有机化合物中碳原子的成键特点(20200416205355)
有机物中碳原子的成键特点
？
结构简式： CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基－－官能团 写作－OH
乙酸的分子结构
分子式： C2H4O2
O 结 结构式： H C C O H 构 CH3 C OH H
简 式
H O
CH3COOH
•
研究表明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；当碳原子之 间或碳原子与其他原子之间形成双键时，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； 当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时， 形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同 一直线上。 C
C
109.50
1200
C
1200
1800
1800
C
C
直线型
C C 1200 C C C
四面体型
平面型
直线型
平面型碳原子的几种杂化轨源自形状示意图（以SP杂化轨道为例，其余请着教材P21） z
z
→
x
2s 2p
SP y 杂 化
y
激发
x
2s
2p
杂化 sp3
SP3
几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式
有机分子
选修5有机化学基础专题2
有机物的结构和分类
第一单元有机物的结构
第一节
有机物中碳原子的 成键特点
式结 个 合 碳 的 原 几 子 种 相 方 互 四个碳原 子的结合方式 是这样，想一 想？如果六个 碳原子又会有 多少种结合方 式？ 4
一、有机物中碳原子成键特征
1、碳原子含有4个价电子，易跟多种原子形 成共价键，易形成单键、双键、叁键、碳链、碳 环等多种复杂的结构单元。碳原子价键总数为4。 不饱和碳原子是指连接双键、叁键或在苯环上的 碳原子（所连原子的数目少于4）。
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。
有机化合物的结构特点是什么
有机化合物的结构特点是什么有机物是生命产生的物质基础，所有的生命体都含有机化合物。
下面是店铺给大家整理的有机化合物的结构特点，希望能帮到大家! 有机化合物的结构特点有机化合物：种类繁多、数目庞大(已知有3000多万种、且还在以每年数百万种的速度增加)。
但组成元素少有C、H、O、N 、P、 S、 X(卤素：F、Cl、Br、I )等。
1、有机化合物中碳原子的成键特点碳原子最外层有4个电子，不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。
碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。
由于碳原子成键的特点，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键，而且碳原子之间也能以共价键相结合。
碳原子间不仅可以形成稳定的单键，还可以形成稳定的双键或三键。
多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链和碳环也可以相互结合。
因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。
2、有机化合物的同分异构现象化合物具有相同的分子式，但结构不同，因此产生了性质上的差异，这种现象叫同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
在有机化合物中，当碳原子数目增加时，同分异构体的数目也就越多。
同分异构体现象在有机物中十分普遍，这也是有机化合物在自然界中数目非常庞大的一个原因。
有机化合物的特点除含碳元素外，绝大多数有机化合物分子中含有氢元素，有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。
已知的有机化合物近8000万种。
早期，有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。
自1828年维勒人工合成尿素后，有机物和无机物之间的界线随之消失，但由于历史和习惯的原因，“有机”这个名词仍沿用。
有机化合物对人类具有重要意义，地球上所有的生命形式，主要是由有机物组成的。
有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。
地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
和无机物相比，有机物数目众多，可达几千万种。
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。
有机化合物的结构 有机化合物中碳原子的成键特点与结构的表示方法高二化学(沪科版2020选择性必修3)
元素周期表中的部分元素的电负性截取
碳氢键之间为极性键
碳碳键之间为极性键
01 有机化合物中碳原子的成键特点
钠与水和乙醇反应的实验
实验操作
向盛有蒸馏水的烧杯中 加入一小块钠
向盛有无水乙醇的烧杯 中加入一小块同样大小 的钠
实验现象
实验结论
01 有机化合物中碳原子的成键特点
实验原理 实验现象
剧烈程度
水和钠
将碳、氢元素符 号省略，每个拐 点或终点均表示 有一个碳原子。
02 有机化合物结构的表示方法
请根据葡萄糖的结构简式写出其键线式
以葡萄糖为例展示其结构简式
O CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
HO
葡萄糖的键线式
OH OH H
OH OH O
使用键线式表示较复杂有机化合物较为清晰简便。
3
• 3.一般形成4个单键 的碳原子为饱和碳 原子,否则为不饱和 碳原子,而有C-H键 的易发生取代反应, 有 C = C与 C 三 C键 的易发生加成反应。
01
乙烯分子的碳碳双键中的一个键较另一 个键容易断裂；类似地，乙炔分子的碳 碳三键中有两个键较另一个键容易断裂 。所以乙烯、乙炔均能发生加成反应， 这也是含有不饱和碳原子的有机物常见 的性质。
非极性键
非极性键
σ键
极性键
化学性质 取代反应 — — 加成反应 — — 加成反应 — — 取代反应 取代反应、 与钠反应
02 有机化合物结构的表示方法
种类 球棍模型
特点
小球表示原子，短棍代表 共价键
空间填充模型
用不同体积大小的小球表 示不同原子
实例
课堂练习
1 下列物质的结构简式中,书写正确的是( C )
有机物碳原子成键特点
有机物碳原子成键特点
1.四价特性：碳原子的电子结构决定了其为四价元素，即每个碳原子可以与其他四个原子形成共价键。
这种四价特性使得碳原子能够通过形成多个共价键与其他元素形成复杂的有机分子结构。
2. 杂化轨道：为了形成共价键，碳原子需要重新排列其电子，产生与共价键相关的杂化轨道。
常见的碳原子杂化轨道有sp3、sp2和sp三种形式。
这种特性使得碳原子能够实现多种形式的共价键排列，从而产生多样的有机分子结构。
3.平面性：碳原子构成的共价键通常呈现平面结构，这是由于碳原子的杂化轨道的排列方式决定的。
平面性使得有机分子呈现出平面结构，这种结构对有机物的空间构型和化学性质具有重要影响。
4.张力共振：由于碳原子的杂化轨道的特性，当碳原子与多个其他原子形成共价键时，分子结构呈现共振现象。
共振能够使碳原子之间的共价键强度变化，从而影响分子的稳定性和化学性质。
5.极性：碳碳键通常是非极性的，而碳氢键则是极性的。
由于碳原子的电负性相对较低，碳碳键通常是非极性的。
然而，由于氢原子的电负性较碳原子更低，碳氢键通常呈现极性。
这种极性可以影响分子的溶解性、反应性和化学性质。
碳原子的成键特点决定了有机物的特殊性质和广泛应用。
有机化学是研究碳原子成键特点及其应用的重要领域，对于理解和应用有机化合物具有重要的意义。