第1課時碳原子的成鍵方式第1章

第2節(jié)有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.了解碳原子的成鍵特點和成鍵方式的多樣性。2.了解單鍵、雙鍵和叁鍵的特點及空間取向。3.能認識有機物分子中的飽和碳原子和不飽和碳原子。4.理解極性鍵和非極性鍵的概念，知道共價鍵的極性對有機化合物的性質(zhì)有重要影響。目標導航基礎(chǔ)知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引一、碳原子成鍵方式及類型1.碳原子的成鍵方式(1)碳原子之間既可以形成

()，又可以

形成

(或

(—C≡C—)。

(2)碳原子之間既可以形成

狀，又可以形成

狀結(jié)構(gòu)。

(3)碳原子除彼此之間可以成鍵外，還可以與

、

、氯、氮等其他元素的原子成鍵。

基礎(chǔ)知識導學單鍵雙鍵叁鍵答案)鏈環(huán)氫相關(guān)視頻氧③叁鍵：兩個原子間共用

電子的共價鍵，如—C≡C—、—C≡N。④獨特共價鍵：苯分子中碳原子間的共價鍵，是一種介于

和

之間的獨特共價鍵。

2.碳原子形成的共價鍵的分類(1)根據(jù)共用電子對的數(shù)目①單鍵：兩個原子間共用

電子的共價鍵，如C—H、C—C。②雙鍵：兩個原子間共用

電子的共價鍵，如一對兩對三對答案碳碳單鍵碳碳雙鍵(2)根據(jù)共用電子對的偏移程度①極性鍵：

元素的原子之間形成共價鍵時，共用電子對

，如②非極性鍵：

的原子之間形成共價鍵時，共用電子對

，如C—C、

、—C≡C—。不同偏向吸引電子能力較強的一方答案同種元素不偏向成鍵原子的任何一方3.共價鍵的鍵參數(shù)

(1)鍵能：101.3kPa,298K時，斷開

氣態(tài)AB分子中的化學鍵，使其生成氣態(tài)

和氣態(tài)

的過程中所

的能量。

(2)鍵長：兩個成鍵原子間的

。

(3)鍵角：分子中同一個原子上兩個

之間的夾角。

1molA原子B原子答案吸收平均核間距共價鍵議一議1.碳原子為什么易形成4價鍵的化合物？答案碳原子的最外層有四個電子，在成鍵過程中，既難以失去這些電子，又難以再得到四個電子，因此，在有機化合物分子中，碳原子總是形成四個共價鍵。答案2.共價鍵的極性與成鍵原子的得電子能力有何關(guān)系？影響共價鍵極性的因素還有哪些？答案答案兩個成鍵原子得電子能力(吸引共用電子對的能力)差別越大，形成的共價鍵的極性越強。如H—F的極性比C—H極性強的多。共價鍵的極性及其強弱還會受分子中鄰近基團或外界環(huán)境的影響。

二、碳原子的成鍵方式和有機物的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

1.當一個碳原子與其他4個原子連接時，這個碳原子將采取

取向與之成鍵。2.當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時，形成該雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于

上。3.當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時，形成該叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于

上。4.在有機物分子中，僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為

碳原子；連接在雙鍵、叁鍵或在苯環(huán)上的碳原子(所連原子的數(shù)目少于4)稱為

碳原子。四面體同一平面同一直線答案飽和不飽和議一議1.有機化合物分子空間構(gòu)型主要有四面體形、平面形和直線形，其主要代表物有哪些？答案四面體形：典型代表物為甲烷、一氯甲烷、四氯化碳等。平面形：典型代表物為乙烯、苯等。直線形：典型代表物為乙炔等。答案2.碳原子的成鍵方式與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系是怎樣的？答案返回答案答案名稱單鍵雙鍵叁鍵成鍵方式1個碳原子與4個原子成鍵1個碳原子與3個原子成鍵1個碳原子與2個原子成鍵鍵角109.5°120°180°空間構(gòu)型四面體形平面形直線形結(jié)構(gòu)特點烷烴分子中的碳鏈為折線形，且碳碳鍵可以轉(zhuǎn)動烯烴分子中至少有6個原子共平面炔烴分子中至少有4個原子共線實例CH4(正面體)四正己烷

