有机化合物中碳原子的成键特点
7.1.1有机化合物中碳原子的成键特点 教学设计高一化学新概念教学(人教2019必修第二册)
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教学目标与核心素养1、知道有机化合物是有空间结构的，以甲烷为例认识有机物中碳原子的成键特点，从微观的化学键视角探析有机物的分子结构，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。
2、理解有机物中碳原子的成键特点，能分析有机物种类繁多的原因。
教学重难点教学重点：有机化合物中碳原子的成键特点教学难点：有机化合物中碳原子的成键特点教学过程【引出课题】展示生活中广泛存在的有机物的图片，感受有机物种类繁多的客观事实，激发学生主动思考原因。
【板书】一、有机化合物中碳原子的成键特点1．甲烷的分子结构【学生活动】选用1个碳原子，氢原子任选，拼插出你认为合理的有机物，并说明理由。
【归纳】甲烷的分子式：CH4，电子式：，结构式：，可知碳原子最外层有4个电子，能形成4个C—H。
【板书】2．有机化合物中碳原子的成键特点【学生活动】①用1个碳原子、1个氯原子，氢原子数目任选，拼插出你认为合理的有机物，并说明理由。
②用2个碳原子，氢原子数目任选，拼插出你认为合理的有机物，并说明理由。
③用3个碳原子、拼插你认为合理的有机物的碳骨架。
④用4个碳原子，以碳碳单键相连，拼插你认为合理的有机物的链状骨架。
【归纳】(1)碳原子间的成键方式多样碳原子不仅能与其他原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成共价键。
可以形成单键()、双键()、三键(—C≡C—)。
(2)有机物碳骨架基本类型多样多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，有机物碳骨架的链状又分为直链和支链两种。
如下图：直链支链(3)组成有机物的碳原子数目灵活有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。
【判断正误】(1)碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键( √ )(2)在有机化合物中，碳原子间只能形成单键( × )(3)在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状( × )(4)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关( √ )(5)碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键( √ )【应用体验】1．下图是表示4个碳原子相互结合的方式。
高中化学第一章第2节 有机化合物的结构特点知识点
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、碳原子有4个价电子，能与其他原子形成4个共价键，碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键；多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物结构复杂，数量庞大。
2、单键——甲烷的分子结构CH4分子中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结构甲烷的电子式甲烷的结构式甲烷分子结构示意图在甲烷分子中，4个碳氢键是等同的，碳原子的4个价键之间的夹角(键角)彼此相等，都是109°28′。
4个碳氢键的键长都是1.09×10－10 m。
经测定，C—H键的键能是413.4 kJ·mol－13、不饱和键1）不饱和键：未与其他原子形成共价键的电子对，常见有双键、三键2）不饱和度：与烷烃相比，碳原子缺少碳氢单键的程度也可理解为缺氢程度3）不饱和度（Ω）计算*a 、烃CxHy 的不饱和度的计算2y 2x 2-+=Ω 与碳原子以单键直连的卤族原子或无碳基视为氢原子b 、根据结构计算一个双键或环相当于一个不饱和度一个三键相当于两个不饱和度一个碳氧双键相当于一个不饱和度二 、有机化合物的同分异构现象1、同分异构化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫做同分异构。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
它是有机物种类繁多的重要原因之一。
同分异构体之间的转化是化学变化。
同分异构体的特点是分子式相同，结构不同，性质不同2.同分异构的种类（1）碳链异构：由于碳链骨架不同，产生的异构现象称为碳链异构。
烷烃中的同分异构体均为碳链异构。
如有三种同分异构体，即正戊烷，异戊烷，新戊烷。
（2）位置异构：指官能团或取代基在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1-丁烯与2-丁烯、1-丙醇与2-丙醇。
（3）官能团异构：指官能团不同而造成的异构，如乙醇和二甲醚，葡萄糖和果糖。
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。
第七章 有机化合物- 高中化学全册必背章节知识清单(人教版2019必修第二册)
第七章有机化合物第一节认识有机化合物一、有机化合物中碳原子的成键特点1、甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为CH4，电子式为，结构式为。
2、有机物中碳原子的结构及成键特点（1）有机物中，碳原子可以形成4个共价键。
（2）碳原子间成键方式多样①碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。
②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链)。
（3）有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。
注意：有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。
二、烷烃1．烷烃的结构（1）甲烷的结构甲烷的空间结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点上。
分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相同，为109°28′。
（2）空间示意图是。
甲烷的球棍模型为，空间填充模型为。
2、烷烃——只含有碳和氢两种元素（1）示例：乙烷的结构式为，分子式为C2H6，丙烷的结构式为，分子式为C3H8。
（2）结构特点①分子中碳原子之间都以单键结合；②碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，称为饱和烃，又称烷烃。
（3）分子组成通式：链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，分子通式可表示为C n H2n＋2。
