有机物中碳原子的成键特点
【课件】有机化合物中碳原子的成键特点高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
注意：并不是含有C的化合物就是有机物， 如CO、CO2
碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物 ( CaC2)等是无机物。
【思考交流】
碳元素在地壳中含量比较低，但是含碳的有机化合物种 类和数量却很多。目前，人们在自然界发现和人工合成的物 质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，无机物只 占数十万种。而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和 被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？
【有机物中碳原子的成键特点】
【有机物中碳原子的成键特点】
不易失电子，也不易得电子 容易形成4个共价键
【有机物中碳原子的成键特点】
有机化合物的组成：有机化合物中一定含有 C 元素 甲烷（CH4）是最简单的有机化合物
碳原子的成键特点 —— 以甲烷为例
甲烷的电子式：
结构式：
碳原子成键个数 碳原子最外层 4 个电子，可与其他原子形成 4 个共价键
第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物中碳原子的 成键特点
有机物 最早来自生物体提取的物质，随着社会发展，很
多有机物可以通过人工合成得到。
食品：糖类、油 脂、蛋白质……
药物：阿司匹林、 材料：塑料、橡
布洛芬……
胶、纤维……
能源：煤、石油、 天然气……
【有机化合物】
1.定义： 大多数含有碳元素的化合物 组成元素：
分子式不同
例 如
CH4 与 CH3(CH2)8CH3
CH2=CH2 与 CH2 CH2
X CH2 CH2
X CH3CH2CH2CH2CH3 与 CH3CHCH2CH3 CH3
思考讨论
C2H6 丁烷的结构式只有这一种吗?
有机物中碳原子的成键特点
二、饱和碳原子与不饱和碳原子：
1、饱和碳原子：仅以单键 方式成键； 叁键 方式成键 2、不饱和碳原子：以 双键或
注：其中C-C单键可以旋转，
而C＝C ，C≡C 不能旋转。
找出下列物质中的饱和碳原子与不饱和碳原子
A、CH3—CH＝CH—C≡C—CF3
1
2
3
4
5
6
B、CH2＝CH—CN
C、CH2＝C—CH＝CH2 | 5 CH3
1
2
3
4
四面体 四面体 四面体
CCl4
正四面体
小结：碳原子与4个原子以单
键相连时，碳原子与周围的4个 原子都以四面体取向成键。Leabharlann 乙烷分子的模型练一练
正已烷的碳链呈（
C）
CH2 CH2 CH3
A、直线形
B、正四面体
C、锯齿形
CH3
CH2
CH2
D、有支链的直线形
乙烯分子的模型(C2H4)
H
H C＝C H H
1、请说明下列有机化合物的空间形状，判断 其碳原子类型(饱和碳原子还是不饱和碳原子）
CH3Cl
HCHO
CH2＝CCl2
2、指出CH2＝CH—C≡C—CH3中
4 个碳原子共线， ———— 5 个碳原 有———— 8 个原子共面，最多 子共面，最少有———— 有———— 9 个原子共面。
3、下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子的 结构叙述正确的是 （ BC ） A、6个碳原子有可能都在一条直线上 B、6个碳原子不可能都在一条直线上 C、6个碳原子一定都在同一平面上 D、6个碳原子不可能都在同一平面上
约120º
球棍模型
比例模型
小结: 当碳原子形成碳碳双键时，双键上的碳原子以及与之 直接相连的4个原子处于同一平面上。
第一节 第1课时 碳原子的成键特点 烷烃的结构(学生版)
第七章有机化合物第一节认识有机化合物第1课时碳原子的成键特点烷烃的结构一、有机化合物中碳原子的成键特点1.甲烷的分子结构碳原子的结构示意图为，其最外层的个电子分别与4个氢原子的电子形成了4个C—H共价键。
甲烷的分子式：，电子式：，结构式：。
2.有机化合物中碳原子的成键特点(1)碳原子间的成键方式多样有机化合物中的每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键。
可以形成碳碳单键()、碳碳双键()或碳碳三键(—C≡C—)。
(2)有机物碳骨架的基本类型多样多个碳原子之间可以结合成，也可以结合成，构成有机物或的碳骨架。
如下图：直链支链链状结构(3)组成有机物的碳原子数目灵活有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。
3.探究以碳为骨架的有机物种类繁多的原因(以分子中含4个碳原子的有机物为例)(1)根据碳原子的4价键原则，可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐，试在各模型下面的横线上写出各物质的分子式。
