碳原子的成键方式课件

2．有机化合物的成键特点 【 例 2】 是 A．C2H2 C．CH3Cl 答案 解析 C C2H2为直线形分子，HCHO 为平面形结构，C6H6 B．HCHO D．C6H6 下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的 ( )
为平面六边形结构，而CH3Cl为四面体形，所有原子不可
能共处在同一平面上。
D．分子中碳氢键之间的键角约为120°
答案 解析 C 碳碳双键的键长比碳碳单键的键长短；键能比单键
键能的2倍小；乙烯是平面形分子，键角为120°。
3．下列关于 B．所有碳原子均在一条直线上
说法正确的是
(
)
A．分子中含极性共价键和非极性共价键 C．碳碳叁键键能是碳碳单键的3倍 D．两原子间形成共价键数越多，键长越长 答案 解析 A 分子中碳、碳间均形成非极性键，C、H间形成极
2．碳原子形成的共价键的分类 (1)根据共用电子对的数目
一对 ①单键：两个原子间共用_____ 电子的共价键，如C—H、
C—C。 两对 ②双键：两个原子间共用_____ 电子的共价键，如
。 三对 ③叁键：两个原子间共用_____ 电子的共价键，如 。 ④独特共价键：苯分子中碳原子间的共价键，是一种介于 碳碳单键 碳碳双键 __________ 和__________ 之间的独特共价键。
如CH4，键角均为109.5°，所以在空间为正四面体。
”
的物质也易发生加成反应。键角决定分子在空间上的结构。
变式训练1
下列说法正确的是
(
)
A．所有有机化合物中每个碳原子都形成四个单键 B．极性键中吸引共用电子能力强的原子带部分正电荷 C．由甲烷、乙烯、乙炔的结构可推知有机物分子中不能 同时存在单键、双键和叁键 D．不同元素原子的核内质子数不同，核对外层电子吸引
1．判断下列说法是否正确
(1)键长越长，分子越稳定 (2)键能越大，分子越稳定 (3)烯烃中所有原子都在同一平面上 (4)炔烃中所有原子都在同一直线上 (5)烷烃分子中的碳链在一条直线上 共价键为非极性键 ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) )
(6)同种原子间形成共价键为极性键，不同种原子间形成的
邻近基团或外界环境的影响。
二、碳原子的成键方式和有机物的空间结构的关系 1．当一个碳原子与其它4个原子连接时，这个碳原子将采取 四面体 ________取向与之成键。 2．当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时，形成 同一平面 该双键的原子以及与之直接相连的原子处于 _________上。 3．当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时，形成 同一直线 该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于 _________上。 饱和 4．在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为 _____碳 原子；连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的
规律技巧 考查有机物的结构与原子共线共面问题是一个重点。常见的 形式就是给出有机物的结构后，然后判断一定(或可能)共面 (或共线)的原子最多有多少。这种题型一般解题步骤是： 1．根据所给有机物的结构简式，将结构展开，尽可能的体现 出其空间构型。 2．从熟悉的结构单元来分析，熟悉的结构单元有：
(1)甲烷的正四面体形，甲烷的4个氢原子被其他原子替代时，
子和周围四个原子间形成四面体结构，使碳链成为锯齿形结 构；(6)同种原子吸引电子能力相同，共价键为非极性键；不 同种原子吸引电子能力不同，共价键中共用电子对偏向吸引 电子能力强的原子，共价键为极性键。
2．关于乙烯分子结构的描述错误的是
(
)
A．双键键长小于乙烷中C—C单键键长
B．分子中所有原子都在同一平面上 C．双键键能是乙烷中C—C单键键能的2倍
影响。
一、碳原子成键方式及类型
1．碳原子的成键方式
单键 (1)碳原子之间既可以形成_____(
)，又可以 形 )。
双键 ( 成_____
叁键 )或______(
环 (2)碳原子之间既可以形成___链 状，又可以形成___状结构。 氢 氧 (3)碳原子除彼此之间可以成键外，还可以与_____ 、___、 氯、氮等其他元素的原子成键。
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)×
(5)×
(6)×
解析
(1)键长越长，键能越小，共价键越不牢固，分子越不
稳定；(2)键能越大，共价键越牢固，分子越稳定；(3)烯烃中
与不饱和碳原子直接相连的原子一定在同一平面上，饱和碳 上的原子不全共平面；(4)炔烃分子中与叁键碳相连的4个原
子共直线，其它原子不共直线；(5)烷烃分子中由于每个碳原
(2)根据共用电子对的偏移程度 不同 元素的原子之间形成共价键时，共用电子对 ①极性键：_____
