公开课有机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________。
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。
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
有机物中碳原子的成键特点
键(C C)、碳氧双键(C O)等。
当碳原子之间或碳原子与其他原子(或原子团)之间形成双键时,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。
双键不能转动,所以双键上的原子始终在一个平面,碳碳双键周围的六个原子都共平面。
如乙烯分子里的两个碳原子和四个氢原子都处在同一平面上,它们彼此之间的键角为120°。
(3)叁键两个原子间共用三对电子的共价键称为叁键,如碳碳叁键(C≡C)、碳氮叁键(C≡N)等。
当碳原子之间或碳原子与其他原子(或原子团)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。
如乙炔的分子式是C2H2,乙炔分子里的两个碳原子和两个氢原子处在一条直线上,它们彼此之间的键角为180°。
与其他原子成键时存在双键或叁键等不饱和键的碳原子称为不饱和碳原子。
正是由于分子中不饱和碳原子的存在,使得烯烃和炔烃的化学性质比烷烃活泼。
【学生活动】有机物中碳原子的成键特点完成课本P19表21填空内容:有机物甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2结构式H—C≡C—H分子的空间构型空间正四面体平面形直线形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只存学生自主总结探究法在一种结构:。
由于CH2Cl2只存在一种结构,由此可以推出CH4是正四面体结构。
【课堂小结】【作业布置】【课后反思】。
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课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
下列物质中属于烷烃的是（ B ）
A.CH2＝CH2 C.
B.CH3－CH2－CH2－CH2－CH3 D.CH3－CH＝CH2
1molC3H8中含有26 mol电子，相对分子质量为 44 ， 2 molC--C， 8 molC--H,10 mol共价键
5.表示方法(丙烷)：
分子式 结构式 结构简式
C3H8
可能是同系物 C.CO+N2 D.C2H4+C3H6
E.
F.
G. CH2 CH2 和
CH3
CH3 CH3
CH3 CH2 CH2
同系物
同种物质
同种物质
对比 范畴 特性
举例
同位素
同素异形体
原子
单质
物性不同
物性不同
化性几乎相同 化性不一定
1H、2H、3H
O2和O3； 金刚石和石墨
分子式相同 结构相似
结构不同 相差1个/多个CH2
②CH2=CHCl
③CH3CH2CH2Cl
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3 ⑥CH3CH(CH3)2
代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是（ B ）
A．16、32、48、64
B．16、30、44、58
C．16、17、18、19
D．46、60、74、88、102
【思考与讨论】
一
同系物和同分异构体
思考：分析相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？
结构简式 分子式 名称
CH4
CH4 甲烷
CH3CH3
C2H6 乙烷
CH3CH2CH3
C3H8 丙烷
CH3(CH2)2CH3
C4H10 丁烷
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。
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。
7.1.1《有机化合物中碳原子的成键特点烷烃结构》课件高一下学期化学
• B．某有机物中可能只含有碳原子而不含有其他原子
• C．某有机物中可能同时含有碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键
• D．某有机物中含有碳的环状结构，则该有机物分子中至少含有3个碳原 子
特别补充 价键规律
每个碳以四个共价键与H、O、C、Cl、N、P等相连
C/Si原子的总键数为4 H/Cl原子的总键数为1 O/S原子的总键数为2 P/N原子的总键数为3
典型例题
1
2
3
探究要点·典例合作细解 基本能力·随堂评估自测 能力课时培优练
• 下列物质的键线式可表示为__________________
思考与讨论P61 碳架式或碳骨架的相关运用
1.探究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。
甲烷的立体结构
• 甲烷分子中的5个原子不在同一平面上, 而是形成了正四面体的立体结构, 碳原子位于正四面体的中心, 4个氢原子分别位于4个顶点; 分子中的4个C—H键的长度和强度相同, 相互之间的夹角相等,均为 109°28′
