有机物中碳原子的成键特点优秀课件
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【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
（1）一定含有碳元素 （2）也可能含有H、O、N、P、S、卤素等元素
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?
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?
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)
环状
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________。
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
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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Z 自主预习 IZHU YUXI
K 课堂互动 ETANG HUDONG
S 随堂练习 UITANG LIANXI
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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7.1.1 有机化合物碳原子成键特点 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
二、烷烃
烃: （碳氢化合物） 只含有碳、氢两种元素的有机物。
气 烃 火 +
t īng
=
t àn qīng
二、烷烃
1.甲烷的分子结构 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的4 个电子与 4 个氢原子的电子形成
4 个 C—H 共价键，电子式为
，结构式为
。
【思考与交流】
(1) 与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加， 还有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有机化合物。请根据碳原子的成键规律和下 表提供的信息，写出丁烷的结构式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此归 纳这类有机化合物分子式的通式。
CH3CHCH2CH3 CH3
异戊烷 带一支链
CH3 CH3CCH3
CH3
新戊烷 带两支链
三、同系物
(1)概念：
结构相似（官能团的种类和数目相同），在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的化合物。
(2)判断方法
①“同”——官能团的种类和数目相同 ②“系”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)
C ∣
C-C-C-C-C
∣
6
C
同
C-C-C-C-C ∣∣ CC
间
8
书写C7H16 、C6H14、C5H12、C4H10 的同分异构体
碳原子数 同分异 构体数
4 5 6 7 8 11 16 2 3 5 9 18 159 10359
课堂小结
课堂小练
(1)同系物一定具有不同的碳原子数( √ )
(2)只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定为同系
物( × ) (3)同系物的化学性质一定相似，一定具有相同的通式( √ )
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。（ ）
2017《有机物中碳原子的成键特点》教学设计及课件.doc
2017《有机物中碳原子的成键特点》教学设计及课件.doc第一篇：2017《有机物中碳原子的成键特点》教学设计及课件.doc 《有机物中碳原子的成键特点》教学设计及课件福建省连城县连城一中童韬第一单元：有机化合物的结构第一课时：有机物中碳原子的成键特点一、教材分析：本节课内容在整个高中化学的学习中起着承上启下的作用，体现在以下两个方面：①1从承上的角度来看：本节课的内容承接了必修二中一些基础的结构知识，例如：8电子稳定结构、共价键、电子式结构式的书写以及甲烷、乙烯、乙炔等简单有机物的结构，其中有较为本质联系的知识为8电子稳定结构和共价键的有关知识，这些知识与本节课中碳原子成4个键以及由此引申出来的碳原子形成单键、双键、叁键时的空间构型有着密切的联系②从启下的角度来看：有机物的碳原子成键特点以及有机分子的空间构型可以很好地帮助学生从本质上理解有机物的同分异构现象以及官能团与有机物性质之间的关系。
二、教学对象分析：①学生在必修二的学习中对简单有机物（甲烷、乙烯、乙炔、苯）的结构有了初步的了解，②不足之处在于对较为复杂的有机物结构显得空间想象能力有限三、指导思想：①以学生为课堂中心，分组进行活动和讨论归纳，教师在本节课中主要起引导和评判的作用。
②在教学中充分利用多媒体，模型教具让学生直观地认识不同成键方式下的有机物结构特点，其中尤其是要让学生自己多动手，搭建、翻转、比较球棍模型，让学生对抽象的知识有具体的认识。
③同时应当引导学生进行分组活动、讨论、比较、归纳，并注意教师的引导（提示和提问）应当具有层次性，使学生的知识很自然而然地形成四：教学目标 1.知识与技能;(1)理解有机物中碳原子的成键特点,掌握有机物的空间构型(2)能够识别饱和碳原子和不饱和碳原子.(3)能用分子结构模型搭建简单的分子,知道分子结构的差异导致同分异构体间性质的不同 2.过程与方法牢固树立以学生为中心，学生分组合作，师生互动，通过搭建有机分子模型,让学生建立立体化学的概念,在头脑中形成立体结构影像,培训空间想象能力,为以后的学习奠定基础.3.情感态度与价值观: 通过了解有机分子三维结构的发现历史,体验人类对物质结构的认识是逐步深入的,只有不断探索才能发现事物的奥秘五：教学的重点和难点1:教学重点(1)有机物中碳原子的成键特点(2)有机分子的空间构型2:教学难点有机分子的空间构型用心爱心专心六：教学过程教师活动【回顾知识】展示CH4、C3H8、C2H4、C2H2、CCl4的结构式，教学过程学生活动【思考回答】1：都有碳原子2：结构上都是围绕着碳原子为核心（反馈：有机物以碳原子为核心的部分构成了有设计意图回顾高一知识，使学生能够从熟悉的知识来进入这堂课的学习提问 1：这些常见有机物组成上有什么特点 2：结构上有什么特点【解释】为什么碳原子成键数为4，对学生进行引导:①写出碳原子的结构示意图②分析碳原子要满足8电子稳定结构所需要的电子数目（提问）③ 在这个过程中，形成几个共用电对，几个共价键（提问）【追问】碳原子可以以哪些形式成键，举例【小结&板书】一：有机物中碳原子的成键特征：1、碳原子含有4个价电子，易跟多种原子形成共价键。
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。
高中教学课件：碳原子成键的特点ying
1.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的
结合方式中错误的是( C )
2.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子
可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( B )
A.CH3
B.C2H6
C.
D.
3.下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小 棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
①特点:__分__子__式_相同,_结__构__不同,性质可能相似也可能不同。 ②转化:同分异构体之间的转化是__化__学_变化。
【资料卡片】
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。 随着现代信息技术的发展，除了实物模型， 还可以通过计算机对物质的结构进行模拟 和计算。这是人们探索物质结构的重要方 法，也是学习化学的直观工具。
【思考与讨论】
(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和结构简式。
(3)根据(1)中各物质的分子式,用序号填空。分子式相 同的物质有: ①和②; ③和④、⑤、⑧、⑨; ⑥和⑦。
同分异构现象、同分异构体:
同分异构现象:化合物具有相同的__分__子__式_,但具有不同__结__构_的现象。 同分异构体:具有_同__分__异__构__现__象__的化合物互称为同分异构体。
有机化合物组成和结构的表示方法
表示方法 (以甲烷为例)
含义
分子式：CH4
用元素符号表示物质分子组成的式子，可反 映一个分子中原子的种类和数目
最 简 式 ( 实 验 式 ) ： 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式
有机化合物中碳原子的成键特点课件
有机化合物中碳原子的成键特点
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)
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)
有机物中碳原子的成键特点-高一化学课件(人教版2019必修第二册)
目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿 种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合 物仍在源源不断地被发现或合成出来。
有机化合物是生命产生的物质基础，所有的生命体都含有机化合物。 因此，早期科学家认为，有机化合物只能由动植物有机体内提取和分离。
1828年，维勒偶然发现典型的无机化合物氰酸铵（NH4CNO)通过加 热可以直接转变为动物排泄物——有机化合物尿素(NH2CONH2)。 从提取分离的时代，进入人工合成的时代，有机化学的发展进入了快车道
6.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子
可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( B )
A.CH3
B.C2H6
C.
D.
解析： 据信息，碳原子可以形成4个共价键，因此一个碳原子可以结合4 个H原子，A错误；碳和碳之间形成一个价键，剩余价键和H原子结合，故 B项正确；C项及D项中，碳原子所成价键超过了4个，故错误。
【思考与讨论p61】
(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 模型的下面写出各物质的分子式。
C4H10
C4H10
C4H8
C4H8
C4H8
C4H6
C4H6
C4H8
C4H8
(2)根据(1)中各物质的分子式,用序号填空。分子式相 同的物质有: ①和②; ③和④、⑤、⑧、⑨; ⑥和⑦。
阅读课本P60-61页，了解有机物中碳原子的成键特点
天然气的主要成分是甲烷，甲烷是最简单的有机化合物，由碳氢两种元 素组成。
甲烷的分子式为CH4，甲烷分子中的碳原子以最外层的4个电子与4个氢原 子的电子形成4个C—H共价键。
甲烷的电子式为：
甲烷的结构式为：
有机化合物是生命产生的物质基础，所有的生命体都含有机化合物。 因此，早期科学家认为，有机化合物只能由动植物有机体内提取和分离。
1828年，维勒偶然发现典型的无机化合物氰酸铵（NH4CNO)通过加 热可以直接转变为动物排泄物——有机化合物尿素(NH2CONH2)。 从提取分离的时代，进入人工合成的时代，有机化学的发展进入了快车道
6.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子
可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( B )
A.CH3
B.C2H6
C.
