】
1、目前已知化合物中数量、品种最多的是IVA碳的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是 ( B )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质很活泼,可以跟多数元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合
2、下列有关化学用语正确的是 ( D )
A、乙烯的最简式:C2H4 B、乙醇的结构简式:C2H6O
C、四氯化碳的电子式: D、臭氧的分子式:O3
3、下列各项表达式正确的是 ( C )
A、乙炔的分子模型示意图: B、乙烯的结构简式:CH2CH2
C、乙酸的分子式: