【高效攻略、逐个击破】高中化学《1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点》章节验收题 新人教版选修5
1-2-1有机化合物中碳原子的成键特点PPT42张
第一章 第二节 课时作业1
第38页
RJ版·化学·选修5
45分钟作业与单元评估
二合一
为 C4H10；B 的分子式为 C4H8，分子中存在双键；C 的分子式 为 C4H10；D 的分子式为 C4H6，分子中存在三键；E 的分子式 为 C4H8；F 的分子式为 C4H8；G 的分子式为 C4H6；H 的分子 式为 C4H8，分子中碳原子之间形成碳环。(4)A 与 C 互为同分 异构体，B 与 E、F、H 互为同分异构体，D 与 G 互为同分异 构体。
D．CH3CH(CH3)COOH
第一章 第二节 课时作业1
第14页
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45分钟作业与单元评估
二合一
一、 1．4 4
2．(1) P
课前预习 —C≡C— (2)链 环 (3)H、O、N、S、
第一章 第二节 课时作业1
第15页
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二合一
二、
1．(1)大 稳定性 (2)空间构型 (3)稳定 稳定性
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。
第一章 第二节 课时作业1
第34页
RJ版·化学·选修5
45分钟作业与单元评估
二合一
6．B 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；分子里含有一个或多个苯环的烃是 芳香烃，而该分子不含苯环，因此不属于芳香烃。
物分子中的原
每个拐点或终 的
为结构简式
子连接起来，
点均表示____， ______
1.2.1有机化合物中碳原子的成键特点
目标导航 预习导引 一 二
2.甲烷的成键特点
自主预习
合作探究
(1)结构特点:正四面体结构,碳原子居于正四面体的中心,4个氢原 子位于正四面体的顶点,两个碳氢键间的夹角为109°28'。
(2)表示方法。
分子式 电子式 结构式
结构简式 球棍模型 比例模型
CH4
·H·
H ∶ C·· ∶ 预习
合作探究
第二节 有机化合物的结构特点
自主预习
合作探究
第 1 课时 有机化合物中碳原子的成键特点
目标导航 预习导引
自主预习
合作探究
1.能记住有机化合物的成键特点。 2.能记住碳原子的sp3杂化与甲烷空间结构。
自主预习
合作探究
目标导航 预习导引 一 二
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个共价键。 2.碳原子间的结合方式
(甲醛)、CH3—CH2—Cl(氯乙烷)等。
目标导航 预习导引 一 二
自主预习
合作探究
二、共价键的键参数及甲烷的成键特点 1.共价键的键参数 (1)键长:是指两个成键原子的原子核间的距离。键长越短,化学 键越强,键越牢固。键长越长,越易发生化学反应。键长影响分子 的稳定性。 (2)键角:是指分子中一个原子与另外两个原子形成的两个共价键 在空间的夹角。键长、键角决定分子的空间结构。 (3)键能:共价键的形成或断裂都伴随着能量的变化。以共价键结 合的双原子分子,裂解成原子时所吸收的能量称为共价键的键能。 键能越大,化学键越稳定。键能决定分子的稳定性。
;属于结构式的
为
;属于键线式的为
;属于比例模型的为
【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?
1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点 课件(34张) (共34张PPT)
〔典例剖析〕
例题1
(2016· 潍坊高二检测)有机物的表示方法多种多样，下面是常用的
有机物的表示方法：
④H
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
①③④⑦ ； 属 于 结 构 式 的 为 (1) 上 述 表 示 方 法 中 属 于 结 构 简 式 的 为 _____________ ②⑥⑨ ；属于比例模型的为__________ ⑤ ⑩ __________ ；属于键线式的为___________ ；属于 ⑧ 球棍模型的为________ 。 C7H12 。 (2)写出⑨的分子式为：__________
sp3轨道有方向性，图形为一头大，一头小，示意图如下：
〔典例剖析〕
例题2
如右图，是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单
键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的 叙述不正确的是 (
D
)
A．该有机物可能的分子式为 C2HCl3 B．该有机物的分子中一定有碳碳双键 C．该有机物分子中的所有原子在同一平面上 D．该有机物中形成的化学键都是极性键
解析：因为该物质是有机物，则图中2个白球是碳原子。根据碳为四价，每 个碳原子可以形成4个单键，现在每个碳原子结合两个其他原子，所以碳碳之间 形成的是双键。氢原子半径最小，小黑球可能是氢原子，3个大黑球可能是氯原 子。选项 A 、 B 、 C 叙述正确。该有机物中碳原子与碳原子间形成的是非极性
键，碳原子与除碳外的其他原子间形成的是极性键，选项D说法错误。
解析： ①③④⑦是结构简式；②⑥⑨是键线式，所有拐点和端点都有一个碳 原子，碳原子不足四个价键的由氢原子补足；⑤是 CH4 的比例模型；⑧是球棍模 型；⑩是结构式，其官能团有—OH 和—CHO；②的分子式为 C6H12，其同分异 构 体 为 CH3CH2CH2CH2CH==CH2 、 CH3CH2CH2CH==CHCH3 、 CH3CH2CH==CHCH2CH3 等。
《有机化合物中碳原子成键特点》课件
（4）同系物：
C2H6
C3H8
C4H10
从以上几种烷烃的结构简式可以看出，相邻烷烃分子在组成上均相差一
个CH2原子团。像这些结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子 团的化合物互称为同系物。
例如：CH4、C2H6、C3H8、C17H36互为同系物。
【练习】
下列物质中属于同系物的是__②__③___④__。
《有机化合物中碳原子成键 特点》
一、有机化合物中碳原子成键特点
以甲烷为例：
分子式： CH4
H 电子式： H C H
H
H 结构式： H C H
H
1.有机物中碳原子成键特点：
（1）成键数目：每个碳原子形成4个共价键 （2）成键种类：碳原子与碳原子 之间可形成单键、双键、三键
（3）连接方式：碳链或碳环
2.有机物种类繁多的原因：
（1）碳原子间成键方式多样 （2）多个碳原子可以互相结合成链状，也可以结合成环状（且可带支链） （3）碳原子还可以与H、O、N、S、P以及卤素等多种非金属原子形成共价键。 （4）组成有机物的碳原子数目灵活：可以只含有1个或几个碳原子，也可以 含有成千上万个碳原子。
【应用探究】 请思考：4个碳原子互相结合可能有哪些方式？再次深 入体会以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
① CH2=CH－CH3 ② CH4 ③CH3CH2CH3
④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 ⑤ CH2—CH2 CH2—CH2
【小结】
同系物的判断标准
①同系物所含元素种类一定相同，除C、H外其他种类元素原子数必须相同。 ②同系物一定具有不同的碳、氢原子数和分子式。 ③同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
① 1-10个C原子的直链烷烃: 称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 +烷
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。
课件10：1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点
5 ．某共价化合物中含有C、H、N三种元素，分子内有4个N原子，且4个N原子排列
成内空的正四面体，每两个原子间都有1个C原子，又知分子内无C-C和C=C键，则该
化合物的化学式为（B ）
A. C4H8N4 C. C6H10N4
B. C6H12N4 D. C6H8N4
注意：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
R
、O=C=O ———直线型
8．某有机物的结构如下图所示：
分析其结构并回答下列问题：
(1)写出该有机物的分子式：__C__1_6_H__1_6_O_5_____。
(2)分子中含有_1_2__个不饱和碳原子，分子中有_2___种双键。 (3)分子中的饱和碳原子有_4__个，一定与苯环处于同一平面的碳原子有_4___个。
