有机化合物中碳原子的成键特点(课件).ppt

1、化学 选修5有机化学基础有机化合物中碳原子有机化合物中碳原子的成键特点的成键特点.观察模型.1 1、最简单的有机物、最简单的有机物甲烷的结构是怎甲烷的结构是怎 样的样的?2 2、为什么碳和氢的化合物种类繁多？、为什么碳和氢的化合物种类繁多？3 3、共价键的形成特点是什么？、共价键的形成特点是什么？问题导学问题导学.思考：最简单的有机物思考：最简单的有机物甲烷的结构是怎甲烷的结构是怎样的样的?_个碳原子与个碳原子与_个氢原子形成个氢原子形成_个共价键，个共价键，构成以构成以_原子为中心，原子为中心，_个氢原子位于四个个氢原子位于四个顶点的顶点的_立体结构。立体结构。1 14 4C C正四面体正四

2、面体4 44 4问题导学问题导学.甲烷分子的结构特点：甲烷分子的结构特点：正四面体结构正四面体结构4 4个个C-HC-H是等同的是等同的键长均为键长均为109.3 pm109.3 pm键角键角均为均为1 109092828键能均为键能均为413.4 kJ/mol413.4 kJ/mol问题导学问题导学.科学视野碳原子的碳原子的sp3杂化和甲烷的结构杂化和甲烷的结构键长：109.3pm键角：10928 键能：413.4kJmol-1空间构型：正四面体.结构式结构式 甲烷的氯代物：甲烷的氯代物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的结构？的结构？思思 考考四面体结构四面体结构电子式电子式

3、球棍模型球棍模型比例模型比例模型问题导学.2、共价键参数、共价键参数键长：键长：键角：键角：键能：键能：键长越短，化学键越稳定键长越短，化学键越稳定决定物质的空间结构决定物质的空间结构键能越大，化学键越稳定键能越大，化学键越稳定问题导学问题导学.1、碳原子不仅可以碳原子不仅可以跟其它原子跟其它原子形成形成4个共价键，而且个共价键，而且碳原子之间碳原子之间也能以共价键相结合。也能以共价键相结合。每个碳原子可与氢原子形成每个碳原子可与氢原子形成4个共价键，那碳原子之个共价键，那碳原子之间可以成键吗？成键时又有何特点呢？间可以成键吗？成键时又有何特点呢？.2、碳原子相互之间不仅可以形成稳定的碳原子相

4、互之间不仅可以形成稳定的单键，单键，还可以还可以形成稳定的形成稳定的双键或三键。双键或三键。3、多个碳原子可以相互结合成多个碳原子可以相互结合成链状链状，也可以结合成，也可以结合成环环状状，还可以带，还可以带支链支链。.有机物结构和组成的几种表示方法有机物结构和组成的几种表示方法种类种类实例实例含义含义应用范围应用范围多用于研究物多用于研究物质的组成质的组成用元素符号表示物质用元素符号表示物质分子组成的式子，可分子组成的式子，可反映出一个分子中原反映出一个分子中原子的种类和数目子的种类和数目C2H6化学式化学式有共同组成有共同组成的物质的物质表示物质组成的各表示物质组成的各元素原子最简整数比元

5、素原子最简整数比的式子的式子由最简式可求最由最简式可求最简式量简式量乙烷的最乙烷的最简式为简式为CH3最简式最简式(实验式实验式)CCHHHHHH多用于表示离多用于表示离子型、共价型子型、共价型的物质的物质用小黑点等代替电子，用小黑点等代替电子，表示原子最外层电子表示原子最外层电子成键情况的式子成键情况的式子电子式电子式.有机物结构和组成的几种表示方法有机物结构和组成的几种表示方法种类种类实例实例含义含义应用范围应用范围CCHHHHHH结构式结构式具有化学式所能具有化学式所能表示的意义，能反表示的意义，能反映物质的结构映物质的结构表示分子中原子表示分子中原子的组合或排列顺序的组合或排列顺序的式

6、子，但不表示的式子，但不表示空间构型空间构型多用于研究多用于研究有机物的性质有机物的性质由于能反映有由于能反映有机物的结构，有机物的结构，有机反应常用结构机反应常用结构式表示式表示结构简式结构简式 CH3CH3结构式的简便结构式的简便写法，着重突写法，着重突出结构特点出结构特点同同“结构式结构式”.问题导学种种类类实例实例含义含义应用范围应用范围球球棍棍模模型型比比例例模模型型用于表示分子用于表示分子的空间结构的空间结构小球表示原子，小球表示原子，短棍表示价键短棍表示价键用于表示分子中用于表示分子中各原子的相对大各原子的相对大小和结合顺序小和结合顺序用不同形状的小用不同形状的小球表示不同原子球

