1、第1课时 碳原子的成键方式,第1章 第2节 有机化合物的结构与性质,学习目标定位 1.了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此认识有机化合物种类繁多的现象。 2.了解单键、双键、叁键的特点,理解极性键和非极性键的概念。 3.学会有机物分子结构的表示方法,熟知几种典型分子构型。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.下列三种有机化合物:CH3CH2CH3 CH3CH=CH2 CH3CCH,它们共同的类别是 ,分子结构(碳原子结合方式)上的相同点是碳原子间以共价键形成 ,不同点是中全部为 键,中含有 键,中含有 键。,链烃,一、有机物中碳原子的成键特点,碳链,碳碳单,CC,(1)根据官
2、能团的不同,判断它们的类别: , , 。 (2)它们共同的类别是 ,其中属于芳香族化合物的是 。 (3)三种有机物在分子结构上的相同点是都含有 。 (4)上述三种有机物分子中除碳碳键外,碳原子还能形成的共价键共有 种。,2.下列三种有机物:,醇,卤代烃,羧酸, ,环状有机物,碳环,4,1.碳原子间的成键方式,环状,双键,叁键,氢,氧,氯,氮,2.极性键和非极性键 (1)极性键: 元素的原子之间形成的共用电子对偏向 电子能力较强的一方的共价键。 (2)非极性键: 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。,不同种,吸引,同种,例1 (2017湖北襄阳高二期中)目前已知化合物中数量、品
3、种最多的是碳的化合物,下列关于其原因的叙述中不正确的是 A.碳原子之间、碳原子与其他原子(如氢原子)之间都可以形成4个共价键 B.碳原子性质活泼,可以与多种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,又可以形成双键和叁键 D.多个碳原子可以形成长度不同的链及环,且链、环之间又可以相互结合,答案,解析,解析 碳原子最外层有4个电子,碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构,故A正确; 碳原子性质不活泼,不容易得失电子,易通过共用电子对形成共价键,故B错误; 碳原子之间成键方式具有多样性,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成双键和叁键,故C正确; 多
4、个碳原子可以形成长度不同的链及环,且链、环之间又可以相互结合,故D正确。,规律总结,碳原子与碳原子或其他原子之间形成4个共价键。其中与4个原子或原子团相连形成4个单键的碳原子为饱和碳原子,否则为不饱和碳原子。,例2 (2017青岛二中月考)下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是 A.CH3N, B.CH2SeO, C.CH4S, D.CH4Si,,答案,规律总结,有机物中原子的价键特点 原子最外层缺几个电子达到8电子稳定结构就最多形成几个共价键:氢(2e稳定结构)、氟、氯、溴、碘为一价,氧、硫为二价,氮、磷、砷为三价,碳、硅为四价。,例3 已知下列物质: CH4 CHCH CH2=CH2
5、 CCl4其中,只含有极性键的是_,既含有极性键又含有非极性键的是_;既含单键又含双键的是_。,答案,解析,解析 CH4中只含有CH键,CH键为极性键;CHCH中含有CC键(非极性键)与CH键(极性键);CH2=CH2中含有非极性键C=C键和极性键CH键;苯中碳和碳之间是非极性键,CH键是极性键;CCl4中只含有极性键CCl键。,方法规律,极性键是不同种元素原子之间形成的共价键;非极性键是同种元素原子之间形成的共价键。,1.单键、双键和叁键与分子空间构型 (1)单键、双键和叁键与空间构型,4,二、碳原子成键方式与分子空间构型和性质的关系,1,3,2,2,3,109.5,120,180,四面体,
6、同一平面,同一直线,(2)常见典型分子的空间构型甲烷( )的空间构型是 结构,C原子位于_的中心,分子中的5个原子中任何 4个原子都不处于同一平面内,其中任意3个原子在同一平面内。乙烯( )的空间构型是 结构,分子中的6个原子处于。,正四面体形,正四,面体,平面形,同一平面内,苯( )的空间构型是 结构,分子中的12个原子都处于 。 乙炔(HCCH)的空间构型是 结构,分子中的4个原子处于。,正六边形,同一平面内,直线形,同一直线上,2.单键、双键和叁键与有机物的性质,两,加成,加成,氧化,氧化,许多有机物分子构型,实际上是甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子构型的组合。组合原则是当某分子中的氢原子