D.
解析： 据信息，碳原子可以形成4个共价键，因此一个碳原子可以结合4 个H原子，A错误；碳和碳之间形成一个价键，剩余价键和H原子结合，故 B项正确；C项及D项中，碳原子所成价键超过了4个，故错误。
【思考与讨论p61】
(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 模型的下面写出各物质的分子式。
C4H10
C4H10
C4H8
C4H8
C4H8
C4H6
C4H6
C4H8
C4H8
(2)根据(1)中各物质的分子式,用序号填空。分子式相 同的物质有: ①和②; ③和④、⑤、⑧、⑨; ⑥和⑦。
阅读课本P60-61页，了解有机物中碳原子的成键特点
天然气的主要成分是甲烷，甲烷是最简单的有机化合物，由碳氢两种元 素组成。
甲烷的分子式为CH4，甲烷分子中的碳原子以最外层的4个电子与4个氢原 子的电子形成4个C—H共价键。
甲烷的电子式为：
甲烷的结构式为：
有机化合物中的碳原子成键特点 课件
①有共同组 成的物质。 ②离子化合 物、原子晶 体常用它来 表示组成。
种类 电子式
实例
涵义
应用范围
用小黑点等记 号代替电子， 表示原子最外 层电子成键情 况的式子
多用于表 示离子 型、共价 型的物质
种类 结构式
实例
涵义
应用范围
①具有化学式所表 ①多用于研究
示的意义，能反映 有机物的性
物质的结构。②表 质。②由于能
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________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
CH4
实验式
CH4
电子式
结构式
球棍 模型
比例 模拟
示分子中原子的结 反映有机物的
合或排列顺序的式 结构，有机反
子，但不表示空间 应常用结构式
构型。
表示。
种类 实例
涵义
应用范围
结构 简式
结构式的简便写 CH3—CH3 法，着重突出结构 同“结构式”
特点(官能团)
球棍 模型
用于表示分子 小球表示原子，短
的空间结构(立 棍表示价键
体形状)
种类
比例 模型
①C—C单键：键长为1.55×10－10m，是最长的碳碳
键，键能是碳碳键中最小的。在高温下可以断裂(裂化反
应)(但在强氧化剂、强酸、强碱溶液中稳定)，如C8H18加
△ 热时：C8H18 ――→ C4H10＋C4H8
C4H10―→C2H6＋
C2H4
②C＝C 双键与 C≡C 叁键：键长分别为：1.33×10－10m 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。
有机物中碳原子的成键特点课件
CCl4
状态 气态 气态 液态 液态 液态
空间 构型
正四面体 四面体
四面体
四面体 正四面体
乙烷分子的模型
小结：有机物结构特点
①当碳原子与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。
乙烯分子的模型(C2H4)
H
H
H C＝C H
约120º
球棍模型 小结：有机物结构特点
比例Байду номын сангаас型
②碳原子形成双键时－平面结构（双键碳原子和
碳原子的原子结构示意图
碳原子第一电子层有一条轨道 ，即1S 轨道，S轨道
最多能填充2个电子。第二电子层有两条轨道，即2S
和2P，2P又有三条轨道，Px 最多能填充2个电子。
Py Pz ,每条轨道
碳原子的轨道表示式：
C： 1S22S22P2
最外层排布：C：2S2 2Px1 2py1 2pz
S轨道
P轨道
第一单元 有机化合物的结构
有机物中碳原子的成键特点
(第一课时)
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(碳链或碳环） （2）同分异构现象的普遍存在
请你去寻找！4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
二、典型有机物结构的特点
阅读“化学史话”思考 ：在19世纪中叶前 为什么人们认为二取代甲烷（CH2R2）存在两种 结构，而在实验中却只能合成出一种二取代甲 烷活动一：请用分子结构模型搭建甲烷、二氯 甲烷的分子结构
甲烷分子中，碳原子以sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道