(2)根据(1)中各物质的分子式，用序号填空。
分子式相同的物质有：①和；③和；⑥和。
(3)分子中含4个碳原子的碳氢化合物除(1)中所列的9种外，你还能列举出其他可能的类型吗？答案(1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键()(2)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键()(3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状()(4)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关()(5)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键()两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合，请写出分子式：棱晶烷________；立方烷________。
有机物种类繁多的原因(1)碳原子所成价键多：有机化合物中，碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。
(2)碳原子成键方式多样：含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键。
有机物中碳原子的成键特点上课版
（1）有机物中碳原子间可以形成长 短不一的碳链骨架(碳链或碳环） （2）同分异构现象的普遍存在
有机物中碳原子的成键特点 第一课时
学习目标
1.了解有机化合物中碳原子的三种成键 方式及其空间取向。 2.掌握甲烷、乙烯、乙炔分子的空间构 型。 3.能识别饱和碳原子和不饱和碳原子。
②任何满足炔烃所有C原子均在 同一直线上。 ③任何满足炔烃其所有原子均在同 一直线上。
探究交流
例1：以下物质中最多能有几个碳原子共面？ 最多有几个碳原子能在一条直线上？ CH3－CH＝CH－C≡C－CF3
例2: 该分子中，处于同一平面的原子最多有几个？
【解析】左端甲基中的碳原子取代了苯环上的一 个氢原子，与苯环共平面。右端甲基中的碳原 子取代了三键上的一个氢原子，与三键在同一 直线上,且这条直线也在双键共平面。由于单键 的旋转，当苯环和双键旋转到同一平面时，共 平面的原子最多。又由甲烷的结构可知，甲基 中的碳原子最多能和与之直接相连的两个原子 共平面，所以除两个甲基中各有两个氢原子不 在此平面上外，其余原子都有可能共平面。由 此该分子中最多可有20个原子共面。选D.
小结 ：结构中每出现一个碳碳双键至少有6个原子共面。
三、乙炔的直线结构
4个原子都在一条直线上，当乙炔分子中的一 个氢原子被其它原子或原子团取代时，取代该 氢的原子也一定和乙炔分子的其它原子在同一 条直线上。| 【延伸】分子结构中出现三键时，三键两端的 碳原子和与之直接相连的两个原子一定在同一 条直线上即三键两端共有四原子共线。 小结：结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个 原子共线。
总结：碳原子的成键方式与空间构型
分子成键方式 空间构型 四面体型
C
C＝C
有机化学基础知识烃
有机化学基础知识专题一、烃一、知识框架：二：有机物的结构、分类与命名一、有机物中碳原子的成键特点：有机物通常指含碳元素的化合物，或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。
其中碳原子最外层有四个电子，可以形成四跟键，碳碳之间既能形成单键，又能形成双键和三键，结合总成有机物的元素多种多样，从而决定了有机物种类的繁多。
二、有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系3、有机物结构的表示方式：结构式、结构简式、键线式（1）结构式——完整的表示出有机物分子中每一个原子的成键情况。
(2) 结构简式——结构式的缩减形式a、结构式中表示单键的“——”可以省略，例如乙烷的结构简式为：CH3CH3b、“C＝C”和“C≡C”中的“＝”和“≡”不能省略。
例如乙烯的结构简式不能写为：CH2CH2，可是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOHc、准确表示分子中原子的成键情况。
如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3（3）键线式——只要求表示出碳碳键和与碳原子相连的基团，一个拐点和终点均表示一个碳原子。
4、同分异构现象有机物中存在分子式相同，结构不同的现象叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
