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)
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]
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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,
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