成键。所形成的键是沿轨道的轴向方向叠加的，形成的
键轴向对称，称为σ键（σ bonds）。4个C—H键的 键角等于碳的sp3杂化轨道的键角，即 109º28ˊ 。整个
高中化学有机物中碳原子的成键特点精品PPT课件
• 3）找出其中的手性碳原子，指出和它相连 几个原子形成什么构型？
思考5
• 下表是部分键能数据：
碳碳单键 碳碳双键 碳碳叁键
346KJ/mol 615KJ/mol 837KJ/mol
•
据上述数据分析，碳碳叁键、碳碳双键
是不是3个或2个碳碳单键的简单叠加？
直线型的呢？
思考4
•
苯、甲苯的空间构型是怎样的，最多
有多少个原子处于同一平面上？
题解决
•
某有机物含有C、H、O三种元素，其
球棍模型如上图所示：
• 1）写出该有机物的结构简式__________
• 2）除了C原子成4根键外，N、O、Cl、H 成键的数目则分别是：___、___、___、 ___根。
化学史话
•
19世纪中叶，有机合成发展得很快，
但当时人们却为合成不出想象中二取代甲
烷（如：CH2Cl2）的另一种同分异构体而 异常困惑！
•
荷兰的范特霍夫提出了碳成键的新解
释，才成功解决了这一问题。
思考1
•
乙烷中C周围是哪四个原子构成四面体，
乙烷中6个C是怎样的构型？
成键特点
• 每个C原子都有四面体结构，C只能和 其中2个Ｈ原子处在同一平面上，Ｃ—Ｃ— Ｃ键角呈锯齿形
• 在乙炔的骨架中，至少有4个原子（核）在 同一直线上。
交流与讨论
• 写出甲醛、甲醇的结构式，并搭建模型， 分析其空间构型。
• 思考：H—C≡N的空间构型是怎样的？
思考3
•
甲烷的构型是正四面体而不是平面的，
试从共用电子对相互作用分析其行成原因；
•
由此能否解释乙烯和乙炔的构型；
•
甲醇中C—O—H的构型又为什么不是
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与之相连的四个原子处于同一个片面） 乙烯中双键碳原子与相连的两个氢原子所成的 键角为120。
乙炔分子的模型(C2H2) H—C≡C—H
180º
球棍模型
比例型
小结：有机物结构
③碳原子形成叁键时－直线结构（两个叁键 碳原子和与之相连的两个氢原子处在同一直 线）键角180°
球棍模型
甲烷
乙烯
乙炔
比例模型
乙烯分子的成键情况以及乙烯分子的球棍模型和比例模型如下 图所示。
乙烯分子C=C双键中的两个键是不等同的，一个是由sp2－sp2形 成的σ键，由于轨道重叠程度较大，所以键的强度较强；另一个 是由p－p形成的π键，由于侧面相叠，重叠程度较弱，键的强度 较弱。
σ键：可以沿键轴旋转。 电子云沿键轴近似于圆柱形对称分布。 成键的两个 原子可以围绕键轴旋转，而不影响电子云的分布。
C≡C
平面型 直线型
小结：
1、当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原 子将采取四面体取向与之成键。
2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双 键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处 于同一平面上。
3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁 键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处 于同一直线上。
有机物中碳原子的 成键特点
请你去寻找！4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
二、典型有机物结构的特点
阅读“化学史话”思考 ：在19世纪中叶前 为什么人们认为二取代甲烷（CH2R2）存在两种 结构，而在实验中却只能合成出一种二取代甲 烷活动一：请用分子结构模型搭建甲烷、二氯 甲烷的分子结构
H
HCH
H
原子都以四条共价键和其他原子相连，但 这些物质的结构为什么各不相同？
碳原子的原子结构示意图
碳原子第一电子层有一条轨道 ，即1S 轨道，S轨道 最多能填充2个电子。第二电子层有两条轨道，即2S 和2P，2P又有三条轨道，Px Py Pz ,每条轨道最 多能填充2个电子。
碳原子的轨道表示式：
C： 1S22S22P2