7、表示不同原子的大小的大小有机物结构和组成的几种表示方法有机物结构和组成的几种表示方法.问题导学问题导学碳原子成键的空间结构碳原子成键的空间结构:1、当一个碳原子与其他、当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原个原子连接时，这个碳原子将采取子将采取四面体四面体取向与之成键。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、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成键时，形成双键的原子双键的原子以及与之直接相连的原子处以及与之直接相连的原子处于于同一平面同一平面上。上。.3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时，形成键时，形成三

8、键的原子三键的原子以及与之直接相连的原子处以及与之直接相连的原子处于于同一直线同一直线上。上。碳原子成键的空间结构碳原子成键的空间结构:4、烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和、烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子；以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。碳原子。只有单键可以在空间任意旋转只有单键可以在空间任意旋转。.1.对氟利昂对氟利昂-12的叙述正确的是（的叙述正确的是（）（注：结构式为（注：结构式为 ）A.有两种同分异构体有两种同分异构体B.是平面分子是平面分子C.只有一种结构只有一种结构D.有四种同分异构体有四种同分

9、异构体C当堂巩固CClFClF.2.下列关于下列关于CH3CHCHCCCF3分子的结构叙分子的结构叙述正确的是（述正确的是（）A.6个碳原子有可能都在一条直线上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个碳原子不可能都在同一平面上BCCCH3CHHCCCF3当堂巩固当堂巩固.3.对如图的分子，描述错误的是（对如图的分子，描述错误的是（）A.分子式为分子式为C25H20B.所有的碳原子可能在同一平面内所有的碳原子可能在同一平面内C.所有原子一定在同一平面

10、上所有原子一定在同一平面上D.此物质属于芳香烃类物质此物质属于芳香烃类物质 CBC当堂巩固当堂巩固.【思考思考】如果组成物质的分子式相同，形成的分如果组成物质的分子式相同，形成的分子结构是否相同呢？子结构是否相同呢？物质名称物质名称正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷 结构式结构式(用碳骨架用碳骨架)相同点相同点 不同点不同点分子式相同分子式相同 C5H12，链状链状结构不同结构不同.戊烷有三种同分异构体戊烷有三种同分异构体正戊烷正戊烷 异戊烷异戊烷 新戊烷新戊烷沸点沸点(b.p)支链烷烃支链烷烃:相同相同C原子的烷烃，支链愈多沸点愈低原子的烷烃，支链愈多沸点愈低。注意注意通常状况下新戊烷是通

11、常状况下新戊烷是气体气体36.1 27.99.5温故知新温故知新.2.同分异构体同分异构体1.同分异构现象同分异构现象化合物化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，现象，叫做同分异构体现象。叫做同分异构体现象。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。三个相同：三个相同：分子组成相同、相对分子质量相同、分子式相同分子组成相同、相对分子质量相同、分子式相同两个不同：两个不同：结构不同、性质不同结构不同、性质不同特征：特征：总结感悟总结感悟.3.化学中的化学中的“四同四同”比较比较同位素同位素同素异形体同素异形体

12、同系物同系物同分异构体同分异构体研究范围研究范围限制条件限制条件举例举例原子原子单质单质化合物化合物化合物化合物同一种元素同一种元素结构不同结构不同质子数相同质子数相同中子数不同中子数不同结构相似，结构相似，分分子组成相差一子组成相差一个或若干个个或若干个CH2原子团原子团分子式相同、分子式相同、结构不同结构不同石墨与金刚石、石墨与金刚石、红磷与白磷、红磷与白磷、O2与与O3CH4与与C2H6正丁烷与正丁烷与异丁烷异丁烷H、D、T温故知新温故知新.1.下列物质互为同分异构体的是下列物质互为同分异构体的是 ,互为同系物的是互为同系物的是 ,互为同位素的是互为同位素的是 ，互为同素异形体的是，互为

13、同素异形体的是 ，属于同一物质的是属于同一物质的是 。C60与金刚石与金刚石 H与与DHCClClHHCClHHH2CCH2H2CH2CH2CCH2CH2H3CCCH3CH3CH3H3CHCCH3CH2CH3 与与CH3C(CH3)2CH2CH3当堂训练 与与 与与 与与H3CCCH2CH3CH3CH3.2.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A.分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质物质B.通式相同的不同物质一定属于同系物通式相同的不同物质一定属于同系物C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体分子式相同的不同物质一定是同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体C当堂训练.以烷烃为例以烷烃为例4.碳原子数目越多，同分异构体越多碳原子数目越多，同分异构体越多碳数碳数1 2 3 4 5 6 7 8 910 1112.15 20数目数目1 1 1 2 3 5 9 18 35 75159 3534347 366319.