第1課時　碳原子的成鍵方式(基礎課)第1章　有機化合物的結構與性質　烴第2節(jié)　有機化合物的結構與性質一、碳原子的成鍵特點1．碳原子的結構特點及成鍵方式必備知識　自主預習四四雙鍵三鍵碳環(huán)2．兩類碳原子(1)飽和碳原子：與四個原子形成共價鍵(單鍵)的碳原子。(2)不飽和碳原子：成鍵原子數(shù)目小于四的碳原子。3．單鍵、雙鍵和三鍵四一三兩兩三109°28′120°180°四面體同一平面同一直線判一判　(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)烯烴和炔烴分子中不含有飽和碳原子。 (　)(2)乙烯分子中σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能。 (　)(3)丙炔分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2。 (　)×√×二、極性鍵和非極性鍵1．極性鍵：____元素的兩個原子成鍵時，它們吸引共用電子的能力不同，共用電子將偏向吸引電子能力較強的一方，所形成的共價鍵是極性共價鍵，簡稱極性鍵。2．非極性鍵：____元素的兩個原子成鍵時，它們吸引共用電子的能力相同，所形成的共價鍵是非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。不同同種3．有機化合物分子中常見共價鍵的類型4．鍵的極性與有機化合物分子反應活性的關系鍵的極性越強，越容易____，有機化合物分子的反應活性____。想一想　乙醇和氯乙烷分子的結構式分別為 和 。請利用碳原子成鍵方式的有關知識，分析和預測乙醇和氯乙烷分子在反應中可能的斷鍵部位。斷裂越強提示：關鍵能力　情境探究某有機化合物分子結構簡式如下： ，請回答下列問題：1．其中可能共平面的原子最多有________個，最少有________個，共直線的原子最多有________個。碳原子的成鍵方式與分子空間結構的關系探究提示：20 14 6 其中可能共平面的原子最多有20個(M＋N)，最少有14個(N)，肯定共直線的原子最多有6個(L)。2.中心碳原子的雜化方式與其分子的空間結構有何關系？提示：含有sp3雜化的中心原子的分子為四面體形結構；含有sp2雜化的中心原子的分子為平面形結構；含有sp雜化的中心原子的分子為直線形結構。1．甲烷——中心碳原子為sp3雜化①甲烷分子為正四面體形結構。②甲基上的四個原子不共面。2．乙烯——雙鍵碳原子為sp2雜化①乙烯分子為平面形結構。②乙烯分子中雙鍵碳原子和與之相連的4個氫原子在同一平面上。③烯烴分子中雙鍵碳原子和與雙鍵碳原子直接相連的4個原子在同一平面上。3．苯——苯環(huán)上碳原子為sp2雜化①苯分子為平面形結構。②苯分子中6個碳原子與6個氫原子在同一平面上。③芳香烴中苯環(huán)上的6個碳原子和與其直接相連的6個原子一定在同一平面上。4．乙炔——三鍵碳原子為sp雜化①乙炔分子為直線形結構。②乙炔分子中三鍵碳原子和與之相連的2個氫原子在同一直線上。③炔烴中三鍵碳原子和與三鍵碳原子直接相連的2個原子在同一直線上。H－C≡C－H方法技巧有機化合物共線、共面問題的分析思路(1)若要分析有機化合物中碳原子的共線、共面問題，要進行單元分割，必要時要兼顧分子對稱性。(2)單鍵可以旋轉，雙鍵和三鍵則不能旋轉。(3)若在分子結構中有一個碳原子形成四個單鍵，則該分子中不是所有原子都在同一平面上。1．下列分子中的所有碳原子均在同一條直線上的是(　　)A．CH3CH2CH2CH3B．CH3－CH==CH－CH3√D　[烷烴為飽和烴，所以該分子中的所有碳原子一定不共線，A項錯誤；B項分子中碳碳雙鍵與碳碳單鍵的夾角約是120°，所以一定不是共線分子，B項錯誤；與碳碳三鍵直接相連的原子與碳碳三鍵是共線關系，苯環(huán)是平面形結構，苯環(huán)上的所有碳原子一定不與碳碳三鍵都共線，C項錯誤；該分子中含有2個碳碳三鍵，所以每個與碳碳三鍵直接相連的原子與碳碳三鍵是共線關系，所以該分子中所有碳原子共線，D項正確。]2．下列有機化合物分子中，所有的原子不可能處于同一平面上的是(　　)√B　[A項，由乙烯分子的平面形結構知碳碳雙鍵所在的平面和過平面上的兩點所連的直線相重合；B項，由甲烷分子的四面體形結構可知，選項中的－CH2－上的氫原子均不能和雙鍵所在的平面重合；C項，由乙烯分子和苯分子的平面形結構可知，所有的原子可能共面；D項，由乙烯分子的平面形結構可知所有的原子可能共面。]