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常见有机物的空间结构 1 碳原子需形成四个共价键 2 碳原子不仅可以跟其它原子形成4个共价键 而且碳原子之间也能以共价键相结合 3 碳原子间的成键方式有三种 单键 双键或三键 4 碳原子的结合方式有二种 链状和环状 还可带支链 有机物中碳原子的成键特点 观察 甲烷 乙烯 乙炔 苯等有机物的球棍模型 思考碳原子的成键方式与分子的空间构型 键角有什么关系 思考 最简单的有机物 甲烷的结构是怎样 个碳原子与 个氢原子形成 个共价键 构成以 原子为中心 个氢原子位于四个顶点的 立体结构 1 4 C 正四面体 4 4 结构式 正四面体结构示意图 甲烷的结构特点 1 甲烷分子的结构特点 正四面体结构 4个C H是等同的 且 键长均为109 3pm键能均为413 4kJ mol键角均为109 28 甲烷的氯代物 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4的结构 思考 1 甲烷的正四面体结构在甲烷分子中 一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面 其余两个氢原子分别位于平面的两侧 即甲烷分子中有且只有三原子共面 称为三角形规则 当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时 该代替原子的共面问题 可将它看作是原来氢原子的位置 2 乙稀的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内 键角为120 当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时 则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内 3 乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上 键角为180 当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时 代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线 此分子中 C C C H四原子一定在一条直线上 故该分子共有8个原子在同一平面上 4 苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内 键角为120 当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时 代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内 甲苯中的7个碳原子 苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子 5个氢原子 苯环上的5个氢原子 这12个原子一定共面 此外甲基上1个氢原子 H C C构成三角形 也可以转到这个平面上 其余两个氢原子分布在平面两侧 故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面 3 碳原子的成键方式与分子的空间构型 1 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 2 当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时 形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上 3 当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时 形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上 4 烃分子中 仅以单键方式成键的碳原
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