专题2 第1单元 第1课时 有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法
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有机物中碳原子的成键特点有机物结构的表示方法
看书本第18页“化学史话”回答： 看书本第18页 化学史话”回答： 18 19世纪中叶前为什么人们始终只 在19世纪中叶前为什么人们始终只 能合成一种二取代甲烷（ 能合成一种二取代甲烷（CH2R2）
碳原子的成键方式与空间构型
分子成键方式 空间构型
C
C＝ C C≡C
四面体型 平面型 直线型
轨道杂化理论： 轨道杂化理论： 成键过程中，由于原子间的相互影响， 成键过程中，由于原子间的相互影响， 同一原子中几个能量相近的不同类型的原 子轨道，可以线性组合， 子轨道，可以线性组合，重新分配能量和 确定空间， 确定空间，组成数目相等的新的原子轨道
3、下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分 下列关于CH CH＝CH—C≡C— 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
4、已知—CN是直线型结构,下列有机分子中 已知—CN是直线型结构, 是直线型结构 所有的原子不可能处于同一平面的是（ ，所有的原子不可能处于同一平面的是（ C ）
戊烷
C5H12
H H
C
H
C
H
C
H H
C C
H
H
H
H
H H
优点： 优点： 完整地表示出有机化合物分子中每个 原子的成键情况 对于复杂的分子表示比较繁 不足： 不足：
H
H
C
H
C
H H
C C
结构式：H 结构式： 结构简式: 结构简式:
C
H
H
H
H
H H
C H3 C H2 C H2 C H2 C H3 C H3 C H2 C H2 C H2 C H3 C H3 (C H2)3 C H3
第一部分 专题2 第一单元 第一课时 碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法
位于一个平面。
(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键 时，形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同 一直线上，碳原子杂化方式为sp，典型代表物为乙炔， 4个原子位于一条直线。
有关有机物分子结构或构型的判断其理由不正确的是 ( . A．甲烷分子中4个氢原子共平面 B．C8H8的不饱和程度很高，但它可能所有的碳碳键都是单
键、双键或叁键，还可以成环。
2．甲烷是正四面体形，乙烯是平面形，乙炔是直线形。 3．碳原子以单键方式成键的称为饱和碳原子，若以双 键或叁键成键的称为不饱和碳原子。 4．结构式是指将有机物中原子间的化学键全部用短线
表示出来。结构简式是指省略了有机物中能省的化学键而
表示出来的式子。
(1)成键数目多：有机物中碳原子可以与其他原子形成 4 个 共价键。如果少于四根键或是多于四根键均是不成立的。 碳碳双 (2)成键方式多：碳原子之间可以形成 碳碳单键 、
1.有机物结构的表示方法 种类 表示方法 用元素符号表示物质 实例
分子式
的分子组成 表示物质组成的各元 实验式 素原子的最简整数比
CH4、C3H6
乙烯的实验式为CH2， 乙酸的实验式为CH2O
种类
表示方法 用“·”或“×”号表示原子最
实例
电子式
外层电子的成键情况
用短线“—”来表示1个共
结构式 价键，用“—”(单键)、 “===”(双键)或“≡”(叁键)
提示：
点击下图进入 随堂基础巩固
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键 和碳碳叁键 ，碳原子与氢原子之间只能形成 碳氢单键 ， 碳原子与氧原子之间可以形成 碳氧单键 或 碳氧双键 。
(3)骨架形式多：多个碳原子可以形成 碳链 ，也可以
形成 碳环 。
(教师用书)高中化学 专题2 第1单元 第1课时 有机物中碳原子的成键特点和结构的表示方法课件 苏教版选修5
________、________。
【解析】 省略结构式中的碳碳单键或碳氢单键等短
线的式子，就得到结构简式。 将碳氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况， 就得到键线式。
【答案】
CH2===CHCH2CH2OH
