人教版高中化学选修五课件：1.2.1有机化合物中碳原子的成键特点

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1、第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点,第一章 第二节,目标定位 认识有机化合物的成键特点,学会有机物分子结构的表示方法, 熟知几种典型分子的空间构型。,一 有机化合物中碳原子的成键特点,达标检测 提升技能,二 有机物分子结构的表示方法,内容索引,一 有机化合物中碳原子的成键特点,新知导学,1.碳原子最外层有 个电子,碳原子通常以 与H、O、N、S、P等多种非金属原子形成 化合物。 2.甲烷的分子结构中碳原子最外层的 个电子分别与 个氢原子的电子形 成 个 键。因此甲烷的分子式为 ,电子式为 ,结构式 为 ,其空间构型为 。,4,共价键,共价,4,4,4,共价,CH4,正四面体形,相关视频,3

2、.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 ,不同点是_。,链烃,碳原子间以共价键形成碳链,中全部为碳碳单键,中含有 ,中含有CC,4.有下列三种有机物,(1)根据官能团的不同,判断它们的类别： , , 。 (2)它们共同的类别是 ,其中属于芳香化合物的是 。 (3)三种有机物在分子结构上的相同点是 。 (4)上述三种有机物分子中除碳碳键外,碳原子与其他原子还能形成的共价键共有 种。,醇,卤代烃,羧酸,环状有机物,都含有碳环,4,碳原子的结合方式 (1)碳碳之间的结合方式有单键( )、双键( )、 三键(

3、 )。 (2)多个碳原子可以相互结合成链状,也可以结合成 状(且可带支链)。 (3)碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。,CC,环,1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是 A.CHCl3只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CH3Cl只有一种结构 D.CH4的四个价键的键长、键角、键能完全相同,活学活用,答案,解析,甲烷无论是正四面体结构还是平面正方形结构,CH3Cl、CHCl3都只有一种结构,CH4中的键长、键角、键能都完全相同,故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构；如果甲烷是正方形的平面结构,则CH2Cl2

4、分子中的 五个原子必在同一平面上,有 和 两种不同的结构,而实际上CH2Cl2只有一种结构,从而证明甲烷分子为正四面体结构。,2.含有5个碳原子的烃分子中,形成的碳碳单键的个数最多是 A.4 B.5 C.6 D.7,答案,解析,5个碳原子形成环状分子,可形成5个碳碳单键。,易错提示,多碳原子形成的分子不仅可以是链状,也可以是环状。,二 有机物分子结构的表示方法,1.下图分别为乙烯、乙酸分子的球棍模型。,新知导学,回答下列问题： 根据球棍模型,分别写出乙烯、乙酸的分子式、电子式、结构式、结构简式。,乙烯： 、 、 、 ；,C2H4,乙酸： 、 、 、 。,CH2=CH2,C2H4O2,CH3CO

5、OH,相关视频,2.常见典型分子的空间构型 (1)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。 (2)乙烯( )的空间构型是 结构,分子中的6个原子处于。,正四面体立体,正四面体,平面形,同一平面内,有机物分子结构表示方法 (1)结构简式：用短线表示共用电子对,用“”(单键)、“=”(双键)或“”(三键)将所有原子连接起来,有些官能团也存在结构简式, 如“COOH”“CHO”等。 (2)键线式：用于复杂有机结构的表示方法。 进一步省去碳、氢的元素符号,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团(官能团上的氢原

6、子必须标出)。,图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子,每个碳原子都形成四个共价键,不足的用氢原子补足。 例如：CH3CH=CHCH3可表示为 ；可表示为 。 (3)有机物的空间结构 许多有机物分子构型问题,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被其他原子代替时,该原子的空间位置不变。,3.如图是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的是 A.分子中可能含有羟基 B.分子中可能含有羧基 C.分子中可能含有氨基 D.该物质的分子式可能为C3H6O3,活学活用,答案,解析,总结反思,本题给的是比例模型,应着重观察模型中球的种类、球与球之间的连接顺序和