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.常见典型分子的空间构型 (1)甲烷的空间构型是 正四面体立体 结构，C原子位于 正四面体 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 平面形 结构，分子中的6个原子处于 同一平面内 。
(4)分子中
结构中的碳碳键与碳氧键的键角约为_1__2_0_°___，
结构中
的碳氢键与碳碳三键之间的夹角是_1_8__0_°__。
学习小结
本节内容结束
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C=C C≡C
C-C C-H C-O C-X C-N C=O C≡N
饱和碳原子 ——仅以单键与其他原子形成4个共价键的碳原子。
不饱和碳原子 ——以双键、三键或苯环等与其他原子成键的碳原子。 （直接相连的原子数少于4）
2015-2016学年高二化学教学课件1-2-1《有机物中碳原子的成键特点》.ppt
②C＝C 双键与 C≡C 叁键： 键长分别为： 1.33×10
－10
m
和 1.20×10－10m, 总键能分别为 615kJ· mol－1 和 812kJ· mol
－1
， 它们的平均键能(615/2,812/3)均小于 C—C 单键的键能，
因此只需要较少的能量就能使双键中的一个键，叁键中的 两个键断裂，因而较容易发生加成反应。这是它们最典型 的性质(官能团的特性)。另外 C＝C，C≡C 亦能被强氧化 剂 KMnO4 酸性溶液氧化而使它褪色。
[典例 2] 有机物的表示方法多种多样，下面是常用的 有机物的表示方法： ① ② ③CH4
④
⑤
⑧
⑨
(1)上述表示方法中属于结构简式的为：________；属 于结构式的为：________；属于键线式的为________；属 于比例模型的为：________；属于球棍模型的为 ________。
情感、态度 养学生自主学习、合作学习的能 与价值观 力，培养思维的有序性、逻辑性、 严谨性。
自主学习
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________个电子，很难得失电子， 易与碳原子或其他原子形成________个共价键。
二、甲烷的分子结构 1．甲烷分子结构的不同表示方法 分子式 电子式 球棍 模型 CH4 实验式 结构式 比例 模拟 CH4
种类
实例
涵义
应用范围
①进一步省去碳氢元素的符 号，只要求表示出碳碳键以 键线 式 及与碳原子相连的基团。 ②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。 可表示为：
典例导析
碳原子的成键特点
课件11：1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点
s-s σ键
s-p σ键
p-p σ键
p
p-pπ键
p
单键为σ键，双键为1个σ键1个π键，三键为1个σ键2个π键。
思考
2、根据甲烷分子的结构，CH4的空间构型是？杂化轨道为？键 角为多少？如何证明甲烷是正四面体而不是平面结构？
分子式 CH4
.. ..
电子式
H C1
C—C≡C—C F F
HH
3、下列分子中的所有碳原子一定都共面的是（ CD ）
A.
B.
C.
D.
课堂小结
有机物中碳原子的成键特点
碳原子可以与其他原子形成4个共价键；碳原子之间也 可相互形成单键、双键或三键；碳原子间既可以形成较 长的碳链，又可以形成碳环。
本节内容结束
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(2)碳原子间的成键方式：C—C、C=C、C≡C
(3)碳链：直线型、支链型、环状型等
Si原子四个键， H原子1个键，N 原子三个键。O 和S均为两个键。
思考
1、共价键根据重叠方式不同如何分类？碳形成的是哪类共价键键
特征：轴对称，强度较大，组成 的两个原子可以围绕键轴旋转。
(3)键角 ：在分子中键和键之间的夹角叫做键角。
分子的 稳定性 分子空 间构型
共价键参数
共价键 键能大小(kJ/mol) 键长pm
CH4
C-H
413.4
109．3
NH3
N-H
100．8
H2O
O-H
463
95.8
HF
H-F
566
91.8
一般说来，键长越短，键能越大，键越牢固。
课堂练习
高二化学选修5课件：1-2-1有机化合物中碳原子的成键特点
(4)原子种类和数目相同的分子，其原子可能具有多种
不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。这也是有机 物种类繁多的重要原因。
第一章 认识有机化合物
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物原子的
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
第一章 认识有机化合物
【例3】
写出下列有机物对应的分子式、结构简式、
键线式。(
)
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物
【解析】
根据分子式写出结构简式、键线式时，注
意首先应判断其物质类型，可以通过通式或不饱和度推断
其官能团类型，写出结构简式。键线式要检查其每个碳周 围是否满足8电子稳定结构，即是否满足形成4个共价键的
(
下列化学式及结构式中，从成键情况来看不合理的是 ．．． )
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物
【答案】
D
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物
