1-2-1 有机化合物中碳原子的成键特点
有机化合物中碳原子的成键特点(课件)高一化学(人教版2019必修第二册)
直链 支链
(1) 键的个数
每个碳原子形成4个共价键（4对共用电子对）
(2) 成键的类型
(3) 碳骨架形式
碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。
碳原子不仅可以与其他原子形成共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。
有机化合物中碳原子成键特点
1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”
如：CH3CH2CH3 键线式可表示为__________________
键线式可表示为__________________
CH3CH=CHCH3 键线式可表示为__________________
有机化合物组成和结构的表示方法
①空间填充模型②球棍模型
7、分子模型
最能反映真实结构
你认为哪一种模型最合理？为什么？
各原子间形成的共价键时，彼此离的越远，则斥力越小，结构越稳定。
甲烷空间构型
4个C-H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等
电子式
结构式
空间充填模型
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，键能为413.4KJ/mol,键长为109pm,键角为109°28′。
使用模型研究物质结构
将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。 随着信息技术的发展，还可通过计算机对物质结构进行模拟和计算。
鲍林，美国化学家。1954获诺奖
碳原子成键特点
2、碳原子结构特点
1、碳元素在周期表中的的位置
第二周期ⅣA族
D、G
(2)碳骨架为链状的有_______________________，为环状的有_______，含有支链的有________。
2-1-1有机物中碳原子的成键特点及结构的表示方法(课件)——高中化学苏教版(2019)选择性必修3
(2)请仔细观察企鹅酮的结构，写出所含官能团的名称及企鹅酮的分子式。
提示 企鹅酮分子中含有羰基和碳碳双键两种官能团，其分子式为 C10H14O。
(3)参考题述两种分子的表示方法，写出有机物 简式和键线式。
的结构
提示 结构简式为
，键线式为
。
(4)企鹅酮的1H核磁共振谱中有几组峰？ 提示 共有3组峰。
可以不省略，如乙酸的结构简式可写为
(√)
(3)丙烯的分子式为C3H6，结构简式为CH3CHCH2( × )
(4)醛基的结构式为
，结构简式可写为—CHO或—COH( × )
(5)某有机物的键线式为 ，其分子式为C3H8O( × ) (6)正丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH，可进一步简写为C3H7OH( × )
①五种物质中4个碳原子一定处于同一平面的有__b_c_d_e_(填字母)。 ②b的结构简式为_________，d的分子式为_C__4H__6_。
(2)某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元 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)。
①该有机物中○表示的原子为___H__(用元素符号表示，下同)， 表示的 原子为__C___， 表示的原子为__O___。
乙醇_C__2H__6O__ 乙醛C2H4O
_C_H__3_C_H_2_O_H__ _C_H__3C__H_O__或___________
由上表可知，表示有机化合物结构的方法中，分子式 不 能完整表示出 有机化合物分子中各原子的成键情况，而 结构式 可完整表示，但对于 结构比较复杂的分子，结构式太繁琐，采用 结构简式 既可以删繁就简， 又可以展示有机物分子的结构特征。
结构简式
CH4
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。
人教版化学选修5-1-2-1有机化合物中碳原子的成键特点-同步练习及答案
1-2-1 有机化合物中碳原子的成键特点一、选择题1．(2018·经典习题选萃)大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )A．形成四对共用电子对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答案：A2．下列五种物质：①CO2②CHCl3③甲烷④CCl4⑤P4其结构具有正四面体构型的是( )A．①②③ B．③④⑤C．②③④ D．①④⑤答案：B3．下列有关物质的表达式正确的是( )A．乙炔分子的比例模型示意图：C．乙醇的结构简式：CH3CH2OH答案：C点拨：乙炔分子是直线形分子，A错；根据键线式的结构可知，该键线式所表示的有机物的名称是烯，B错；丁二烯的分子式为C4H6，D错。