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。 (2)C===C和CC中的“===”“≡”不能省略。 (3)准确表示分子中原子的成键情况。
●新课导入建议 我们在必修2中学习过甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等 有机物的组成，结构和性质，那么你知道他们分子中的碳 的成键特征和分子的空间结构吗？其原因又是什么？那么 本课时将系统探究这些问题。
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解有机物中碳原子的成键特 点，通过碳原子的四价原则，理 解有机物中碳原子的三种成键方 式、空间取向。 2.掌握有机物结构的表示方法。
【提示】
12,4,2。
2．结构简式：在不影响表示物质结构特点的基础上， 把相同的原子(或原子团)合并，用数字标注在元素符号右下 角(或把原子团用小括号括起来，并将数字标在小括号右下 角)，单键“—”可省略，如乙醇： CH3CH2OH 。 3．键线式：用锯齿状折线来表示有机化合物中的共价 键情况，键线式只要求表示出 碳碳 键以及与碳原子相连的 基团，图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子，如丙 酸的键线式为 。
【解析】 根据键线式写分子式时要根据碳的四价原则。
【答案】 (2)C6H12 (3)
(1)①③ C11H18O2
②⑤⑦
④
⑥
【答案】 (2)C6H12 (3)
(1)①③ C11H18O2
2015_2016学年高中化学2.1.1有机物中碳原子的成键特点、有机物结构的表示方法课件苏教版选修5
1.有的结构式、结构简式、键线式。
目标导航 预习导引 一 二
一、有机物中碳原子的成键特点
1.碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键。 2.有机物中碳碳之间的结合方式有碳碳单键、碳碳双键或碳碳叁键。 (1)单键 两个原子间共用一对电子的共价键称为单键,当1个碳原子与其他4个原子(或原 子团)连接时,必将形成4个单键,那么这个碳原子将采取四面体取向与之成键,任意 两个键之间的夹角都接近109.5°。 与其他原子仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子。
目标导航 预习导引 一 二
预习交流1 已知甲烷分子中的两个氢原子被两个氯原子取代后的结构只有一种,能否证明 CH4的空间构型是正四面体结构而不是平面正方形结构?
答案:能。若CH4的空间构型是平面正方形结构,则CH2Cl2有两种结构:
和
;若CH4的空间构型是正四面体结构,则CH2Cl2只存在一种结
构: 结构。
二、杂化轨道理论
活动与探究 1.烷烃、烯烃和炔烃分子中,碳原子的杂化方式是否相同? 答案:不同。烷烃分子中碳原子都发生sp3杂化,烯烃分子中双键上的碳原子发 生的是sp2杂化,炔烃分子中叁键上的碳原子发生的是sp杂化。
问题导学 即时检测 一 二 三
2.如何解释烷烃、烯烃和炔烃化学性质的不同? 答案:在烷烃分子中,含有稳定的碳氢σ键和稳定的碳碳σ键,因此,化学性质不活 泼,但在一定条件下,它能发生取代反应和裂解反应。 在烯烃分子中,含有碳碳双键,碳碳双键由1个σ键和1个π键构成,σ键很稳定,π键 不如σ键牢固,比较容易断裂。因此,在反应时双键中的π键易断裂,能发生加成反 应和氧化反应。 在炔烃分子中,含有碳碳叁键,碳碳叁键由1个σ键和2个π键构成,σ键很稳定,π键 不如σ键牢固,比较容易断裂。因此,在反应时叁键中的π键易断裂,能发生加成反 应和氧化反应。
目标导航 预习导引 一 二
一、有机物中碳原子的成键特点
1.碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键。 2.有机物中碳碳之间的结合方式有碳碳单键、碳碳双键或碳碳叁键。 (1)单键 两个原子间共用一对电子的共价键称为单键,当1个碳原子与其他4个原子(或原 子团)连接时,必将形成4个单键,那么这个碳原子将采取四面体取向与之成键,任意 两个键之间的夹角都接近109.5°。 与其他原子仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子。
目标导航 预习导引 一 二
预习交流1 已知甲烷分子中的两个氢原子被两个氯原子取代后的结构只有一种,能否证明 CH4的空间构型是正四面体结构而不是平面正方形结构?