（4）烷烃的一般命名①方法碳原子数(n)及表示n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n＞10相应汉字数字②示例：C4H10称丁烷，C8H18称辛烷，C12H26称十二烷。
3、同系物（1）概念：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。
（2）实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。
4、同分异构体（1）概念①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。
同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。
②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。
（2）写出C4H10的同分异构体：CH3CH2CH2CH3和，其名称分别为正丁烷和异丁烷。
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。
高二化学《有机化合物的结构特点》知识点归纳总结 例题解析
有机化合物的结构特点【学习目标】1、通过有机物中碳原子的成键特点,了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一;２、掌握同分异构现象的含义,能判断简单有机物的同分异构体,初步学会同分异构体的书写、【要点梳理】要点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳元素位于第二周期ⅣA族,碳原子的最外层有4个电子,特别难得到或失去电子,通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键,达到最外层8个电子的稳定结构。
说明:依照成键两原子间共用电子的对数,可将共价键分为单键、双键和三键、即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键,共用两对电子的共价键称为双键,共用三对电子的共价键称为三键。
2、由于碳原子的成键特点,在有机物分子中,碳原子总是形成4个共价键,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子(如氧、氯、氮、硫等)形成４个共价键,而且碳原子之间能够形成单键(C—C)、双键(C＝C)、三键(C≡C)。
多个碳原子能够相互结合成长短不一的碳链,碳链也能够带有支链,还能够结合成碳环,碳链与碳环也能够相互结合,因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子估计具有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
说明:(1)在有机物分子中,碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键,如此的碳原子称为饱和碳原子,当碳原子以双键或三键与其他原子成键时,如此的碳原子称为不饱和碳原子。
(2)同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键,不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。
共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关,电负性差值越大,键的极性就越强、3、表示有机物的组成与结构的几种图式。
种类实例含义应用范围化学式CH4C2H2(甲烷) (乙炔) 用元素符号表示物质分子组成的式子。
可反映出一个分子中原子的种类和数目多用于研究分子晶体最简式(实验式) 乙烷最简式为CH3,C6H12O６的最简式为ＣＨ2O①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子②由最简式可求最简式量①有共同组成的物质②离子化合物、原子晶体常用它表示组成电子式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、共价型的物质结构式①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型①多用于研究有机物的性质②能反映有机物的结构,有机反应常用结构式表示结构简式(示性式) CＨ3-CH３(乙烷)结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)同“结构式”①球棍模型小球表示原子,短棍表示价键用于表示分子的空间结构(立体形状)比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序特别提示:(１)写结构简式时,同一碳原子上的相同原子或原子团能够合并,碳链上直截了当相邻且相同的原子团亦能够合并,如有机物也可写成(CH３)3Ｃ(CＨ2)2CＨ3、(2)有机物的结构简式只能表示有机物中各原子的连接方式、并不能反映有机物的真实结构。
高中化学 最易错系列 2 有机化合物中碳的成键特征
考点2 有机化合物中碳的成键特征【考点定位】本考点考查有机化合物中碳的成键特征,重点是碳碳双键、碳碳叁键、甲基及苯环的结构特点,难点是判断有机物的立体结构特点，分析最多或至少共平面的碳原子.【精确解读】1．碳原子位于周期表第Ⅳ主族第二周期，碳原子最外层有4个电子，碳原子既不是失电子、也不易得电子．有机物种类繁多的原因，主要由C原子的结构特点决定．其成键特点是：（1）在有机物中，碳原子有4个价电子，价键总数为4；（成键数目多）(2）碳原子既可以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、C≡C②有机物中常见的共价键:C—C、C=C、C≡C、C—H、C-O、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.【精细剖析】1．不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响：（1)碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应；（2)碳碳双键中有一个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;（3)碳碳三键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应；(4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。
而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
【典例剖析】下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解，正确的是（）A．饱和有机物中碳原子不能发生化学反应B．C原子只能与C原子形成不饱和键C．任何有机物中H原子数目不可能为奇数D．五个C原子之间能够形成五个碳碳单键不带支链，都含有4个C—C单键；碳原子可以形成碳环，可以带支链，也可以不带支链，都含有5个C-C单键，故D正确；故答案为D。
学案2： 有机化合物的结构特点第一课时(用).