4．有一类组成最简单的有机硅化合物，它的分子组成与烷烃相似，下列说法错误的是( )A．甲硅烷的分子式为SiH4B．甲硅烷燃烧生成SiO2和H2OC．甲硅烷的密度比甲烷小D．甲硅烷的热稳定性比甲烷弱答案：C点拨：SiH4比CH4密度大，故C说法错误。
Si元素较C元素非金属性弱，因此SiH4的热稳定性比CH4弱，故D正确。
5．键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，这种键线式表示的物质是( )A．丁烷B．丙烷C．丁烯D．丙烯答案：C6．下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是( )A．氨气B．二氯甲烷C．四氯甲烷D．白磷答案：C点拨：四氯甲烷和白磷呈正四面体结构，但白磷中的共价键是磷磷键，属于非极性共价键。
7．下列有机物分子中，所有的原子不．可能在同一平面上的是( )答案：D点拨：据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构可知A、B、C项中所有原子均可能在同一平面上，只有D项中含有—CH3四面体结构，不可能所有原子共面。
8．如图是立方烷的键线式结构，下列有关说法不正确的是( )A．它和苯的最简式相同B．它属于芳香烃C．它只有两种化学键D．它与苯乙烯(C6H5—CH===CH2)具有相同的分子式答案：B点拨：立方烷的分子式与苯乙烯的分子式相同，都是C8H8，最简式为CH，与苯的最简式相同；立方烷分子中只含有C—H键和C—C键两种化学键。
有机化学学案3：1.2.1碳原子的成键方式
第2节 有机化合物的结构与性质第1课时 碳原子的成键方式【学习目标】1．有机化合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____个共价键。
(2)有机物中碳碳之间的结合方式有______________；多个碳原子之间可以彼此连接成____状也可以彼此连接成____状；碳链可长可短，可以是直链，也可以有1个或多个支链；碳原子还可以与其他元素的原子成键。
2．单键、双键和叁键(1)单键：两个原子间共用______电子的共价键，如碳碳单键(C —C)、碳氢单键(C —H)等。
(2)双键：两个原子间共用______电子的共价键，如碳碳双键(C===C)、碳氧双键(C===O)等。
(3)叁键：两个原子间共用______电子的共价键，如碳碳叁键(CC)、碳氮叁键(CN)等。
3．极性键和非极性键根据共用电子对在形成共价键的原子间________可将共价键分为极性键与非极性键。
(1)非极性共价键(简称非极性键)：A —A 、A===A 、AA 型键，要求成键的两个原子相同，吸引电子的能力______，共用电子对不偏向任何一方，因此参加成键的两个原子都不显电性。
(2)极性共价键(简称极性键)：A —B 、A===B 、AB 型键，要求成键的两个原子不同，它们吸引电子的能力____，共用电子对偏向________________的一方，使该方的原子带部分负电荷(用δ－表示)，另一方元素的原子则带部分正电荷(用δ＋表示)。
如碳氢单键(Hδ＋—C δ－)、碳氧单键(C δ＋—O δ－)等。
【探究学习】一、碳原子成键情况的探究观察甲烷、乙烯、乙炔和苯的球棍模型，描述分子中碳、氢原子在空间的排列情况(即空间构型)，并分析：(1)四种分子中碳原子周围各有什么类型的共价键？其数目是多少？(2)四种分子中的碳氢键的键角各为多少？(3)结合甲烷、乙烯的化学性质，分析在化学反应中的断键情况。
二、碳碳双键和碳碳叁键性质的探究(1)乙烯能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应而退色，乙烷则不能发生相似的反应，结合表中的数据分析其原因。
高中化学人教版选修5 1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点 Word版含解析
第一章第二节第1课时一、选择题1. 以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是()A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个极性共价键B. 在有机化合物中，碳元素只显－4价C. 在烃中，碳原子之间只形成链状D. 碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物解析：碳原子与其他原子可以形成4个共价键，但不一定均为极性键，如碳碳键为非极性键，A错误；在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，如环己烷，C项错误。
答案：D2. 燃油对环境的危害是全球公认的一个问题，无铅汽油的使用已成为人们的共识。
在汽油中添加CH3OC(CH3)3可生产无铅汽油。
CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接方式是()解析：一般来说，在有机化合物的分子结构中，碳原子形成四个共价键，氢原子只形成一个共价键，氧原子要形成两个共价键。
根据这一价键规律可以将CH3OC(CH3)3写成其对应的展开式：，则各原子间的连接方式一目了然。