同分异构现象并非仅存在于有机物中，在无机物中也是存在的，如氰酸和异氰酸5、同分异构体的种类及肯定方式①碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引发的同分异构现象A 首先写出无支链的烷烃碳链，即取得一种异构体的碳架结构。
B 在主链上减一个碳作为一个支链（甲基），连在此碳链上得出含甲基的同分异构体。
C在主链上减两个碳作为一个乙基支链或两个甲基的各类通分异构体。
②官能团位置异构在有机物中，有机物官能团位置的不同也会致使同分异构现象，比如：丙醇就有两种同分异构体：CH 3CH 2CH OH 和 CH 3CHCH 3A 先排碳链异构，再排官能团位置B 甲基上的3个H 位置相同C 处于对称位置的H ，具有相同的化学环境，因此当官能团取代这些H 时，有机物具有同一种结构③官能团类别异构: 例如：分子式为C 2H 6O 的有机物可能有乙醇和乙醚 A 碳原子数相同的醇和醚是同分异构体 B 碳原子数相同的羧酸和酯是同分异构体C 碳原子数相同的二烯烃和炔烃是同分异构体D 碳原子数相同的烯烃和环烷烃是同分异构体 ④立体异构A 顺反异构（存在于烯烃中）反式：相同基团在双键对角线位置 顺式：不同基团在双键对角线位置 B 对映异构——存在于手性分子中a 、手性分子——若是一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但犹如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。
有机物中碳原子的成键特点
有机物中碳原子的成键特点碳原子是有机物中最重要的元素之一，它的成键特点对于有机化学的研究和理解至关重要。
碳原子具有特殊的电子结构，使得它能够形成多种不同类型的化学键，包括共价键、极性共价键和芳香键等。
1. 共价键：碳原子是一个四价元素，意味着它有四个可供成键的空轨道。
碳原子通常通过共价键与其他原子进行成键，共享电子对以完成其八个价电子的填充。
共价键是有机化合物中最常见的成键类型，也是最稳定的成键类型之一。
2. 极性共价键：有时，碳原子与其他原子之间的共价键并不是完全均匀共享电子对。
这种情况下，碳原子与其他原子之间的电子密度会发生一定程度的偏移，形成极性共价键。
极性共价键通常发生在碳原子与较电负的原子（如氧、氮等）之间的成键中。
这种极性成键会影响有机物的物理性质和化学性质，如溶解性、反应活性等。
3. 芳香键：芳香化合物是一类具有特殊稳定性的有机化合物，其中的芳香键起到了至关重要的作用。
芳香键是由碳原子之间的共享电子对形成的，它们在分子中形成了一个稳定的芳香环结构。
芳香键具有特殊的共轭结构和共轭性质，使得芳香化合物具有较高的稳定性和特殊的化学性质。
除了成键类型的特点外，碳原子在有机化学中还具有以下重要的特点和性质：1. 四价性：碳原子具有四个价电子，可以形成四条共价键。
这种四价性使得碳原子能够形成复杂的分子结构和多样性的化合物，从而构建了有机化学的基础。
2. 高稳定性：碳原子与其他原子之间的共价键通常都很稳定，可以抵抗外界环境的影响。
这种高稳定性使得有机化合物具有较长的寿命，并且能够在较宽的条件范围内存在和反应。
3. 多样性：由于碳原子的四价性和成键特点，碳原子可以与多种不同的原子和基团发生成键，形成复杂的有机分子。
这种多样性使得有机化合物具有丰富的结构和性质，为生命体系的构建和化学合成提供了丰富的可能性。
碳原子在有机化学中的成键特点和性质对于有机化学的研究和理解具有重要意义。
碳原子能够形成多种不同类型的化学键，包括共价键、极性共价键和芳香键等。
有机物中碳原子成键特点及结构的表示方法高中化学课件(苏教版2019选择性必修3)
（二）结构简式
1.概念：在结构式的基础上,省略碳氢键,也可省略碳碳单键， 还可合并相同的部分。
注意事项：
1.表示单键的“—”：C-H一般省略;其它单键可以省略;上下连 接“│”不能省略。
2.表示双键和三键的“=”和“≡”：C=C和C≡C不能省略;C=O可 以省略。 3.准确表示分子中原子成键的情况(原子间连接情况)
D.该分子中只有 C—C 键,没有
键
16.某烃的结构简式为
课时作业 ,分子中饱和碳原子数为 a,
可能在同一条直线上的碳原子数为 b,可能在同一平面上的碳原子数最多
为 c,则 a、b、c 分别为( B )
A.4、3、7 B.4、3、8 C.2、5、4 D.4、6、4
课时作业
17.酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如图,完成下列 各题:
课时作业 12.某有机化合物结构如图,分析其结构并完成下列问题。
(1)写出其分子式:
。
(2)其中含有
个不饱和碳原子。
(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(不包括苯环碳原子)。
课时作业 13.大气污染物氟利昂-12的化学式是CF2Cl2,下面关于氟利昂-12的说
法正确的是( BD )
CH2 CHCH2CH3
（三）键线式 1.概念：省略掉C、H原子，仅将(碳碳)键用短线表示