7、数量关系等。观察模型中有三种球(黑球3个、灰球3个、小白球6个),说明该有机物分子中有三种原子。再联想有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的价键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、小白球是氢原子。故题给模型所表示的有机物结构简式为HOCH2CH2COOH。,总结反思,由有机物的球棍模型或比例模型判断有机物组成时,关键是由原子的成键特征判断小球分别代表哪种元素。(1)H元素和卤素为1价,O元素和S元素为2价,N元素为3价,C元素和Si元素为4价等。 (2)碳原子与氢原子或卤素原子之间只形成单键(CH、CBr等)；碳原子与氧原子之间可以形成单键(CO)或双键(C=O),如CH3OH

8、、CH3OCH3、HCHO；碳原子与氮原子之间可以形成单键(CN)、双键 (C=N)或三键(CN),如CH3NH2、 (三聚氰氨)、 CH3CN。,4.下列有机物分子中,所有原子不可能处于同一平面上的是,答案,解析,该分子相当于甲烷中的一个氢原子被苯乙烯基取代,甲烷分子是正四面体结构,所以所有原子不可能在同一平面上,故A正确； CH2=CHCN相当于乙烯分子中的一个氢原子被CN取代,不改变原来的平面结构, CN中两个原子在同一直线上,所以该分子中所有原子一定在同一平面上,故B错误； CH2=CHCH=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一个

9、平面上,所以该分子中所有原子都处在同一平面上,故C错误； 1,3丁二烯为平面结构,苯是平面结构,该分子可看作1,3丁二烯中的一个氢原子被苯基代替,所有原子可能处在同一平面上,故D错误。,达标检测 提升技能,1.下列说法正确的是 A.所有的有机物中每个碳原子最外层都有四对共用电子 B.所有的有机物中每个碳原子都形成四个单键 C.碳原子只能与碳原子之间形成双键或三键 D.由甲烷、乙烯、乙炔的结构可推知有机物分子中不能同时存在单键、 双键和三键,碳原子最外层有四个电子,通过形成四对共用电子对达到8e 稳定结构,A对；碳原子形成的四个价键可能是单键,也可能是双键或三键,B错；碳原子还可以和S、O、N形

10、成双键或三键,C错；对于一些较复杂的有机物分子,其分子中单键、双键、三键可能同时存在,D错。,答案,解析,1,2,3,4,5,2.某化工厂生产的产品中的某有机物只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等),则该物质是 A.CH2=C(CH3)COOH B.CH2=CHCOOCH3 C.CH3CH2CH=CHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH,1,2,3,4,5,答案,根据成键特点“碳4、氧2、氢1”可知,灰色球为碳原子,黑色球为O原子,白色球为H原子,故该物质是CH2=C(CH3)COOH。,解析,3.下列化学用语书写正确的是 A.甲烷的

11、电子式： B.丙烯的键线式： C.乙醇的结构式： D.乙烯的结构简式：CH2CH2,1,2,3,4,5,答案,解析,丙烯的键线式为 ,乙醇的结 构式为 ,乙烯的结构简式为CH2=CH2。只有A项正确。,1,2,3,4,5,4.下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有 A.乙烷(CH3CH3) B.甲苯( ) C.氟苯( ) D.1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br),答案,解析,1,2,3,4,5,烷烃不可能是平面结构；甲苯中甲基上的三个氢原子最多有一个在苯环所在的平面上；氟苯的结构相当于是一个氟原子取代了一个氢原子的位置,故所有的原子都在同一平面上；1,2-二溴乙烷同乙烷一样不可能为

12、平面形结构。,5.某有机物的结构如下图所示：,1,2,3,4,5,分析其结构并回答下列问题： (1)写出该有机物的分子式：_。 (2)分子中含有_个不饱和碳原子,分子中有_种双键。,C16H16O5,12,2,答案,解析,1,2,3,4,5,苯环中的6个碳原子都是不饱和碳原子,碳碳双键和碳碳三键中的碳原子也是不饱和碳原子,在酯的结构和羧基的结构中的羰基碳原子同样是不饱和碳原子,故总共有12个不饱和碳原子,两种双键分别为碳碳双键 ( )和碳氧双键( )。,1,2,3,4,5,(3)分子中的饱和碳原子有_个,一定与苯环处于同一平面的碳原子有_个。,4,4,答案,解析,1,2,3,4,5,饱和碳原子是与四个原子或原子团形成四个共价键的碳原子,该分子中有4个,与苯环一定共平面的碳原子也有4个。,