答案：C3. 下列化学用语表达正确的是()A．HClO的电子式：B. 丙烷分子的比例模型：C．对氯甲苯的结构简式：3D ．乙醇的分子式：C 2H 6O解析：选项A 中，HClO 的电子式应为H ··O ······Cl ······；选项B 表示的是丙烷分子的球棍模型；选项C 中表示的是间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式为。
答案：D4. 某有机物的分子式为C 10H 14Cl 2O 2，分子结构中不含有环和碳碳三键，只含有1个，则该分子中含有碳碳双键的数目为( ) A ．1 B ．2 C. 3D ．4解析：该分子除含有1个外，若不含碳碳双键，则分子式为C 10H 18Cl 2O 2，而该分子的分子式为C 10H 14Cl 2O 2，因此该分子中应含有18－142＝2个碳碳双键。
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
有机化合有机物的成键特点
有机化合有机物的成键特点有机化合物是由碳和氢以及其他元素组成的化合物。
它们具有许多成键特点，这些特点使得有机化合物具有独特的物理和化学性质。
1.碳的四个价电子使得有机化合物可以形成四个共价键。
这使得碳可以形成多种复杂的分子结构，并且能和多种元素形成化学键。
2.有机化合物中的碳-碳键可以形成长链、分支链和环结构。
这种特点使得有机物能够形成多种不同的化合物，如烷烃、烯烃和芳香烃等。
3.有机化合物中的碳-碳键通常是非极性的。
这种非极性使得有机物能够溶解于非极性溶剂，如石油醚和苯，并显示出疏水性。
4.有机化合物中的碳-氢键通常是非极性的。
这种特点使得有机化合物能够与许多非极性溶剂和非极性物质相互作用。
5.有机化合物中的碳-氢键活化能相对较低，这使得有机物很容易进行化学反应，如加成、消除和取代反应等。
6.有机化合物中的官能团使得有机物具有特定的化学性质。
这些官能团含有不同的原子，如氧、氮和卤素，它们可以增强或减弱碳原子上的电子密度。
7.有机化合物中存在的双键和多键使得有机物能够进行加成反应。
这些反应可以发生在双键或多键上，将新的原子或官能团连接到有机分子中。
8.有机化合物中的氧、氮和卤素原子具有较高的电负性，使得它们可以与其他化合物形成氢键或离子键。
这些相互作用对于有机化合物的特定化学反应和性质具有重要影响。
有机化合物的成键特点对于理解有机化学的基本原理和预测有机反应的产物非常重要。
这些特点使得有机化合物具有丰富的化学行为，并成为了许多重要的化学领域的基础，如有机合成、药物化学和材料科学等。
有机化合物中碳原子的成键特点
有机化合物中碳原子的成键特点1.四价性：碳原子具有四个价电子，每个电子可与其他原子的电子形成共价键。
四价性使得碳原子可以与其他碳原子或其他元素形成多种多样的化学键，使得有机化合物的结构和性质多样化。
2.杂化轨道：由于碳原子的四价性，碳原子的4个价电子需要形成四个稳定的共价键。
为了完成这四个共价键，碳原子中的三个2s和一个2p 杂化轨道参与成键。
碳原子通过sp3杂化形成了四个等能量的sp3杂化轨道，每个轨道空间分布方向相互垂直，并指向一个立体角的顶点，从而有机化合物中的碳原子呈现出四面体结构。
3.正向和侧向重叠成键：有机化合物中的碳原子通过两种方式与其他原子成键，即正向和侧向重叠成键。
在正向重叠成键中，碳原子的sp3杂化轨道与其他原子的轨道正向重叠，形成σ键。
而在侧向重叠成键中，碳原子的p轨道与其他原子的轨道侧向重叠，形成π键。
4.自由旋转性：由于碳原子的四面体结构，有机化合物中碳原子与其它原子成键后，存在自由旋转的能力。
这种自由旋转性使得有机化合物在空间中具有很大的灵活性，不同的构象和立体异构体可相互转变。
5.链状结构：由于碳原子可以与自身形成多个共价键，碳原子可以通过形成共价键与其他碳原子连接在一起，形成链状结构。
这种链状结构使得有机化合物能够形成复杂的化学结构，且碳链的长度可以很长。
6.亲电性：碳原子相对于其它元素的原子，亲电性较小。
这是因为碳原子的电负性较低，即它不容易鼓励与其它原子形成共价键。
这种亲电性较小使得碳原子具有稳定性，不容易发生反应。
总之，有机化合物中碳原子的成键特点主要包括四价性、杂化轨道、正向和侧向重叠成键、自由旋转性、链状结构和亲电性。
这些特点使得有机化合物具有很高的结构多样性和反应活性，是有机化学研究的基础。
有机化合物中碳原子的成键特点
有机化合物中碳子的成键特点教学目标 :1、碳原子的成键特点2、有机分子的空间构型和有机物中碳原子的成键特点的关系3、有机化合物结构的表示方法：结构式、结构简式、键线式知识分析（一）有机物的特点：①构成有机物质元素少（C、H、O N、S、P）,但有机物种类繁多，结构复杂。
②大多数有机物难溶于水而易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
③绝大多数有机物受热易分解，而且容易燃烧。
④绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点低。
⑤有机物所起的化学反应比较复杂，一般比较慢，并且还常伴随有副反应发生。
（二）有机物中碳原子的成键特点碳原子位于周期表第W主族第二周期，碳原子最外层有4个电子，碳原子既不易失电子、也不易得电子。