正四面体结构示意图
甲烷的空间构型
正四面体
H
H
C
H
H
电子式
结构式 正四面体结构示意图
• 2.在有机化合物中，碳原子形成的共价键可能是极性键，也可能是非极性键。
（）
√
• 3.在有机化合物中，碳原子形成的共价键可能是单键，也可能是双键、三键。
（）
√
• 4.在有机化合物的碳骨架可能是链状，也可能是环状。（ ） √
• 5.五个碳原子形成的有机化合物中，碳碳单键最多有4个。（ ）
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。
有机化合物的结构特点
CH3—CH＝CH—CH3
CH2＝C—CH3
CH3
练习:1、写出分子式为C5H10并含碳碳双键的可能结构。 2、写出C5H11Cl的所有同分异构体
9
练习:1、写出分子式为C5H10并含碳碳双键的可能结构。
类别
烯烃 环烷烃
通式
CnH2n
2、写出C5H11Cl的所有同分异构体
一元取代：常用等效氢法（又称对称法）
这是有机物数目庞大的原因之一
2
甲烷的结构
109º 28′
结构式
立体结构
C与H形成四个完全等同的共价键 以C原子为中心，4个H原子位于4个顶点的正四面体结构
共价键参数
键长： 键长越短，化学键越 稳定 键角： 决定物质的空间结构 键能：键能越大，化学键越 稳定
若组成物质的分子式相同，分子结构是否相同呢？
4、尽量规范
对吗？
序号 1 2 3 4 5
类别
通式
烯烃
环烷烃 炔烃 二烯烃
CnH2n
CnH2n-2 CnH2n+2O
饱和一元脂肪醇
饱和醚 饱和一元脂肪醛 酮
CnH2nO CnH2nO2
饱和羧酸 酯
常 见 的 官 能 团 ︿ 类 别 ﹀ 异 构 现 象
23
C5H10O2的羧酸的同分异构体 4种
(4)C5H10O2的酯的同分异构体
9种
强调相同碳原子数 常见的官能团异构小结：
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
概念
同种元素形成的 不同原子
同种元素形成的 结构相似，分子组成 不同单质 相差若干个CH2
分子式相同，结构不
存在 范围
原子
无机物单质
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。
有关碳原子的信息
一、有机物中碳原子的成键特点任何有机化合物都含有碳元素，在有机化合物分子中，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）。
但是，无论在什么情况下，碳原子总是形成4个共价键，这是有机物中碳原子成键的显著特点。
通过甲烷、乙烯、乙炔的球棍模型也可以明显看到这一点。
从上面的球棍模型还可以看出，在空间结构上，当1个碳原子与其它4个原子连接时（例如甲烷），这个碳原子将采取四面体取向与之成键。
当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时（例如乙烯），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。
当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时（例如乙炔），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。
在烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
下图中1、2、3、4号碳原子为不饱和碳原子，5号碳原子为饱和碳原子，从下图中也可以看到不同类型碳原子在成键时的空间取向。
不同类型的碳原子在成键时为什么会出现不同的取向呢？可以通过杂化轨道理论加以解释。
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。
碳原子处于能量最低状态时只有2个未成对电子。
但是，研究表明，在有机化合物分子中，碳原子总是能形成4个共价键，使其最外层达到8个电子稳定结构。
碳原子是如何形成4个共价键的呢？原来，当碳原子与其它原子形成共价键时，碳原子最外层的原子轨道会发生杂化，使碳原子核外具有4个未成对电子，因而能与其它原子形成4个共价键。
杂化方式不同，所形成分子的空间构型也不同。
碳原子的几种杂化轨道形状示意图通常情况下，碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间形成的单键都是σ键；碳原子与碳原子之间、碳原子与氧原子之间形成的双键中，一个价键是σ键，另一个是π键；碳原子与碳原子之间形成的叁键中，一个价键是σ键，另两个是π键。
第1课时 有机物中碳原子的成键特点
第1课时有机物中碳原子的成键特点一．有机物中主要元素原子的成键特点1．碳原子最外层有个电子，在有机物中总是形成个共价键，碳原子之间可以形成、、；氢原子最外层有个电子，在有机物中总是形成个共价键；氧原子最外层有个电子，在有机物中总是形成个共价键。
2．饱和碳原子是指：；不饱和碳原子是指：。
