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课件网) 专题2 第一单元 第1课时 有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法 素养 目标 1.认识有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2.通过有机物分子的结构模型,建立对有机物分子的直观认识,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 基础落实·必备知识全过关 重难探究·能力素养全提升 目录索引 基础落实·必备知识全过关 一、有机物中碳原子的成键特点 1.碳原子的结构及成键特点 4 共价 4 单键 双键 三键 碳环 2.碳的成键方式与分子的空间结构 (1)单键:碳原子能与其他四个原子形成 结构。 (2)双键:形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于 。 (3)三键:形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于 。 (4)饱和碳原子与不饱和碳原子:仅以单键方式成键的碳原子称为 碳原子,以双键或三键方式成键的碳原子称为 碳原子。 四面体 同一个平面上 同一条直线上 饱和 不饱和 3.杂化轨道理论与有机化合物空间结构 (1)甲烷分子中碳原子的杂化方式:甲烷分子中,碳原子2s轨道的一个电子跃迁到 轨道中,并与2p轨道混杂形成4个sp3杂化轨道。为了使杂化轨道相互间的排斥最小,4个sp3杂化轨道彼此尽可能远离,分别指向_____ 的四个顶点。每个sp3杂化轨道上有一个未成对的电子,与氢原子1s轨道沿轨道对称轴方向重叠成键,形成四个等同的C—H共价键。 2p 正四面体 (2)σ键与π键: σ键:我们把甲烷中这种沿 方向重叠形成的共价键叫σ键,形成σ键时电子云达到了最大的重叠程度,σ键比较牢固并且能围绕对称轴自由旋转。 π键:我们把p轨道沿 的方向重叠形成的共价键叫π键,形成π键时,电子云重叠程度比σ键 ,故π键的稳定性比σ键 。 轨道对称轴 对称轴平行 小 差 (3)σ键与π键判断方法: 碳原子与其他原子成键类型 判断方法 单键 一个单键就是一个 键 双键 一个价键是 键,另一个是 键 三键 一个价键是 键,另外两个是 键 (4)几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式: 有机物分子 甲烷 乙烯 乙炔 苯 碳原子轨道 的杂化方式 sp3 _____ _____ _____ 分子空间结构 正四面体 _____ _____ _____ σ σ π σ π sp2 sp sp2 平面 直线 平面 易错辨析判一判 (1)在有机物分子中,碳原子可以和氢、氧、硫、氟、磷等元素形成共价键。 ( ) (2)在有机物分子中,与饱和碳原子相连的4个原子(或原子团)在空间上不可能共面。( ) (3)液化气中含有丙烷(CH3CH2CH3),丙烷分子中的三个碳原子在同一直线上。( ) √ √ × 提示 根据CH4的正四面体形结构分析,丙烷分子中的三个碳原子不在同一直线上。 (4)2-丁烯(CH3CH==CHCH3)是石油裂解的产物之一,分子中所有原子在同一平面内。( ) × 提示 分子中含有—CH3,根据CH4的正四面体形结构可以确定,分子中不可能所有原子共平面。 二、有机物结构的表示方法 1.结构式、结构简式和键线式 (1)结构式:与有机化合物的分子式相比,结构式能完整地表示出有机化合物分子中每个原子的成键情况。 结构式并不能表示有机物的空间结构 (2)结构简式:对于结构比较复杂的分子而言,采用结构简式或键线式表示更为方便。 (3)键线式:键线式无须标出 和 ,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的除氢以外的其他原子或基团,图式中的每个拐点和端点均表示一个 。 结构式的简化写法 碳原子 氢原子 碳原子 2.书写结构简式的注意点 (1)表示原子间形成单键的“ ———可以省略。如乙烷结构式中C—H、C—C中的“———均可省略,其结构简式可写为 。 ... ...
