第1章 第2节 第1课时 碳原子的成键方式-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂教师用书word(鲁科版)

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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

课标要点

核心素养

1.宏观辨识与微观探析

2.证据推理与模型认知

1.认识有机物分子的结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布,认识碳原子成键特点和成键方式的多样性

2.认识有机物分子中的单键、双键、三键与有机物性质的关系

3.认识有机物分子中的极性键和非极性键与有机物性质的关系。

了解有机物分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布

通过有机物分子的结构,建立以下思维模型:有机物分子空间结构的思维模型

[知识梳理]

[知识点一] 单键、双键、三键 

1.碳原子的成键特点

 碳原子最外层有 4 个电子,很难 得失 电子,通常以 共价 键与其他原子结合,达到最外层 8 电子的稳定结构。

2.碳原子成键方式的多样性

(1)

(2)

3.单键、双键和三键与分子空间结构

共价键

键形

碳碳单键

碳碳双键

碳碳三键

结构表示

—C≡C—

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成键方式

1个碳原子与周围 4 个原子成键;碳碳之间共用 1 对电子

1个碳原子与周围 3 个原子成键;碳碳之间共用 2 对电子

1个碳原子与周围 2 个原子成键;碳碳之间共用 3 对电子

键角

 109.28′ 

 120° 

 180° 

空间结构

碳原子与其他4个原子形成 四面体 结构

双键碳原子及与之相连的原子处于 同一平面 上

三键碳原子及与之相连的原子处于 同一直线 上

典型分子

空间结构

 正四面体形 结构,C原子位于 正四面体 的中心,四个原子 不 共面。

 平面形 结构,分子中的6个原子处于 同一平面内 

 直线形 结构,分子中的4个原子处于 同一直线上 

4.单键、双键和三键与有机物的性质

 

碳碳单键

碳碳双键

碳碳三键

键能

347 kJ·mol-1

614 kJ·mol-1

839 kJ·mol-1

键长

0.154 nm

0.134 nm

0.121 nm

碳原子是否饱和

 饱和 

 不饱和 

 不饱和 

稳定性

稳定

一个键较另一个键易断裂

 两 个键较另一个键易断裂

溴的CCl4溶液

不反应

 加成 反应

 加成 反应

酸性KMnO4溶液

不反应

 氧化 反应

 氧化 反应

[知识点二] 极性键和非极性键 

1.极性键和非极性键的概念

(1)极性键: 不同种 元素的原子之间形成的共用电子对偏向 吸引 电子能力较强的一方的共价键。

(2)非极性键: 同种 元素的原子之间形成的共用电子对不偏向任何一方的共价键。

2.共价键极性的判断

(1)可以根据成键元素原子 吸引电子 能力或 电负性 的差异来判断,差异越大,键的极性越强。如:

H—O键、H—C键、H—Cl键的极性大小关系是 H—O键>H—C>H—Cl键 。

(2)共价键的极性并不是一成不变的,受分子中 邻近基团 或外界环境的影响。

3.共价键的极性对有机物性质的影响。

 乙醇能与水反应放出氢气,而乙烷与水不反应,原因是 乙醇中O—H键比乙烷中的C—H键的极性强 。

[自我评价]page number 1

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判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)饱和碳原子的空间取向为四面体结构( √ )

(2)碳原子最外层有4个电子,与其他原子易形成4个共价键( √ )

(3)有机物分子中均有σ键和π键。( × )

(4)碳原子与氧原子间只能形成碳氧单键( × )

(5)含有π键的有机物一般容易发生加成反应。( √ )

(6)有机物中σ键与π键之比为2∶1( × )

(7)苯()分子中全部为非极性键( × )

(8)1 mol C2H6O分子中含有C-H键一定为5 mol( × )

碳原子的成键方式

(素养形成——宏观辨识与微观探析)

[思考探究]

2020年2月19日下午,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了磷酸氯喹和阿比多尔两个药物。合成磷酸氯喹的原料之一氯喹(H)与合成阿比朵尔的中间体(I)的结构如下所示:

请回答上述有机化合物的结构中:

(1)与碳原子成键的是何种元素的原子?

提示:N C Cl O S Br

(2)每个碳原子通常能形成几个共价键?

提示:4

(3)碳原子与哪些元素的原子形成单键、与哪些元素的原子形成双键?

提示:碳与氯、氢、溴元素的原子间形成单键,碳与氮、氧原子间形成了单键和双键,page number 2

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