自然界中化合物的种类最多的是( A．无机化合物
)
人 教 版 化 学
B．有机化合物
C．铁的化合物
【解析】 的一类化合物。 【答案】 B
D．碳水化合物
第一章 认识有机化合物
【答案】
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物
根据要求填写下列空白：
人 教 版 化 学
第一章 认识有机化合物
人 教 版 化 学
条件，书写时注意与同一碳相连的不同键之间一定有一定
的夹角，不是笔直的，应呈现波折形。根据键线式写出分 且相连的氢原子已省略，应注意计算。键线式通常用来表
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1-2-1 有机化合物中碳原子的成键特点
一、选择题
1．(2012·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：A
2．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．③④⑤
C．②③④ D．①④⑤
答案：B
3．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SiH4
B．甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C．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：C
6．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。
9．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如下图所示的分子，对该分子的描述不．正确的是( )
A．分子式为C25H20
B．分子中所有原子有可能处于同一平面
C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D．分子中所有原子一定处于同一平面
答案：BD
10．某共价化合物含C、H、N三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子排列成内空的四面体(如白磷的结构)，每两个氮原子间都有一个碳原子。
已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为( )
A．CH8N4B．C6H12N4
C．C6H10N4D．C4H8N4
答案：B
点拨：由题意可知四个氮原子构成了四面体结构，碳原子在四面体的六条边上，而碳原子间不存在单键或双键，故碳余下的价键被氢占有，由此可推知其分子式为C6H12N4。
二、非选择题
11．某烃的结构简式为
分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a，一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a，b，c依次为( )
A．4,5,3 B．4,6,3
C．2,4,5 D．4,4,6
答案：B
点拨：该烃的结构简式也可表示为
很明显，1,2,3号碳原子和1号碳上的氢组成乙炔构型；2,3,4,5,7号碳原子和4号碳上的氢组成乙烯构型，以5,6,7,8号碳原子为中心均可组成甲烷构型。
由此不难得出结论：处于四面体结构中心的碳原子有5,6,7,8号4个，一定在同一平面内的碳原子有1,2,3,4,5,7号6个，一定在同一直线上的碳原子有1,2,3号3个。
12．工业上用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能，例如：在汽油中加入CH3OC(CH3)3来生产无铅汽油。
CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间的连接形式是( )
答案：C
点拨：根据碳原子总是形成四个共价键，氧原子总是形成两个共价键，CH3OC(CH3)3分子
的结构式可表示为。
13．碳原子最外电子层含有________个电子，根据碳原子的成键特点，每个碳原子可以跟其他非金属原子形成____个________键，而且碳原子之间也能以________键相结合，形成______键、________键或________键，连接成稳定的长短不一的碳链或含碳原子数目不等的碳环，从而导致有机物种类纷繁，数量庞大。
答案：4 4 极性共价非极性共价单双三
14．是一种驱虫药——山道年的结构简式，试确定其分子式为________，指出其含有的官能团的名称____________。
答案：C14H16O3碳碳双键、羰基酯基
点拨：由已知结构简式可知，分子中有14个碳原子，3个氧原子，又有3个环和4个双键，氢原子数为30－3×2－4×2＝16，所以分子式为C14H16O3。
(1)__________；
(2)__________；
(3)__________；
(4)__________。
答案：(1)C6H14(2)C5H10(3)C7H12(4)C10H8
杂化轨道理论与有机化合物空间形状
科学家根据多电子原子中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①(orbital)上运动，并用s、p、d、f来表示不同形状的轨道。
电子在原子核外的
运动状态，可以通过其运动轨道所处的电子层、轨道的形状、轨道的伸展方向以及电子的自
旋状态四个方面去描述。
碳原子核外的6个电子中2个电子占据了1s轨道，2个电子占据了2s轨道，2个电子
占据了2p轨道②。