答案:能。若CH4的空间构型是平面正方形结构,则CH2Cl2有两种结构:
和
;若CH4的空间构型是正四面体结构,则CH2Cl2只存在一种结
构: 结构。
二、杂化轨道理论
活动与探究 1.烷烃、烯烃和炔烃分子中,碳原子的杂化方式是否相同? 答案:不同。烷烃分子中碳原子都发生sp3杂化,烯烃分子中双键上的碳原子发 生的是sp2杂化,炔烃分子中叁键上的碳原子发生的是sp杂化。
问题导学 即时检测 一 二 三
2.如何解释烷烃、烯烃和炔烃化学性质的不同? 答案:在烷烃分子中,含有稳定的碳氢σ键和稳定的碳碳σ键,因此,化学性质不活 泼,但在一定条件下,它能发生取代反应和裂解反应。 在烯烃分子中,含有碳碳双键,碳碳双键由1个σ键和1个π键构成,σ键很稳定,π键 不如σ键牢固,比较容易断裂。因此,在反应时双键中的π键易断裂,能发生加成反 应和氧化反应。 在炔烃分子中,含有碳碳叁键,碳碳叁键由1个σ键和2个π键构成,σ键很稳定,π键 不如σ键牢固,比较容易断裂。因此,在反应时叁键中的π键易断裂,能发生加成反 应和氧化反应。
2-1有机物中碳原子的成键特点及有机物的结构表示方法(课件)高中化学苏教版(2019)选择性必修3
2. (CH3)2C==C(CH3)C(CH3)==C(CH3)2中最多有几个碳原子共面， 最少有几个碳原子共面？
最少6个碳原子（因双键与双键之间的碳碳单键可以转动），最多 10个碳原子共面。
3. 请写出下列有机化合物的结构简式和键线式。
_C_H__2=_=_C__H_C__H_2_C__H_2_O_H______、____________________。
结构简式：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。 例2. 写出正戊烷、1-丁烯的结构简式。 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)
专题二 有机物的结构与分类 第一单元 有机化合物的结构 第1课时 有机物中碳原子的成键特点及结构的表示
方法
学习目标 1. 认识有机化合物的成键特点。 2. 熟知有机物分子形状与碳原子成键方式的关系。 3. 学会有机物分子结构的表示方法。
碳原子的成键特点
1. 你知道有机物种类繁多的原因吗？ （1）有机物中碳原子间可以形成长短不一的碳链骨架 （2）同分异构现象的普遍存在 2. 请说出碳在周期表中的位置，它与其他原子之间易形成哪种类型的化学键？ 碳原子在元素周期表中位于第二周期ⅣA族; 碳原子中含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键。
分子式： C2H4O2 O
结构简式: CH3 C OH
键线式:
O ＯH
分子式： C6H12O6 结构简式: CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO
键线式: HO
高中化学 专题2 有机物的结构与分类 2.1.1 有机物中碳原子的成键特点及有机物结构的表示方法课件
• 2．甲烷、乙烯和乙炔分子的组成、结构和空
间构型有机物
甲烷
乙烯
乙炔
分子式
CH4
C2H4
C2H2
结构式
球棍 模型 比例 模型 分子的
正四面体 空间构型
平面
直线
• 3．有机物中碳原子的成键取向
• 研究表明，当1个碳原子与其他4个原子连
接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成 键。当碳同原一子平面之上间或碳原子与其他原子之间
3．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 CH3—CH3、H3C—CH3、CH3CH3 等。 (2)“C==C”和“C≡C”中的 “==”和“≡”不能省略。如乙烯 的结构简式可写为 CH2==CH2、H2C==CH2 等，而不能写为
(1)在有机化合物分子中，碳原子总是形成 4 个共价键，碳原 子之间可以形成碳碳单键(C—C)、碳碳双键(C==C)和碳碳叁 键 (C C) 等 ， 碳 原 子 与 氢 原 子 之 间 只 能 形 成 碳 氢 单 键 (C—H)，碳原子与氧原子之间则可以形成碳氧单键(C—O)或 碳氧双键(C==O)。 (2)任何有机化合物都含有碳元素，碳原子通过共价键结合形 成的碳链或碳环构成了绝大多数有机化合物的基本骨架。
【训练 1】 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，下列有关结构简 式如下图所示的烃的说法中正确的是 ()
A．分子中至少有 9 个碳原子处于同一平面上 B．分子中至少有 10 个碳原子处于同一平面上 C．分子中至少有 11 个碳原子处于同一平面上 D．该烃属于苯的同系物
解析 根据分子的实际空间结构可将题给分子表示为如下图所 示。以分子中左边苯环为中心分析，这个苯环上的 6 个碳原子和 直接连在这个苯环上的 2 个甲基中的碳原子以及另一个苯环中在 虚线上的 3 个碳原子，共有 11 个碳原子必定在同一平面上。
高中化学 2.1.1有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法课件 苏教版选修5
探究点一 探究点二
解析:(1)降冰片分子中含有碳碳双键,属于不饱和烃,降冰片也属于环 烃,但不属于烷烃(饱和烃),分子中不存在苯环,不属于芳香烃。(2)根据碳、 氢原子的成键规律和降冰片的结构简式可得其分子式为 C7H10。(3)降冰片 烯属于烃类有机物,不溶于水,其碳原子数已经大于 4,常温下不是气体,其分 子中含有碳碳双键,能发生加成和氧化反应。
正四面体 正四面体
109°28'
平面形 平面
120°
直线形 直线
180°
平面正六边 形 平面
