高中化学 第一章 认识有机化合物 第二节 第1课时《有机化合物中碳原子的成键特点》知识点归纳及例题解析 新人教版选修5-新人教版高二选修5化学试题VIP专享VIP免费

第1课时有机化合物中碳原子的成键特点[学习目标定位]认识有机化合物的成键特点，学会有机物分子结构的表示方法，熟知几种典型分子的空间构型。1．下列有机化合物中，属于脂肪烃的有①③⑧，属于脂环烃的有②④，属于芳香烃的有⑤⑦(填序号)。2．甲烷的分子结构中碳原子最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个共价键。因此甲烷的分子式为CH4，电子式为，结构式为，其空间构型为正四面体形。探究点一有机化合物中碳原子的成键特点1．下列三种有机化合物①CH3—CH2—CH3②CH3—CH===CH2③CH3—C≡CH，它们共同的类别是链烃，分子结构(碳原子结合方式)上的相同点是碳原子间以共价键形成碳链，不同点是①中全部为碳碳单键，②中含有，③中含有—C≡C—。2．有下列三种有机物(1)根据官能团的不同，判断它们的类别：①醇，②卤代烃，③羧酸。(2)它们共同的类别是环状有机物，其中属于芳香化合物的是②③。(3)三种有机物在分子结构上的相同点是都含有碳环。(4)上述三种有机物分子中除碳碳键外，碳原子还能形成的共价键共有4种。[归纳总结]碳原子的结合方式(1)碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。(2)多个碳原子可以相互结合成链状，也可以结合成环状(且可带支链)。(3)碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。[活学活用]1．目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述中不正确的是()A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合答案B解析碳元素的原子最外层有4个电子，既不易失电子也不易得电子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B选项错误。2．下列结构式从成键情况看不合理的是()答案D解析碳原子和硅原子与其他原子都能形成4个共价键，而D项分子中的碳原子和硅原子都只形成了3个共价键。探究点二有机物分子结构的表示方法1．下图分别为乙烯、乙酸分子的球棍模型回答下列问题：(1)根据球棍模型，分别写出乙烯、乙酸的分子式、电子式、结构式、结构简式。(2)根据乙烯、乙酸的分子结构，推测它们分别能发生的主要反应。答案(1)(2)①乙烯主要发生加成反应、氧化反应等；②乙酸主要发生酯化反应、中和反应等。2．常见典型分子的空间构型(1)甲烷()的空间构型是正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，分子中的5个原子中任何4个原子都不处于同一平面内，其中任意3个原子在同一平面内。(2)乙烯()的空间构型是平面形结构，分子中的6个原子处于同一平面内。(3)苯()的空间构型是平面形结构，分子中的12个原子都处于同一平面内。(4)乙炔(H—C≡C—H)的空间构型是直线形结构，分子中的4个原子处于同一直线上。[归纳总结](1)在结构简式中，用短线表示共用电子对，用“—”(单键)、“===”(双键)或“≡”(三键)将所有原子连接起来，有些官能团也存在结构简式，如“—COOH”、“—CHO”等。(2)对于复杂有机结构，可以用键线式表示，其表示方法如下：①进一步省去碳、氢的元素符号，只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团(官能团上的氢原子必须标出)。②图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子，每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足。例如：CH3CH===CHCH3可表示为；可表示为。(3)许多有机物分子构型问题，实际上是甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子构型的组合。组合原则是当某分子中的氢原子被其他原子代替时，该原子的空间位置不变。[活学活用]3．在①丙烯②氯乙烯③苯④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是()A．①②B．②③C．③④D．②④答案B解析本题主要考查有机物分子构型的判断方法。在①丙烯CH2===CH—CH3和④甲苯C6H5—CH3中—CH3是一个空间立体结构(与甲烷类似)，这四个原子不在同一平面上；②氯乙烯和乙烯相同，是六原子共面结构；③苯是十二个原子共面。4．下列关于有机化合物的表示方法中不正确的是()A．乙烯：CH2CH2B．异戊烷：C．乙酸乙...