【归纳总结】
①书写结构简式时注意：一般单键可以省略，但碳碳双键和碳碳三键不能省略；
②书写键线式时注意：除碳氢原子不标注，其余原子必须标注；但羟基、醛基和羧基等官能团中的氢原子必须标注
A、CH8N4B、C6H12N4C、C6H10N4D、C4H8N4
8、对氟利昂-12（结构式为 ）的叙述正确的是（C）
A、有两种同分异构体 B、是平面形分子
C、只有一种结构 D、有四种同分异构体
9、已知C—C单键可以绕键轴旋转，其结构简式可表示为 的烃，下列说法中正确的是（C）
A.分子中至少有4 个碳原子处于同一直线上 B.该烃的卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看做酰卤的是（AC）
A．HCOFB．CCl4C．COCl2D．CH2ClCOOH
7、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（B）
学案2：有机化合物的结构特点（第一课时）
一．有机物中碳原子的成键特点
1、有机物中碳原子的成键特点：
(1)在有机物中，碳原子有4个价电子，处于元素周期表中的位置是第2周期IV族
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）
【课后练习】
1、目前已知化合物中数量、品种最多的是IVA碳的化合物（有机化合物），下列关于其原因的叙述中不正确的是（ B ）
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
第一章 重难点四 有机化合物中碳的成键特征
【要点解读】碳原子位于周期表第Ⅳ主族第二周期，碳原子最外层有4个电子，碳原子既不是失电子、也不易得电子．有机物种类繁多的原因，主要由C原子的结构特点决定．其成键特点是：(1)在有机物中，碳原子有4个价电子，价键总数为4；(成键数目多)(2)碳原子既可以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、C≡C②有机物中常见的共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、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．【重难点指数】★★★★【重难点考向一】价键规律【例1】下列结构中，从成键情况看，不合理的是()A．B．C．D．【答案】B结构，故D正确；故选B。
【重难点点睛】考查有机物的机构特点，依据各种元素原子达到稳定结构所需成键的数目判断，氮原子形成3个共价键达到稳定结构，碳原子和硅原子形成4个共价键达到稳定结构，硫原子形成2个共价键达到稳定结构，氢原子形成1个共价键达到稳定结构，氧原子形成2个共价键达到稳定结构。
【重难点考向二】不饱和度【例2】某烃分子中结构含一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键，它的分子式可能为() A．C9H12B．C17H20C．C20H30D．C12H20【答案】B【解析】苯环的不饱和度为4，碳碳双键是1，碳碳三键的不饱和度为2，所以某烃的结构式中含有一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键它的不饱和度为8，C10H12、C12H16、C17H20、C20H28的不饱和度分别为：5、5、8、7，故选B。
【名师点睛】考查不饱和度的概念及应用，某烃的结构式中含有一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳三键它的不饱和度为8，苯环的不饱和度为4，碳碳双键是1，碳碳三键的不饱和度为2，据此计算回答。
碳原子的成键特点
键能越大，键越牢固。
键角
在分子中键和键之间的夹角叫做 键角
键能 判断分子的稳定性 键长 确定分子在空间的几何构型
键角
3、有机物组成与结构的表示方法 (1)化学式：C2H6 (2)最简式（实验式）：CH3 H H ‥ ‥ (3)电子式： H︰C︰C︰H ‥ ‥ H H H H (4)结构式： H—C—C—H
问题引导下的再学习
一、有机物中碳原子的成键特点
1、碳原子的成键特点 ①碳原子价键为四个 ②碳原子间的成键方式：C—C、 C=C、C≡C ③碳链：直线型、长
分子中两个成键的原子的原子 核间距离叫做键长
一般说来，键长越短，键越牢固。
键能
气态原子形成1 mol共价键所释放 的能量（破坏1 mol共价键所吸收 的能量）叫做键能。
电子式
H H－C－H
.
..