H—C≡C—H返回重點難點探究一、碳原子的成鍵特點及共價鍵的鍵參數(shù)1.碳原子的成鍵特點及結(jié)構(gòu)碳原子的成鍵特點決定了含有原子種類相同，每種原子數(shù)目也相同的分子，其原子間可能具有多種不同的結(jié)合方式，從而形成具有不同結(jié)構(gòu)的分子。2.共價鍵的鍵參數(shù)共價鍵的鍵參數(shù)主要有鍵能、鍵長、鍵角。其中，鍵的強弱由鍵能和鍵長決定，鍵長越短，則鍵能越大，鍵越強，反之越弱。例如在“

”中有一個碳碳鍵穩(wěn)定,另一個碳碳鍵鍵能較小,易斷裂,所以含有“

”的物質(zhì)易發(fā)生加成反應(yīng)；在“—C≡C—”中有一個碳碳鍵穩(wěn)定，另兩個碳碳鍵鍵能均較小，易斷裂，所以含有“—C≡C—”的物質(zhì)也易發(fā)生加成反應(yīng)。鍵角決定分子在空間上的結(jié)構(gòu)。如CH4，鍵角均為109.5°，所以在空間為正四面體。例1下列說法不正確的是(

)A.所有的有機化合物中每個碳原子最外層都有四對共用電子

B.只有成鍵兩原子為同種元素的原子，才有可能形成非極性鍵C.碳原子只能與碳原子之間形成雙鍵或叁鍵D.鍵的極性除受成鍵原子吸引共用電子能力的強弱影響外，還受鄰近原子

團的影響解析碳原子最外層有4個e－，通過形成4個共用電子對達到8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；成鍵原子為不同元素的原子時，形成的共價鍵一定是極性鍵，B正確；碳原子除可以和碳原子間形成雙鍵和叁鍵外還可以和S、O、N等元素形成雙鍵或叁鍵，C錯；D項正確。C解析答案變式訓練1

下列說法正確的是(

)A.所有有機化合物中每個碳原子都形成四個單鍵

B.極性鍵中吸引共用電子能力強的原子帶部分正電荷C.由甲烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)可推知有機物分子中不能同時存在單鍵、

雙鍵和叁鍵D.不同元素原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不同，原子核對外層電子吸引作用的強弱

程度就不同解析答案解析

碳原子形成的四個價鍵可以是單鍵，也可以是雙鍵或叁鍵，A錯；

B項中，吸引電子對能力強的原子帶部分負電荷，如HCl中“Cl”顯－1價，B錯；對于除CH4、C2H4、C2H2外的較復雜的有機化合物分子，其分子中C—C、

、—C≡C—都可以同時存在，C錯；D項敘述正確。答案

D二、有機化合物的成鍵特點考查有機物的結(jié)構(gòu)與原子共線共面問題是一個重點。常見的形式就是給出有機物的結(jié)構(gòu)后，然后判斷一定(或可能)共面(或共線)的原子最多有多少。這種題型一般解題步驟是1.根據(jù)所給有機物的結(jié)構(gòu)簡式，將結(jié)構(gòu)展開，盡可能的體現(xiàn)出其空間構(gòu)型。2.從熟悉的結(jié)構(gòu)單元來分析，熟悉的結(jié)構(gòu)單元有：(1)甲烷的正四面體形，甲烷的4個氫原子被其他原子替代時，仍為四面體構(gòu)型。即當一個碳原子與其他4個原子連接時，這個碳原子將采取四面體取向與之成鍵。相關(guān)視頻(2)乙烯與苯環(huán)的平面形，乙烯中的6個原子、苯環(huán)中的12個原子都是共平面的，若氫原子被其他原子替代后，仍為平面形。即當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時，形成雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上。相關(guān)視頻(3)乙炔的直線形結(jié)構(gòu)。即當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時，形成叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一直線上。例2下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是(