注意：每个拐点、交点和端点均表示一个碳原子。 例3. 戊烷、1-丁烯、乙酸、葡萄糖 分子式： C5H12 结构简式: CH3CH2CH2CH2CH3
键线式:
（三）键线式 分子式： C4H8 结构简式: CH2 CHCH2CH3
如图所示的分子中共平面原子最多 19 个。
碳原子的成键特点与烷烃的结构-高一化学精讲精练(新人教版必修第二册)(解析版)
7.1.1 碳原子的成键特点与烷烃的结构考点精讲考点分析考点1：有机化合物中碳原子的成键特点（1）碳原子的结构及成键特点碳原子最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子，易通过共价键与碳原子或其他非金属原子相结合。
（2）有机化合物中碳原子的结合方式①碳原子间可形成稳定的单键、双键或三键。
②多个碳原子可相互结合形成碳链或碳环，碳链可以带有支链，碳链和碳环也可以相互结合。
③碳原子也可以与H、O、N、S等多种非金属原子形成共价键。
方法技巧从碳原子的成键特点角度理解有机物种类繁多的原因角度1：碳骨架形状可以不同多个碳原子间不仅能形成链状结构，链状结构也可以带有支链；多个碳原子间还能形成环状结构，也可能含有支链。
角度2：碳原子之间的成键方式可以不同碳原子间可以形成单键、双键或三键或同时含有上述几种化学键等。
考点演练1．烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A．形成4对共用电子对B．通过非极性键C．通过两个共价键D．通过离子键和共价键【解析】选A烷烃分子中碳原子与其他原子形成4个共价键，即形成4对共用电子对，A项正确、C项错误；烷烃中的共价键可能是极性键或非极性键，B、D两项错误。
2．有机物种类繁多的原因是()A．碳元素在地壳中的含量大，且属于非金属B．碳原子间能以共价键结合，形成多种链状和环状结构C．碳元素所形成的化合物性质稳定，且共价键键能大D．碳原子中质子数和中子数相等【解析】选B有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键，而且可以形成链状或环状等结构，是导致有机物种类繁多的原因，B正确。
考点2：烷烃的结构1．烷烃的概念分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
链状烷烃的分子通式为C n H2n＋2。
2．烷烃的命名①碳原子数10以内：依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数。
第一章 重难点四 有机化合物中碳的成键特征
【要点解读】碳原子位于周期表第Ⅳ主族第二周期，碳原子最外层有4个电子，碳原子既不是失电子、也不易得电子．有机物种类繁多的原因，主要由C原子的结构特点决定．其成键特点是：(1)在有机物中，碳原子有4个价电子，价键总数为4；(成键数目多)(2)碳原子既可以与其它原子形成共价键，碳原子之间也可相互成键，既可以形成单键，也可以形成双键或三键．(成键方式多)①碳原子间的成键方式：C-C、C=C、C≡C②有机物中常见的共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C=O、C≡N、C-N、苯环；③在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子；④C-C单键可以旋转而C=C不能旋转(或三键)(3)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还可以相互结合．【重难点指数】★★★★【重难点考向一】价键规律【例1】下列结构中，从成键情况看，不合理的是()A．B．C．D．【答案】B结构，故D正确；故选B。
【重难点点睛】考查有机物的机构特点，依据各种元素原子达到稳定结构所需成键的数目判断，氮原子形成3个共价键达到稳定结构，碳原子和硅原子形成4个共价键达到稳定结构，硫原子形成2个共价键达到稳定结构，氢原子形成1个共价键达到稳定结构，氧原子形成2个共价键达到稳定结构。
【重难点考向二】不饱和度【例2】某烃分子中结构含一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键，它的分子式可能为() A．C9H12B．C17H20C．C20H30D．C12H20【答案】B【解析】苯环的不饱和度为4，碳碳双键是1，碳碳三键的不饱和度为2，所以某烃的结构式中含有一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键它的不饱和度为8，C10H12、C12H16、C17H20、C20H28的不饱和度分别为：5、5、8、7，故选B。
【名师点睛】考查不饱和度的概念及应用，某烃的结构式中含有一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键它的不饱和度为8，苯环的不饱和度为4，碳碳双键是1，碳碳三键的不饱和度为2，据此计算回答。
有机物中碳原子的成键特点