H
结构式 正四面体结构示意图
思考：
1、根据乙烯的结构和性质，推断丙烯的 结构和性质 2、甲苯分子中一定有几个分子共平面？ 最多有几个？ 3、乙炔的结构？
当堂训练：
• 学案P8 16
课堂小结：
1、碳原子的成键特点 2、甲烷、乙烯、苯、乙炔的空 间结构
作业：
• 学案： 第二节第一课时
有机化合物中碳原子的 成键特点
预习检测：
1、烷烃、烯烃、炔烃、 芳香烃的通式； 2、甲烷、乙烯、苯的结 构类型； 3、有机物种类繁多 的原因。
学习目标：
1、知道碳原子的成键特点 2、会利用几种烃的通式推断化合物的分子 式 3、利用已知结构推断化合物的结构，能判 断原子的共面或共线问题。
思考：
从下图（图中黑球表示碳原子）和所 学知识归纳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。
第七章 有机化合物-高中新教材高一化学期末备考单元复习知识清单(人教版2019必修第二册)
第七章有机化合物知识清单考点1 认识有机化合物一、有机化合物中碳原子的成键特点1．甲烷的组成和结构2．碳原子的成键特点（1）成键数目：每个碳原子可形成4个共价键（2）成键方式：单键，双键、叁键（3）成键原子：碳原子之间或碳与其他原子之间（4）连接方式：碳链或碳环3．有机物的通性（1）熔沸点：多数较低，挥发性强，常温下多为液体或固体（2）溶解性：多数难于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂（3）耐热性：多数不耐热，受热易分解（4）可燃性：多数容易燃烧（5）有机反应：比较复杂，有副反应，需要加热、光照、催化剂等条件二、烷烃1．烷烃的结构和分类（1）结构：碳原子间全部以单键结合，剩余价键被氢原子饱和（2）分类①链状烷烃：乙烷（CH3CH3）、异丁烷（CH3－CH3）②环状烷烃：环丁烷（）、环己烷（）2．链状烷烃的结构（1）甲烷的空间构型：正四面体形，证明方法：二氯甲烷没有同分异构体（2）结构特点①所含元素：只含碳和氢两种元素②碳原子结合方式：碳碳单键③氢原子数：达到“饱和”，即最多④空间构型：四个共价单键呈四面体构型，整个烷烃分子呈锯齿形（3）通式：C n H2n+2（4）命名①碳原子数1~10N（C） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10代号甲乙丙丁戊己庚辛壬癸②碳原子数10以上：以汉字数字代表（5）几种链状烷烃的结构简式烷烃乙烷丙烷十一烷结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3（CH2）9CH3 3．同系物（1）判断依据①结构：相似（同一类有机物、官能团种类和个数相同）②组成：相差1个或多个CH2，相对分子质量相差14n（2）根据分子式判断同系物①符合通式C n H2n+2的含不同碳原子的有机物一定互为同系物②符合其他通式的含不同碳原子的有机物不一定互为同系物4．同分异构体（1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，不同结构的现象（2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物（3）常见烷烃的同分异构体①丁烷的同分异构体名称正丁烷异丁烷结构简式CH3CH2CH2CH3CH－CH33②戊烷的同分异构体名称正戊烷异戊烷新戊烷结构简式CH3CH2CH2CH2CH3CH－CH2CH33三、链状烷烃的性质1．物理性质（1）溶解性：都难溶于水（2）熔沸点：随着分子中碳原子的增加而升高（3）密度：随着分子中碳原子的增加而增大2．化学性质（1）稳定性：通常情况下与强酸、强碱、强氧化剂不反应（2）可燃性：完全燃烧生成二氧化碳和水①甲烷：CH4+2O2CO2+2H2O②丙烷：C3H8+5O23CO2+4H2O（3）高温分解：用于石油化工和天然气化工生产3．甲烷的取代反应（1）实验装置及现象①无光照时，混合气体颜色不变；②光照时，混合气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内液面上升；③饱和NaCl溶液中有白色晶体析出（2）反应特点：分步进行，每一步都是可逆反应（3）反应方程式①CH4+Cl2CH3Cl+HCl②CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl③CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl④CHCl3+Cl2CCl4+HCl（4）产物种类：每一步的取代产物都有，最多的是HCl（5）计算关系①碳元素守恒：n（CH4）＝n（CH3Cl）+n（CH2Cl2）+n（CHCl3）+n（CCl4）②氯元素特点：n（Cl2）＝n（HCl）＝n（CH3Cl）+2n（CH2Cl2）+3n（CHCl3）+4n（CCl4）（6）四种氯代甲烷的比较名称一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷化学式CH3Cl CH2Cl2CHCl3CCl4俗名氯仿四氯化碳空间构型变形四面体正四面体状态气体液体液体液体水溶性不溶不溶不溶不溶用途有机溶剂、麻醉剂有机溶剂、灭火剂【特别提醒】（1）气态烷烃为可可燃性气体，点燃之前必须检验其纯度，以防爆炸。
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第二节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物中碳原子的成键特点►►见学生用书P004学习目标练法指导1.了解碳原子的成键方式。