7、被其他原子代替时,该原子的空间位置不变。 苯分子中的碳碳键既非单键、也非双键,而是介于两者之间的一种特殊的键。故苯的性质与烷烃、乙烯、乙炔不同。,例4 (2017三亚模拟)某烃结构简式为 ,有关其结构说法正确的是 A.所有原子可能在同一平面上 B.所有原子可能在同一条直线上 C.所有氢原子可能在同一平面上 D.所有碳原子可能在同一平面上,答案,解析,解析 该烃的结构简式可以写为 。因为CH3中的四个原子既不在同一直线上,也不在同一平面上,故A、B错;,CH3上的3个氢原子中,最多只有一个与其余原子共面,C错; 如图所示,所有碳原子可能共平面,D对。,方法规律,(1)注意碳碳单键可以自由旋转、碳
8、碳双键和碳碳叁键不能自由旋转。 (2)苯环上处于对位的两个碳原子及与两个碳原子相连接的原子在同一条直线上。,例5 烯烃、炔烃、芳香烃和乙醛都能发生加成反应,这是因为它们都含有 A.单键 B.不饱和碳原子 C.非极性键 D.碳原子,答案,例6 下列表示乙醇的结构中不正确的是 A.CH3CH2OH B.C2H5OH,答案,解析,C. D.,解析 D项中键线式表示的结构简式为CH3CH2CH2OH。,方法规律,几种有机物分子结构表示方法的关系,达标检测,1.大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是 A.只有非极性键 B.只有极性键 C.有非极性键和极性键 D.只有离子键,
9、答案,1,2,3,4,5,6,解析 因碳原子有4个价电子,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳原子与碳原子之间以非极性键相结合,碳原子与其他原子之间以极性键相结合,故C项正确。,解析,2.(2017杭州高二期中)分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是 A.只含有1个碳碳双键的链状有机物 B.含2个碳碳双键的链状有机物 C.含1个碳碳双键的环状有机物 D.含一个碳碳叁键的链状有机物,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 有机化合物分子中的碳原子可以彼此连接成链,也可以彼此连接成环;碳原子之间可以形成单键、双键、叁键;碳原子还可以与氧、硫、氯、氮等其他元素的原子成键。
10、根据分子式C5H7Cl并结合烷烃的分子通式可知,该化合物如果是直链有机化合物,其分子中必须有一个叁键或两个双键;若为环状有机化合物,分子中必须有一个双键,所以A项不可能。,1,2,3,4,5,6,3.在丙烯 氯乙烯 苯 甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是 A. B. C. D.,答案,解析,解析 本题主要考查有机物分子空间构型的判断方法。在丙烯CH2=CHCH3和甲苯C6H5CH3中CH3是一个空间立体结构(与甲烷类似),这四个原子不在同一平面内; 氯乙烯和乙烯相同,是六原子共面结构; 苯是十二个原子共面。,1,2,3,4,5,6,4.下列有机物分子中,所有原子不可能在同一平
11、面上的是 A.CH2=CHCN B.CH2=CHCH=CH2C. D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构可知A、B、C项中所有原子均可能在同一平面上,只有D项中含有CH3,不可能所有原子共平面。,1,2,3,4,5,6,5.如图是立方烷的键线式结构,下列有关说法不正确的是 A.它和苯的最简式相同 B.它属于芳香烃 C.它只有两种化学键 D.它与苯乙烯(C6H5CH=CH2)具有相同的分子式,答案,解析,解析 立方烷的分子式与苯乙烯的分子式相同,都是C8H8,最简式为CH,与苯的最简式相同;立方烷分子中只含有CH键和CC键两种化学键。,6.酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如图所示,回答下列问题:,1,2,3,4,5,6,(1)酚酞的分子式为_。 (2)1个酚酞分子中含有_个饱和碳原子和_个不饱和碳原子。(3)酚酞分子中的双键有_种,是_;极性键有_ _(写两种即可)。,C20H14O4,1,19,1,HO键、,CO键(或C=O键或CH键),答案,解析,解析 根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以此分子中有19个不饱和碳原子,具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,共有1个。此分子中只有碳氧双键一种双键;不同原子间形成的共价键为极性键。,1,2,3,4,5,6,