120°
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探究点一 探究点二
当 1 个碳原子与其他 4 个原子(或原子团)连接时,必将形 成 4 个单键,那么这个碳原子将采取四面体取向与之成键,任意两个键之间 的夹角都接近 109°28'。
可表示为
。
(1)降冰片烯属于
。
a.环烃
b.不饱和烃
的分子式为
(3)降冰片烯不具有的性质
a.能溶于水
c.能发生加成反应
。 。
b.能发生氧化反应 d.常温、常压下为气体
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专题2 有机物的结构与分类
第一单元 有机化合物的结构
第一课时 有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法
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有机化合物的结构 有机化合物中碳原子的成键特点与结构的表示方法高二化学(沪科版2020选择性必修3)
元素周期表中的部分元素的电负性截取
碳氢键之间为极性键
碳碳键之间为极性键
01 有机化合物中碳原子的成键特点
钠与水和乙醇反应的实验
实验操作
向盛有蒸馏水的烧杯中 加入一小块钠
向盛有无水乙醇的烧杯 中加入一小块同样大小 的钠
实验现象
实验结论
01 有机化合物中碳原子的成键特点
实验原理 实验现象
剧烈程度
水和钠
将碳、氢元素符 号省略，每个拐 点或终点均表示 有一个碳原子。
02 有机化合物结构的表示方法
请根据葡萄糖的结构简式写出其键线式
以葡萄糖为例展示其结构简式
O CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
HO
葡萄糖的键线式
OH OH H
OH OH O
使用键线式表示较复杂有机化合物较为清晰简便。
3
• 3.一般形成4个单键 的碳原子为饱和碳 原子,否则为不饱和 碳原子,而有C-H键 的易发生取代反应, 有 C = C与 C 三 C键 的易发生加成反应。
01
乙烯分子的碳碳双键中的一个键较另一 个键容易断裂；类似地，乙炔分子的碳 碳三键中有两个键较另一个键容易断裂 。所以乙烯、乙炔均能发生加成反应， 这也是含有不饱和碳原子的有机物常见 的性质。
非极性键
非极性键
σ键
极性键
化学性质 取代反应 — — 加成反应 — — 加成反应 — — 取代反应 取代反应、 与钠反应
02 有机化合物结构的表示方法
种类 球棍模型
特点
小球表示原子，短棍代表 共价键
空间填充模型
用不同体积大小的小球表 示不同原子
实例
课堂练习
1 下列物质的结构简式中,书写正确的是( C )
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一个碳原子，如丙酸的键线式为_________。 4．最简式(实验式)：表示物质组成的各元素原子数目的最简整数比的式子，
如 C2H4 和 C3H6 的最简式均为__C_H__2_。
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学业分层测评（四） 点击图标进入…
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团)合并，用数字标注在元素符号右下角(或把原子团用小括号括起来，并将数字 标在小括号外右下角)，单键“—”可省略，如乙醇：_C_H__3C__H_2_O_H____。
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3．键线式：用锯齿状折线来表示有机化合物中的共价键情况，键线式只要 求表示出__碳__碳__键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点均表示
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[探究问题] 1．思考探究
有机物 分子式
[合作·探究] 常见有机物的空间构型与碳的成键特点探究
甲烷 CH4
乙烯 C2H4
乙炔 __C_2_H_2__
结构式 和结构
简式
分子的 空间构型
和 CH4 _正__四__面__体___
____________ H__—__C_≡__C_—__H__ 和___C_H__2=_=_=__C_H_2 _和___C_H_≡__C__H__
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(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时，与叁键相连的单键 和叁键之间的夹角为 180°，即形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于 同一_直__线___上。
3．饱和碳原子和不饱和碳原子 (1)饱和碳原子：仅以_单__键___方式成键的碳原子。 (2)不饱和碳原子：以_双__键___或__叁__键__方式成键的碳原子。
知
识
点
一
学
业
第一单元 有机化合物的结构
分
层
测
第 1 课时 有机物中碳原子的成键特点和有机 评
知
识 点
物结构的表示方法
二
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1．了解有机物中碳原子的成键特点，通过碳原子的四价原则，理解 有机物中碳原子的三种成键方式、空间取向。(难点)
2．掌握有机物结构的表示方法。(重点)
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_平__面___