2．能正确使用化学用语，能够书写有机物的结构式、结构简式、电子式等。
1.明确原子结构与形成的化学键的关系，进而理解有机化合物种类繁多的原因。
2．由甲烷的结构推出甲烷分子中碳原子与4个氢原子间的空间结构关系。
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4个共用电子对与另外的原子形成4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，也可形成无机物答案 D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。
2．下列化学用语正确的是()A．乙烯的结构简式可表示为CH2CH2B．乙醇的分子式：CH3CH2OHC．甲烷的结构式：CH4D．甲苯的键线式可表示为答案 D解析A项，乙烯的结构简式为CH2===CH2，双键不能省略；B中为乙醇的结构简式，分子式应是C2H6O；C项，甲烷的结构式应为；D项正确。
3．科学实验表明，在甲烷分子中，4个碳氢键是完全等同的。
下面的选项中错误的是()A．键的方向一致B．键长相等C．键角相等 D．键能相等答案 A解析甲烷分子具有正四面体的立体结构，所以它的四个碳氢键的方向不可能一致。
4．下面各种结构都是表示乙醇分子的，其中不正确的是() 答案 A解析A是键线式，但有3个碳原子，所以是错误的。
B、D是乙醇的结构简式，C是乙醇的结构式。
5．下列取代基或微粒中，碳原子最外层电子数均满足8电子结构的是()答案 C解析甲基的电子式是；碳正离子中，中心碳原子失去一个电子而带正电荷，中心碳原子周围有6个电子；碳负离子的电子式是，两个碳原子周围均满足8电子结构；—COOH的电子式为，碳原子最外层只有7个电子。
6．下列说法正确的是()A．分子球棍模型表示分子内各原子体积比B．用一条短线来表示一对共用电子对的图式叫结构式，只有有机物才可用结构式表示C．键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点表示一个碳原子D．煤矿的矿井常发生瓦斯爆炸，这是由于CO与空气的混合物被点燃所导致答案 C7. 如图是某有机化合物分子的比例模型，下列有关该物质的推断不正确的是()A．分子中可能含有羟基B．分子中可能含有羧基C．分子中可能含有氨基D．该物质的分子式可能为C3H6O3答案 C解析观察题给模型可知，该模型所表示的分子中有三种原子(黑球3个、斜线球3个、白球6个)。
根据有机化合物的价键规律可知，黑球表示碳原子，斜线球表示氧原子，白球表示氢原子。
8．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繁多，数量庞大。
答案44极性共价非极性共价单双三———课/堂/效/果·题/组/检/测———题组一碳原子的成键特点1.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4对共用电子对B．通过非极性键C．通过2个共价键 D．通过离子键和共价键答案 A解析碳原子有4个价电子，所以可形成4对共用电子对，A正确，C不正确；碳原子与其他原子形成的键是极性键，B、D不正确。
2．(双选)下列关于甲烷的说法中错误的是()A．甲烷分子具有正方形结构B．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键C．甲烷分子中含有非极性键D．甲烷分子的结构式是答案AC解析甲烷分子是正四面体结构，分子中只含碳氢极性键。
题组二空间构型3.下列说法正确的是()A．乙酸是平面结构 B．乙醇是平面结构C．乙炔是正四面体结构D．乙烯是平面结构答案 D解析乙酸、乙醇是立体结构，乙炔是直线形结构。
4．下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是() A．氨 B．二氯甲烷C．四氯甲烷 D．白磷答案 C解析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。
5．(双选)下列关于CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中，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答案BC解析根据乙烯和乙炔的结构特点，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下：由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上，但一定都在同一平面上；最多4个碳原子在一条直线上。
题组三分子模型6.如图是两种有机分子的比例模型，表示碳原子，表示氢原子，表示氧原子。
有关叙述不正确的是()A．甲、乙两物质的分子式分别为C3H6O3、C2H6O2B．甲、乙两物质都能和活泼金属钠反应放出H2C．甲可以在一定条件下和乙反应生成酯D．甲、乙都含有羧基答案 A解析乙物质的分子式为C2H4O2。
7．某期刊封面上有如图所示的分子球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或三键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种()A．卤代羧酸 B．酯C．氨基酸D．醇钠答案 C解析观察模型可以发现，绿球和绿球相连，而且绿球还连接了其他颜色的球，可以初步推断，绿球代表碳原子或氮原子。
再由5个白球都处于末端，它们分别都只与一个球相连，也可推断白球代表氢原子。