有机物中碳原子的成键特点有机物是由碳原子和氢原子以及其他原子（如氧、氮、硫等）通过共价键连接而成的化合物。
碳原子在有机物中具有以下的成键特点：1.四价性：碳原子具有四个价电子，可以与其他原子共用形成四条共价键。
这使得碳原子可以与多个原子或官能团连接，从而产生多种不同结构的有机化合物。
2.稳定性：由于碳原子的大小适中以及其核外电子排布的特点，碳原子在化学反应中相对稳定。
这使得有机物可以在各种条件下发生化学反应，从而产生新的化合物。
3. 杂化轨道：碳原子的四个价电子可以通过杂化形成四个等能的、带有单电子的杂化轨道，通常为sp³杂化。
这使得碳原子可以形成直线形、平面型和立体型的共价键，从而使得有机物的结构多样性增加。
4.范德华力：碳原子之间的键能通常较为弱，存在着范德华力相互作用，从而使得有机分子可以形成液体或固体的状态。
这种相互作用也使得有机物的物理性质（如沸点、熔点等）显示出一定的规律。
5.引发立体异构性：由于碳原子的四面体构型和杂化轨道的影响，使得碳原子周围的原子或基团可以在空间中有不同的排列和取向方式。
这种空间构型的不同，导致有机物存在着多种立体异构体，包括构型畸变、手性等。
6.共轭体系：碳原子的杂化轨道可以与相邻的π轨道形成共轭体系，使得电子能级得到重新分布，从而影响有机化合物的反应性质。
这种共轭体系还可以使有机分子具有吸光能力，对于一些有机色素和染料具有重要的作用。
7.电子富集性：碳原子由于其四个价电子通常较为稳定，因此碳原子通常被认为是电子贫的。
然而，由于亲电性基团的加入，可以使碳原子具有一定的电子亲和性和电子富集性。
这种电子富集性使得有机物具有在电子环境下发生化学反应的能力。
有机物中碳原子的成键特点不仅影响着有机物分子的结构、性质和反应行为，同时也对有机化学的研究和应用提供了一定的理论基础。
通过深入理解碳原子的成键特点，可以更好地理解有机物的化学性质，并为有机合成、药物、材料等领域的研究和开发提供指导。
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（p18-21）
一．有机物中碳原子的成键特点
1、碳原子含有 1个价电子，可以跟其它原子形成 2条共价键
说明：价电子:是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。
在主族元素中，价电子数就是最外层电子数.
2.碳原子既可与其它原子形成共价键，碳原子之间也可相互成键，既可以形成 3键，也可以形成 4键或 5键。
多个碳原子可以相互结合成长短不一的 6和 7 ，碳链和碳环还可以相互结合。
说明：单键可以旋转，双键和三键不能旋转
【填表】：甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的组成、结构和构型
有机物甲烷乙烯乙炔苯
分子式
结构简式
分子构型
碳碳键成键特点
小结：有机物的代表物基本空间结构
甲烷是正四面体结构（5个原子不共平面）；乙烯是平面结构（6个原子共平面）；
乙炔是直线型结构（4个原子共线）；苯环是平面结构（12个原子共平面）。
【注意】判断原子是否在同一平面上的关键是判断分子中是否存在饱和碳原子。
二、碳原子的成键方式小结
1、当一个碳原子与其他 8个原子连接时，这个碳原子将采取 9取向与之成键。
2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成 10 时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于 11上。
3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成 12 时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于 13上。
4、烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为 14 碳原子；以双键或叁键方式成键的碳原子称为 15碳原子.
课题5：有机物结构的表示方法（p22-24）
课标要求：学会用结构式、结构简式和键线式来表示常见有机化合物的结构。
知识要点：
一、结构简式书写：
1、原子间形成单键的‘—’可以省略，碳原子连接的氢原子个数要正确.
3、.要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。
二．键线式：
表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，用锯齿状的折线表示有机化合物中的共价键情况，每个拐点和终点均表示一个 1原子。
键线式的书写注意事项:
1、一般表示 2个以上碳原子的有机物；
3、碳、氢原子不标注，其余原子必须标注（含羟基、醛基和羧基中氢原子）。
4、计算分子式时不能忘记顶端的 3原子。
拓展应用:
有机化合物结构的表示方法
电子式结构式结构简式
键线式
课堂练习
请写出下列有机物分子的分子式？
⑴；⑵；
⑶；（4）。