二．常见有机物分子的空间构型【巩固练习】1．关于有机物种类繁多的原因，不正确的是A．碳原子可以跟其他原子形成四个价健B．碳原子彼此可结合成长链C．组成有机物的元素种类很多D．有机物容易形成同分异构体2．下列事实中，能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是A．CHCl3只代表一种物质B．CH2Cl2只代表一种物质C．CH3Cl只代表一种物质D．CCl4只代表一种物质3．二氟甲烷CF2Cl2(氟里昂—12)是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品，用做空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂，对二氟甲烷的结构判断正确的是A．有两种同分异构体B．分子中的碳原子是饱和碳原子C．只有一种结构D．为正四面体结构4．请说明下列有机化合物的空间形状，并画出空间结构示意图。
（1）CH3C1 （2）HCHO （3）CH2＝CCl25．CH3－C≡C－CH＝CH2分子中有个碳原子共线，个碳原子共面，最少有个原子共面，最多有个原子共面。
6．下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是7．下列分子中所有原子都在同一条直线上的是A.C2H2B.C2H4C.C2H6D.CO28．下列有机物分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是9．甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代，若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代，可以得到的分子如图，对该分子的描述，不正确的是A．分子式为C25H20B．所有的碳原子可能都在同一平面上C．所有原子一定在同一平面上D．此物质属于芳香烃类物质10．某烃的结构简式如右图所示，分子中含有正四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a ，在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面内的碳原子数为c ，则a= 、b= 、c= 。
有机化合物中碳原子的成键特点课件
知识点一 有机化合物中碳原子的结合方式
[练一练] 的是( )
பைடு நூலகம்
下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理
解析：C、Si原子最外层都是4个电子，因此它们在与其他 原子成键时应该共用4对电子；再根据O、S、Se原子呈2价，N 原子呈3价的原则判断。
答案：A
知识点二 甲烷的分子结构 1.甲烷分子结构的表示方法
答案：C
(3)·O······H (4)C6H12
CH2
[类题演练] 下列化学用语正确的是( ) A．乙烯的结构简式可表示为CH2CH2 B．乙醇的分子式：CH3CH2OH C．甲烷的结构式：CH4
D．甲苯的键线式可表示为
解析：A项乙烯的结构简式为CH2===CH2，双键不能省 略；B为乙醇的结构简式，分子式是C2H6O；甲烷的结构式应为
2.甲烷的空间构型 甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成 以碳原子为中心，4个氢原子位于四个顶点的_正__四__面__体__立体结 构。
在甲烷分子里，4个碳氢键是等同的，它们的键长均为 109.3 pm，两个碳氢键间的夹角均为109°28′，键能为413.4 kJ·mol－1。其正四面体结构示意图如右图所示。
(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________。 (2)写出⑨的分子式________。 (3)写出⑩中官能团的电子式：________、________。 (4)②的分子式为________，最简式为________。
[想一想] 已知甲烷分子中的两个氢原子被两个Cl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，而不是平面结构(用下图说明)
有机物的结构与分类 有机物中碳原子的成键特点复习
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
单元内容
有机物中碳原子的成键特点
1、碳原子的结构特点： 最外层有4个电子。 2、碳原子的成键特点 （1）每个碳原子可以形成四个共价键。碳原子之间或与其他非金 属原子可形成三种共价键： 单键（C—C、C—H、C—O、C—X）、双键（C＝O、C＝C）和 叁键（C≡C、C≡N）。 （2）单键中的碳原子形成正四面体结构。 （3）双键碳原子和与之直接相连的4个原子（共6个原子）处于同 一平面。 （4）叁键碳原子和与之直接相连的2个原子（共4个原子）处于同 一直线。 （5）苯环碳原子和与之直接相连的6个原子（共12个原子）处于同 一平面。
〖练习3〗（2008宁夏理综8）在①丙烯；②氯乙烯；③苯；④甲苯
四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是（ ）
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
有机物中碳原子的成键特点
〖练习4〗（2004全国理综C12）下列分子中，所有原子不可能共处
在同一平面上的是（ ）
A．C2H2 C．NH3
B．CS2 D．C6H6
而以单键连接时键已经充分利用，称为饱和键。