3．下列關于 的說法正確的是(　　)A．分子中有3種雜化軌道類型的碳原子B．分子中共平面的原子數(shù)目最多為14個C．與Cl2發(fā)生取代反應生成的一氯代物有2種D．在一定條件下，1 mol該物質與足量H2反應，最多消耗4 mol H2√A　[甲基上碳原子雜化類型為sp3，苯環(huán)上碳原子雜化類型為sp2，碳碳三鍵上碳原子雜化類型為sp，A正確；苯分子的空間結構為平面正六邊形，乙炔分子的空間結構為直線形，不共線三點確定一個平面，因此該有機物分子中共平面原子數(shù)目最多為15，故B錯誤；在光照條件下，氯氣取代甲基上的氫原子，在Fe或FeCl3催化劑下，能與苯環(huán)上的氫原子發(fā)生取代反應，因此該有機物與氯氣發(fā)生取代反應得到的一氯代物多于2種，C錯誤；1個苯環(huán)最多與3個H2發(fā)生加成反應，1個碳碳三鍵最多能與2個H2發(fā)生加成反應，因此1 mol該有機物最多與5 mol H2發(fā)生反應，D錯誤。]51．從原子成鍵情況分析，下列有機物的結構式或結構簡式正確的是(　　)學習效果　隨堂評估243題號1√5243題號1B　[N原子周圍最多形成三個共價鍵，應為CH3CH2NH2，A錯誤；O原子周圍應該形成2個共價鍵，C原子周圍應該形成4個共價鍵，B正確；C原子周圍最多形成4個共價鍵，應為CH3CH2CHCl2，C錯誤；C原子周圍最多形成4個共價鍵，應為CH3C≡CCH3，D錯誤。]52．某共價化合物含碳、氫、氮3種元素，1個分子內(nèi)有4個氮原子，且4個氮原子排列成內(nèi)空的四面體形(如白磷結構)，每2個氮原子間都有1個碳原子。已知分子內(nèi)無碳碳鍵，則該化合物的分子式為(　　)A．CH3N4　B．C6H12N4　C．C6H10N4　D．C4H8N423題號14√B　[由題意可知該化合物的結構簡式如圖所示：其分子式為C6H12N4。]，53．下列有機物分子中的碳原子既有sp3雜化又有sp2雜化的是(　　)A．CH3CH==CH2　 B．CH3－C≡CHC．CH3CH2OH D．CH2==CH223題號41√A　[CH3CH==CH2中雙鍵碳原子為sp2雜化，單鍵碳原子為sp3雜化；CH3－C≡CH中三鍵碳原子為sp雜化，單鍵碳原子為sp3雜化；CH3CH2OH中碳原子均為sp3雜化；CH2==CH2中碳原子只有sp2雜化。]5243題號14．2022年諾貝爾化學獎授予了研究“點擊化學和生物正交化學”的三位科學家。已知“點擊化學”中的一個經(jīng)典反應如下：下列說法中正確的是(　　)A．W中各原子最外層均達到8電子結構B．Q中所含σ鍵與π鍵個數(shù)比為3∶1C．Q中碳原子均為sp雜化D．M中所有原子可能在同一平面√5243題號1B　[W中含有H元素，故W中除H原子之外的其余各原子最外層均達到8電子結構，A錯誤；已知單鍵均為σ鍵，三鍵是1個σ鍵和2個π鍵，故Q中所含6個σ鍵與2個π鍵，二者個數(shù)比為3∶1，B正確；由題干Q的結構簡式可知，Q中碳碳三鍵上的碳原子均為sp雜化，而另一甲基上的C原子則采用sp3雜化，C錯誤；由題干M的結構簡式可知，M中與苯環(huán)直接相連的N原子采用sp3雜化，故與其連接的兩個N和苯環(huán)形成三角錐形結構，故M中不可能所有原子在同一平面，D錯誤。]243題號15．酚酞是中學化學中常用的酸堿指示劑，其結構簡式如圖所示，回答下列問題：(1)酚酞的分子式為__________。(2)1個酚酞分子中含有__個飽和碳原子和___個不飽和碳原子。(3)酚酞分子中的雙鍵有______種，是_________；極性鍵有_____________________________________(寫兩種即可)。5C20H14O41　19　1　H－O鍵、C－O鍵(或C==O鍵或C－H鍵)243題號1[解析]　根據(jù)碳原子的結構特點，與4個原子形成共價鍵的碳原子稱為飽和碳原子，其他的碳原子稱為不飽和碳原子，所以此分子中有19個不飽和碳原子，具有四面體結構的碳原子即為飽和碳原子，有1個。此分子中只有碳氧雙鍵一種雙鍵；不同原子間形成的共價鍵為極性鍵。5

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