)A.C2H2

B.HCHOC.CH3Cl D.C6H6

解析C2H2為直線形分子；HCHO為平面形結(jié)構(gòu)；C6H6為平面六邊形結(jié)構(gòu)；而CH3Cl為四面體形，所有原子不可能共處在同一平面上。

C解析答案變式訓練2

已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡式為如下圖所示的烴，下列說法中正確的是(

)解析答案A.分子中至少有9個碳原子處于同一平面上B.分子中至少有10個碳原子處于同一平面上C.分子中至少有11個碳原子處于同一平面上D.該烴屬于苯的同系物返回解析

要判斷A、B、C三個選項的正確與否，必須弄清題給分子的空間結(jié)構(gòu)。題給分子看起來比較復雜，若能從苯的空間結(jié)構(gòu)特征入手分析就容易理解其空間結(jié)構(gòu)特征。分析這一分子的空間結(jié)構(gòu)時易被該結(jié)構(gòu)簡式迷惑，若將題給分子表示為如下圖所示，就容易將“一個苯環(huán)必定有12個原子共平面”的特征推廣到該分子中。以分子中左邊苯環(huán)為中心分析，這個苯環(huán)上的6個碳原子和直接連在這個苯環(huán)上的2個甲基中的碳原子以及另一個苯環(huán)中在虛線上的3個碳原子，即共有11個碳原子必定在同一平面。答案

C返回1.判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)鍵長越長，分子越穩(wěn)定(

)×隨堂達標檢測12345解析鍵長越長，鍵能越小，共價鍵越不牢固，分子越不穩(wěn)定。解析答案(2)鍵能越大，分子越穩(wěn)定(

)(3)烯烴中所有原子都在同一平面上(

)解析鍵能越大，共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定?！探馕鱿N中與不飽和碳原子直接相連的原子一定在同一平面上，飽和碳上的原子不全共平面?！两馕鋈矡N分子中與叁鍵碳相連的原子與形成叁鍵的碳原子共直線，其他原子不共直線。(4)炔烴中所有原子都在同一直線上(

)×12345解析答案(5)烷烴分子中的碳鏈在一條直線上(

)解析烷烴分子中由于每個碳原子和周圍四個原子間形成四面體結(jié)構(gòu)，使碳鏈成為鋸齒形結(jié)構(gòu)。×12345解析答案(6)同種原子間形成共價鍵為極性鍵，不同種原子間形成的共價鍵為非極性鍵(

)解析同種原子吸引電子能力相同，共價鍵為非極性鍵；不同種原子吸引電子能力不同，共價鍵中共用電子對偏向吸引電子能力強的原子，共價鍵為極性鍵。

×2．下列有關(guān)碳成鍵的說法正確的是(

)A．碳碳單鏈、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵均能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)B．烷烴分子中一個碳原子形成的四個鍵中每兩個鍵的夾角均為109.5°C．乙烯分子中碳碳雙鍵與碳氫鍵的夾角為120°D．乙炔分子中碳碳叁鍵與碳氫鍵的夾角為180°解析答案12345解析

A項，碳碳雙鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，A項錯誤；B項，甲烷分子中的四個碳氫鍵與其他烷烴分子中碳原子形成的4個鍵不完全相同，B項錯誤；C項，乙烯分子中碳碳雙鍵與碳氫鍵夾角接近120°，C項錯誤，D項正確。D123453.下列有機物分子中，所有原子一定不在同一平面內(nèi)的是(

)B解析A選項中苯分子中所有原子在同一平面上；

B選項中—CH3的三個氫原子與苯環(huán)肯定不都在同一平面上；對于選項C，當苯環(huán)與乙烯形成的兩個平面重合時，所有原子可能在同一平面上；D選項中無論C—C怎樣旋轉(zhuǎn)，苯環(huán)上的6個碳原子以及5個氫原子以及乙炔基上的原子也一定在同一平面上。解析答案123454.下列結(jié)構(gòu)式從成鍵情況看不合理的是(

)解析答案D解析D項分子中的碳原子和硅原子都只形成了3個共價鍵。解析答案返回123455.甲烷分子中的4個