偏向吸引电子能力较强的一方 ， ____________________________ 如C— H 、C —O、C —Cl。 同种元素 ②非极性键：_________ 的原子之间形成共价键时，共用电子 不偏向成键原子的任何一方 对__________________________ ，如C—C、
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 答案 C
解析
要判断A、B、C三个选项的正确与否，必须弄清题给
分子的空间结构。题给分子看起来比较复杂，若能从苯的空
间结构特征入手分析就容易理解其空间结构特征。分析这一
分子的空间结构时易被该结构简式迷惑，若将题给分子表示 为如图所示，就容易将“一个苯环必定有12个原子共平面” 的特征推广到该分子中。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，即共有11个 碳原子必定在同一平面。
8e－稳定结构，A正确；成键原子为不同元素的原子时，形成 的共价键一定是极性键，B正确；碳原子除可以和碳原子间 形成双键和叁键外还可以和S、O、N形成双键或叁键，C错；
定了含有原子种类相同，每种原子数目 也相同的分子，其原子间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。
不饱和 数目少于4)称为 _______碳原子。
【议一议】
1．有机化合物分子空间构型主要有四面体形、平面形和直线
形，其主要代表物有哪些？ 答案 碳等 平面形：典型代表物为乙烯、苯等 直线形：典型代表物为乙炔等 四面体形：典型代表物为甲烷、一氯甲烷、四氯化
2．碳原子的成键方式与空间结构的关系是怎样的？ 答案 名称 单键 双键 叁键 1个碳原子与2 个原子成键 180° 直线形
1个碳原子 1 个碳原子与 4 个原 成键 与3个原子 方式 子成键 成键 键角 空间 构型 109.5° 四面体形 120° 平面形
烷烃分子中的碳 烯烃分子中至 结构 链为折线形，且 炔烃分子中至少 少有6个原子共 有4个原子共线 特点 C—C键可以转 平面 动
CH4(正四面体) 实例 正己烷
1．碳原子的成键特点及共价键的键参数
高中化学· 选修5· 鲁科版
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
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1.了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性；
2.了解单键、双键和叁键的特点及空间取向；3.能认识有机物 分子中的饱和碳原子和不饱和碳原子；4.理解极性键和非极
性键的概念，知道共价键的极性对有机化合物的性质有重要
(3)乙炔的直线形结构。即当碳原子之间或碳原子与其他原子 之间形成叁键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子 处于同一直线上。
变式训练2
已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为 ( )
如下图所示的烃，下列说法中正确的是
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
【 例 1】 下列说法不正确的是 ( ) A．所有的有机化合物中每个碳原子最外层都有四对共用 电子 B．只有成键两原子为同种元素的原子，才有可能形成非 极性键 C．碳原子只能与碳原子之间形成双键或叁键 D．键的极性除受成键原子吸引共用电子能力的强弱影响
外，还受邻近原子团的影响
答案
解析
C
碳原子最外层有4个e－，通过形成4个共用电子对达到
当苯环与乙烯形成的两个平面重合时，所有原子可能在同一
平面内；D选项中无论C—C怎样旋转，苯环上的6个碳原子 以及5个氢原子以及乙炔基上的原子也一定在同一平面上。
再见
(2)共价键的键参数 共价键的键参数主要有键能、键长、键角。其中，键的强弱 由键能和键长决定，键长越短，则键能越大，键越强；反之 越弱。例如在“ ”中有一个碳碳键稳定，另一个碳 ”的物质易发
碳键键能较小，易断裂，所以含有“ 生加成反应；在“
”中有一个碳碳键稳定，另两个
碳碳键键能均较小，易断裂，所以含有“
。
δ­
δ
＋
δ
＋
δ­
δ
＋
δ­
3．共价键的键参数
1 mol (1)键能：101.3 kPa，298 K时，断开______ 气态AB分子中 A原子 B原子 的化学键，使其生成气态______ 和气态_______ 的过程中 吸收 所_____ 的能量。 平均核间距 (2)键长：两个成键原子间的___________ 。 共价键 (3)键角：分子中同一个原子上两个_______ 之间的夹角。
性键；与叁键碳直接相连的原子与形成叁键碳原子在同一
直线，其他原子一般不共直线；叁键键能比单键键能的3 倍小；两原子间形成共价键越多，键长越短。
4．下列有机物分子中，所有原子一定不在同一平面内的是 ( )
答案
B
解析
A选项中苯分子中所有原子在同一平面上；B选项中—
CH3的三个氢原子与苯环肯定不都在同一平面内；对于选项C，
【议一议】 1．碳原子为什么易形成4价键的化合物？
答案
碳原子的最外层有四个电子，在成键过程中，既难