红球既可只连绿球，也可一端连绿球，一端连白球(氢原子)，可以推断红球代表氧原子。
蓝球连了两个氢原子后再连在绿球上，而这个绿球已经连了3个球(至少为4价)，由此排除绿球代表氮原子，而认定它代表碳原子，于是蓝球代表氮原子。
该模型代表甘氨酸(氨基乙酸)。
8．某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素，其分子模型为(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)，则该物质是()A．CH2===C(CH3)COOHB．CH2===CHCOOCH3C．CH3CH2CH===CHCOOHD．CH3CH(CH3)COOH答案 A解析根据“价键数守恒”，即碳原子价键数为4，氢原子价键数为1，氧原子价键数为2，可知黑色球是碳原子，灰色球是O原子，白色球是H原子，故该物质是CH2===C(CH3)COOH。
题组四键线式9.键线式可以简明地表示碳氢化合物，键线式为的物质是()A．丁烷B．丙烷C．丁烯D．丙烯答案 C———课/后/巩/固·快/速/提/能———1．下列有关键线式的说法错误的是()A．将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况B．每个拐点、交点、端点均表示有一个碳原子C．每一条线段代表一个共价键，每个碳原子应该有四条线段，用四减去线段即是与该碳原子结合的氢原子数D．C===C键、C≡C键等官能团中的“===”“≡”也可省略答案 D解析键线式中能省略的是C、H原子及单键。
2．下列说法正确的是()A．碳骨架为的烃的结构简式为(CH3)2C===CH2B．有机物分子里一定既有非极性键也有极性键C．有的烃分子中，一个碳原子形成3个共价键D．乙烷的键线式为答案 A解析根据碳原子的成键特点，碳原子与碳原子之间可形成非极性共价键，碳原子与其他原子之间则以极性共价键结合，但是甲烷分子中只有极性键，B项错；有机物中碳通过4个共价键与其他原子相连，C项错；应为丙烷的键线式，D项错。
3．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：D．乙醇的分子式：C2H6O答案 D解析选项A中，HClO的电子式应为；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。
4．某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，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．C6H8N4B．C6H12N4C. C6H10N4D．C4H8N4答案 B解析四个氮原子排列成的内空的四面体中有6条棱，因此该分子中应含有6个碳，再根据碳四价的原则可确定该分子中应含有12个氢。
5．现有下列五种物质：①CO2；②CHCl3；③甲烷；④CCl4；⑤P4。
具有正四面体构型的是()A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①④⑤答案 B解析CHCl3是四面体结构，但原子分布不均匀，不是正四面体。
6．下列有关物质的表达式正确的是()C．乙醇的结构简式：CH3CH2OHD．CH4的球棍模型：答案 C解析A项，甲烷的立体结构为正四面体形，A错；B项，根据键线式的结构可知，该键线式所表示的有机物的结构简式为，B错；D项，图示模型为甲烷的比例模型，D错。
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()其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧,“死记”之后会“活用”。
不记住那些基础知识,怎么会向高层次进军?尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正提高学生的写作水平,单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从基础知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记”名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。
这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。
日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的功效。
答案 D 解析据甲烷、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解析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．据报道，近年来发现了一种新的星际分子，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、三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是()A．①处的化学键表示碳碳双键B．此星际分子属于烃类C．③处的原子可能是氯原子或氟原子D．②处的化学键表示碳碳单键答案 D解析有机物分子中碳原子要满足4个价键，H要满足1个价键，N要满足3个价键，由左向右推测其结构简式为，所以①处是碳碳三键，③处是N原子(若为F或Cl，则C原子不能满足4个价键)，②处是碳碳单键。