活动四：
思考：分析图2－2，
碳原子以不同类型 的键进行结合原子 的时候，最多所能 结合的原子数目
图2-2 有机物中碳原子的成键取向
三、有机物中碳原子的种类
1：仅以单键方式成键的碳原子叫做饱和碳原子
2：以双键或叁键成键的碳原子叫做不饱和碳原子
从前面的分析我们可以看到，由于碳原子 最外层有四个价电子，必须要形成四条共 价键，甲烷 乙烯 乙炔等分子中每个碳
球棍模型、比例模型如下图所示。
乙烷分子中有2个碳原子和6个氢原子。其中2个碳原子 均以sp3方式杂化，各以1个sp3杂化轨道相互连接形成 C－Cσ单键，每个碳上的另外3个sp3杂化轨道与氢原子 的1s轨道形成3个C－Hσ键，其轨道成键图与球棍模型 图、比例模型如下所示。
2、SP2杂化
1个2S轨道和2个2P轨道杂化形成3个新的杂化 轨道，另外一个2P轨道不杂化，三个杂化轨道 和没有杂化的轨道各有一个电子。
模型如下图所示。
苯的特殊结构
H C HC CH HC CH C H
乙烯分子中的碳原子就是以sp2杂化轨道成键的。两个碳原子各以 一个sp2杂化轨道相互重叠形成1个C－Cσ键，其余的sp2杂化轨道 分别与氢原子的1s轨道形成4个C－Hσ键，这样，两个碳原子与四 个氢原子处于同一个平面上。两个碳原子2pz轨道上的电子则在键 轴平行的方向上侧面重叠成键，这样形成的共价键，电子云分布在 乙烯分子所在平面的上下两方。这种键不同于σ键，不是轴向对称 的，因此被称为π键（π bonds）。
构型
体
平面
直线
C6H6
sp2
平面
1、SP3杂化
一个2S轨道和3个2P轨道全部杂化。 形成4个新的杂化轨道。每个杂化轨 道各有一个电子。
甲烷分子中，碳原子以sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道 成键。所形成的键是沿轨道的轴向方向叠加的，形成的 键轴向对称，称为σ键（σ bonds）。4个C—H键的 键角等于碳的sp3杂化轨道的键角，即 109º28ˊ 。整个 甲烷分子的形状为四面体，甲烷分子的轨道成键图以及
最外层排布：C：2S2 2Px1 2py1 2pz
S轨道
P轨道
四、杂化轨道理论与有机化合物空间构型
碳原子发生反应时候，碳原子的轨道发生了杂化， 轨道发生了改变。
几种简单有机物分子中碳原子轨道的杂化方式
有机分子 CH4 CH2=CH2 HC≡CH
碳原子轨道 sp3
sp2
sp
杂化方式
分子空间 正四面
状态 气态 气态 液态 液态 液态
空间 构型
正四面体 四面体
四面体
四面体 正四面体
乙烷分子的模型
小结：有机物结构特点
①当碳原子与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。
乙烯分子的模型(C2H4)
H
H
H
C＝ C
H
约120º
球棍模型 小结：有机物结构特点
比例模型
②碳原子形成双键时－平面结构（双键碳原子和
空间构型 正四面体形 平面形
直线形
键角
109º28ˊ
120º
180º
空间各原子 4H位于正四面体 2C和4H在同
的位置
的四个顶点，C在 一平面上 正四面体的中心
2C和2H在 同一直线上
苯的特殊结构
H C HC CH HC CH C H
碳原子的成键方式与空间构型
分子成键方式
空间构型
C
四面体型
C＝ C
π键：不能沿键轴旋转。 电子云分布在 键所在平面的上下两方，呈块状 分布，不能旋转。
3、SP杂化
1个2S轨道和一个2P轨道杂化，形成两个杂化 轨道，其他两个2P轨道不杂化。四个电子分 布在四个轨道中。
乙炔分子中两个碳原子之间相互以sp－sp杂化轨道形成 一个σ键，并各自用一个sp杂化轨道与氢原子的1s形成 一个σ键，这样形成一个直线型分子。同时两个碳原子 之间分别以2py－2py，2pz－2pz侧面重叠形成两个相互 垂直的π键，这两个π键分别处于C－Cσ键的上下两方 和前后两方。乙炔的成键情况与分子球棍模型以及比例
结论：有机物是空间立体结构
H
甲烷分子的模型(CH4) H C H
H 109º28ˊ
球棍模型
比例模型
甲烷分子的结构：正四面体，键角109。28’
109º28ˊ
60º
C
P4(白磷）
H4
都为正四面体的空间构型，但键角有
所不同，因原子所处的位置不同.
CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4