_直__线___
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[核心·突破] 1．有机物中碳原子的成键方式
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有机物结构的表示方法
[基础·初探] 教材整理 有机物结构的表示方法 1．结构式：表示分子中每个原子的成键情况，如乙醇：
____________________。
பைடு நூலகம்
2．结构简式：在不影响表示物质结构特点的基础上，把相同的原子(或原子
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有机物中碳原子的成键特点
[基础·初探] 教材整理 有机物中碳原子的成键特点 1．碳原子的结构及成键特点
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碳原子的成键特点，决定了含原子种类和数目均相同的分子，其原子可能 具有多种不同的结合方式，从而形成具有不同结构的分子。
2．有机物分子的形状与碳原子成键方式的关系 (1)当一个碳原子与其他 4 个原子以单键连接时，这个碳原子将采取__四__面__体__ 取向与之成键； (2)当碳原子之间形成双键时，与双键碳原子相连的单键与双键之间的夹角 接近 120°，而且形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一__平__面__上；
如 C2H4 和 C3H6 的最简式均为__C_H__2_。
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学业分层测评（四） 点击图标进入…
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团)合并，用数字标注在元素符号右下角(或把原子团用小括号括起来，并将数字 标在小括号外右下角)，单键“—”可省略，如乙醇：_C_H__3C__H_2_O_H____。
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3．键线式：用锯齿状折线来表示有机化合物中的共价键情况，键线式只要 求表示出__碳__碳__键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点均表示
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[探究问题] 1．思考探究
有机物 分子式
[合作·探究] 常见有机物的空间构型与碳的成键特点探究
甲烷 CH4
乙烯 C2H4
乙炔 __C_2_H_2__
结构式 和结构
简式
分子的 空间构型
和 CH4 _正__四__面__体___
____________ H__—__C_≡__C_—__H__ 和___C_H__2=_=_=__C_H_2 _和___C_H_≡__C__H__
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(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时，与叁键相连的单键 和叁键之间的夹角为 180°，即形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于 同一_直__线___上。
3．饱和碳原子和不饱和碳原子 (1)饱和碳原子：仅以_单__键___方式成键的碳原子。 (2)不饱和碳原子：以_双__键___或__叁__键__方式成键的碳原子。
知
识
点
一
学
业
第一单元 有机化合物的结构
分
层
测
第 1 课时 有机物中碳原子的成键特点和有机 评
知
识 点
物结构的表示方法
二
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1．了解有机物中碳原子的成键特点，通过碳原子的四价原则，理解 有机物中碳原子的三种成键方式、空间取向。(难点)
2．掌握有机物结构的表示方法。(重点)
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[核心·突破] 1．有机物中碳原子的成键方式
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有机物结构的表示方法
[基础·初探] 教材整理 有机物结构的表示方法 1．结构式：表示分子中每个原子的成键情况，如乙醇：
____________________。
பைடு நூலகம்
2．结构简式：在不影响表示物质结构特点的基础上，把相同的原子(或原子
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有机物中碳原子的成键特点
[基础·初探] 教材整理 有机物中碳原子的成键特点 1．碳原子的结构及成键特点
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碳原子的成键特点，决定了含原子种类和数目均相同的分子，其原子可能 具有多种不同的结合方式，从而形成具有不同结构的分子。
2．有机物分子的形状与碳原子成键方式的关系 (1)当一个碳原子与其他 4 个原子以单键连接时，这个碳原子将采取__四__面__体__ 取向与之成键； (2)当碳原子之间形成双键时，与双键碳原子相连的单键与双键之间的夹角 接近 120°，而且形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一__平__面__上；