魯科版高中化學(xué)選擇性必修3第1章第2節(jié)第1課時碳原子的成鍵方式基礎(chǔ)課課件

第1課時碳原子的成鍵方式(基礎(chǔ)課)第1章有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴第2節(jié)有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)素養(yǎng)目標(biāo)1．了解碳原子的成鍵特點和成鍵方式的多樣性，能以此認識到有機化合物種類繁多的原因。2．了解單鍵、雙鍵、三鍵的特點，知道碳原子的飽和程度對有機化合物性質(zhì)的重要影響。3．掌握有機化合物分子結(jié)構(gòu)的表示方法，熟知幾種典型分子結(jié)構(gòu)。舊知回顧(1)鍵線式

表示的分子式為C6H14；名稱是2-甲基戊烷；(2)2，6-二甲基-4-乙基辛烷的結(jié)構(gòu)簡式：

。一、碳原子的成鍵特點1．碳原子的結(jié)構(gòu)特點及成鍵方式必備知識自主預(yù)習(xí)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

碳碳單鍵碳碳雙鍵碳碳三鍵結(jié)構(gòu)－C≡C－

碳碳單鍵碳碳雙鍵碳碳三鍵成鍵條件一個碳原子與周圍__個原子成鍵；碳碳之間共用__對電子一個碳原子與周圍__個原子成鍵；碳碳之間共用__對電子一個碳原子與周圍__個原子成鍵；碳碳之間共用__對電子成鍵特點σ鍵1個σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵四一三兩兩三

碳碳單鍵碳碳雙鍵碳碳三鍵鍵角_________約__________空間結(jié)構(gòu)碳原子與其他四個原子形成______結(jié)構(gòu)雙鍵碳原子及與之相連的原子處于________上三鍵碳原子及與之相連的原子處于________上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鍵型極性鍵非極性鍵單鍵H3C－H

H3C－OHH3C－Cl

H3C－BrH3C－CH3雙鍵H2C==CH2三鍵CH3－C≡NHC≡CH4．鍵的極性與有機化合物分子反應(yīng)活性的關(guān)系鍵的極性越強，越容易____，有機化合物分子的反應(yīng)活性____。想一想乙醇和氯乙烷分子的結(jié)構(gòu)式分別為

和

。請利用碳原子成鍵方式的有關(guān)知識，分析和預(yù)測乙醇和氯乙烷分子在反應(yīng)中可能的斷鍵部位。斷裂越強提示：化學(xué)鍵分析預(yù)測在反應(yīng)中可能的斷鍵部位乙醇分子中碳氧單鍵、氧氫鍵的極性大于碳氫鍵，共用電子偏向氧原子氯乙烷分子中碳氯鍵的極性大于碳氫鍵，共用電子偏向氯原子關(guān)鍵能力情境探究某有機化合物分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的關(guān)系探究提示：20146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(jié)構(gòu)有何關(guān)系？提示：含有sp3雜化的中心原子的分子為四面體形結(jié)構(gòu)；含有sp2雜化的中心原子的分子為平面形結(jié)構(gòu)；含有sp雜化的中心原子的分子為直線形結(jié)構(gòu)。1．甲烷——中心碳原子為sp3雜化①甲烷分子為正四面體形結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)，雙鍵和三鍵則不能旋轉(zhuǎn)。(3)若在分子結(jié)構(gòu)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(guān)系，苯環(huán)是平面形結(jié)構(gòu)，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(guān)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可知，所有的原子可能共面；D項，由乙烯分子的平面形結(jié)構(gòu)可知所有的原子可能共面。]3．下列關(guān)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(yīng)生成的一氯代物有2種D．在一定條件下，1mol該物質(zhì)與足量H2反應(yīng)，最多消耗4molH2√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(jié)構(gòu)為平面正六邊形，乙炔分子的空間結(jié)構(gòu)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(yīng)，因此該有機物與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)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(yīng)，1個碳碳三鍵最多能與2個H2發(fā)生加成反應(yīng)，因此1mol該有機物最多與5molH2發(fā)生反應(yīng)，D錯誤。]51．從原子成鍵情況分析，下列有機物的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡式正確的是(

)學(xué)習(xí)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(yīng)為CH3CH2NH2，A錯誤；O原子周圍應(yīng)該形成2個共價鍵，C原子周圍應(yīng)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(yīng)為CH3CH2CHCl2，C錯誤；C原子周圍最多形成4個共價鍵，應(yīng)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(jié)構(gòu))，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(jié)構(gòu)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(xué)獎授予了研究“點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”的三位科學(xué)家。已知“點擊化學(xué)”中的一個經(jīng)典反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(xué)化學(xué)中常用的酸堿指示劑，其結(jié)構(gòu)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_____