有机物种类繁多的原因，主要是由C原子的结构决定的。
其成键特点是:（1）在有机物中，碳原子有4 个价电子，碳呈四价，价键总数为4。
（成键数目多）（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 A C②有机物中常见的共价键：C— C、C=C AC、C-H、C-O C—X、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。
｛知识回顾｝1共价键的定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用2、共价键的类型：①非极性键：由同种非金属原子组成，共用电子对处在成键原子中间。
如:②极性键：由不同种非金属原子组成，电子对偏向于成键原子非金属性强的一方。
如：H-CH 3、H3C-OH［小结］由于乙烯分子中双键的键能小于C-C单键键能的2倍，同时双键中的两个键键能也不相等，即双键中一个键的键能不等于双键键能的1/2，其中一个键的键能小于另一个键的键能。
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பைடு நூலகம்
根据价键理论，共价键是原子之间通过电子 云的重叠形成共用电子对而形成的化学键。 形成共价键时，轨道尽可能最大重叠。
如：
“头碰头”重叠 σ键
组成σ键的原子可以绕键轴旋转而不破坏σ键
C原子与4个H原子形成甲烷分子的过程
sp3杂化轨道 sp3杂化
sp3杂化的特点：
（1）杂化前后原子轨道的数目不变 （2）杂化后各个杂化轨道的能量完全一样
C.有支链的直线形
思考： 根据碳原子的成键特点，你能猜猜看碳为 什么能形成如此多种有机物吗？
视野拓展
练习：下列互为同分异构体的是
二.有机化合物的同分异构现象： 1. 同分异构现象： 化合物具有相同的分子式，但具有不同 的结构现象，叫做同分异构体现象。 2.同分异构体: 具有同分异构体现象的化合物互称为 同分异构体。 分子组成相同 三个相同：分子式相同 相对分子质量相同 理解：
B和 H ； 指出下列哪些是碳链异构_______ E和G、D和F ； 哪些是位置异构_______________ A与DF、C与EG。 哪些是官能团异构_____________
A．CH3CH2COOH C．CH2=CH-CH=CH2 E．CH3-CH2-C≡CH G．CH3C≡CCH3
B．CH3CH(CH3)CH3 D．CH3COOCH3 F．HCOOCH2CH3 H．CH3-CH2-CH2-CH3
在元素周期表的百余种元素中，为什 么只有碳元素的化合物能够形成如此 多种的化合物，与其它元素的化合物 平分天下呢？ 结构
→性质
决定
有机物的结构有什么特点？
第一章 认识有机化合物
第二节 有机化合物的结构特点
一、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 碳原子的最外层有 4 个电子，很 难得失电子，易与碳原子或其他原子形
成 4 条共价键。
碳四价
有机物的 分子结构
化学键
空间构型
2、甲烷的分子结构
正四面体
四个碳氢键的长度相等， 均为109pm 键长
两个C-H键之间的夹角均 为109’28’’ 键角 断开四个碳氢键所需的能 量均为413.4kJ/mol 键能
甲烷为什么具有正四面 体结构？
回忆：原子核外电子的运动特征
1、电子在原子核外运动并不遵循宏观物体的运 动规律，无一定的运动轨迹 2、电子在核外运动所处的位置及运动速度不能 准确确定，但可以用统计的方法确定电子在核 外某处出现的机会 3、具有一定能量的电子在原子核外一定区域内 运动，在同一区域内运动的电子的能量大致相 同。人们把核外电子运动的不同区域看作不同 的电子层（即能层） 4、各电子层上电子的能量不同，离核越远，能 量越高。
两个不同：
结构不同、性质不同
3.同分异构体的常见类型：
（1）碳原子排列顺序不同造成的碳链异构；
如：正戊烷 和 异戊烷
（2）位置不同造成的官能团位置异构；
如：1-丁醇 和 2-丁醇 如：羧酸和酯、醛和酮、醚和醇。
（4）立体空间构型不同造成的立体异构；
（3）官能团不同造成的官能团异构；
如：长大点你就懂了。
在形成烷烃时，所有的C原子都先sp3杂化， 再与H原子或C原子形成σ键。 如：乙烷
思考：根据烷烃中碳原子的成键特点， 判断以下说法是否正确 A、所有碳碳单键和碳氢键都可以旋转 B、己烷的六个碳原子排列成一条直线
写在平面，意在空间。
正已烷的碳链呈（ B ）
A.正四面体
B.锯齿形
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
5、同一能层的电子，能量也可能不同， 可按能量的不同分为不同的能级，用符号 ns、np等表示。 如：第一能层有一个能级（1s）； 第二能层有两个能级（2s、2p）以此类推
s能级区域为球形 p能级区域为三个相互垂直的纺锤形
6、不同能级的电子，运动区域的形状不同。
s 轨 道 p 轨 道
7、轨道：根据电子的能量差异和运动区 域的不同，认为核外电子分别处在不同的 轨道运动。 8、电子按照能量的大小，由低到高的排 列在不同的轨道中，每个轨道中最多容纳 2个电子。 C原子：1s22s22p2 H原子：1s1 2p