4、饱和碳原子和不饱和碳原子 在烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，以双键 或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
Hale Waihona Puke 有机物中碳原子的成键特点〖练习6〗（2007全国理综B12）某有机化合物仅由碳、氢、氧三种
元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为
〖练习5〗（多选）描述CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子结构的下 列叙述中，正确的是（ ）
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个碳原子有可能都在同一平面上 D．6个碳原子不可能都在同一平面上
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①碳原子间连接方式的多样性
②同分异构现象的普遍存在
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 2 周期 ⅣA 族; 碳原子中最外层含有4 个电子，跟 其它原子形成 4 个 共价 键。
一、碳原子的成键特点
1.成键数目多： 每个碳原子形成4个 共价键
2.成键方式多：
①碳原子既可以与其他原子形成共价键，碳原子 之间也可以相互成键，可形成单键、双键或叁键 ②多个碳原子之间可以形成碳链（还可以带支链） 或碳环——构成有机物的基本骨架。
•
• 观看并阅读教材P18并思 考在19世纪中叶前为什 么人们认为二取代甲烷存 在两种结构，而实验中却 只能合成一种二取代甲烷 （CH2R2）？
C≡C
直线型
180°
烃分子中： 仅以单键方式成键的碳原子称为
饱和 碳原子； 以双键或叁键方式成键的碳原子称为 不饱和 碳原子。
CH2=CH2
思考：为什么有机物能形成不同的空间构型？
杂化轨道理论与有机化合物空间构型
有机分子
碳原子轨道 的杂化方式 分子空间构型
共价键类型和 数目
CH4 SP3
CH2=CH2 CH CH C6H6
范特霍夫和勒贝尔提出 的碳原子成键的立体化 学理论解决了困扰同分 异构体数目的难题。
平面化学到立体化学
有机物 分子式
结构式
甲烷、乙烯、乙炔的组成、结构和空间构型
甲烷
CH4
乙烯
C2H4
乙炔
C2H2
H －C≡C－H
结构模型
分子的空 间构型
键角
正四面体 109°28′
平面 120°
直线 180°
交流讨论：碳原子的成键方式与分子的空间构型、键 角有什么关系？
1.什么叫共价键？ 原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用称 共价键。 2共价键的分类 ①根据共用电子对的数目分为：单键、双键、叁键
②根据共用电子对的偏移程度反分为 极性键：同种原子之间
非极性键：不同种原子之间
③根据原子轨道的重叠方式
σ键： 原子轨道沿着键轴的“头碰头”重叠形成的共 价键。通常情况下碳碳单键、碳氢单键都是 σ键
可以旋转
最多有4个碳原子共线 ，5个碳原子共面 9个原子 共面
2、已知—CN是直线型结构,下列有机分子中，
所有的原子不可能处于同一平面的是（ C）
1
2
3
A、CH2＝CH—
CN 1
2
3
4
B、CH2＝CH—CH＝
CH21
23
4
C、CH2＝5| C—CH＝CH2
CH3
D、HCHO
E、CH2=CCl2
3、找出下列物质中的饱和碳原子与不饱和碳原子
碳原子1、的当成一个碳原空子与间其构他型4个原子连接时键，角这个碳原 键方式子将采取四面体取向与之成键。
C双2、键当时碳，原形子四成之双子面间键处体或的于碳型原同原子一子以平与及面其与上他之。1原0直9子接°之相2间连8′形的成原
当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时，
C＝形成叁键的原平子面以及型与之直接相连的1原2子0°处于同一直 C 线上。
SP2
SP
SP2
正四面体 平面
4个σ
5个σ 1个π
直线
平面
3个σ 12 个σ 2个π 1个大π
ห้องสมุดไป่ตู้
丙烯（CH2=CH—CH3）、丙炔（HC≡C—CH3） 的分子结构模型，并分析它们分子中最多
有几个原子处于同一平面上？
7个
5个
注意：有机物分子中碳碳单键可以沿键的 方向进行旋转，而碳碳双键则不能旋转。
1、请你描述分子： CH2＝CH—C≡C—CH3的空间构型，指出最多 有几个碳原子共线？几个碳原子共面？几个原子 共面？
1
2
3
45 6
A、CH3—CH＝CH—C≡C—CF3
1
2
3
B、CH2＝CH—CN
1
23
4
C、CH2＝C5| HC3—CH＝CH2
课堂小结
一些知识
了解有机物中碳原子的成键方式及简单 有机物分子的空间构型问题
一条主线
结构决定性质，原子结构特点决定了原 子的成键方式和键的空间构型
一个认识
人类认识自然是曲折的，就像人们对有 机物空间结构的认识，即由平面化学到 立体化学
π键：原子轨道沿着键轴的“肩并肩”重叠形成的共
价键。碳碳双键、碳氧双键中容易断裂的那个 是π键
大π键： 存在于多个原子间的一种特殊π键.
比如苯中就存在一个大π键
1.每个碳原子能形成几个共价键? 2.碳原子可以与什么原子形成共价键? 3.每个碳原子周围都有什么类型的共价键? 4.碳原子之间怎么连接的?