化学选修5 专题2 第一单元 有机化合物的结构1 有机物中碳原子的成键特点（学案）

1、.高中化学有机物中碳原子的成键特点一、考点打破知识点考纲要求题型说明碳原子的构造及成键特点碳原子的成键方式与分子的空间构型碳原子的饱和性理解有机物中碳原子的成键特点，通过碳原子的四价原那么，理解有机物中碳原子的三种成键方式、空间取向。选择题填空题碳原子成键方式的多样性导致有机物构造的多样性，也是导致有机物种类繁多、数量宏大的主要原因。二、重难点提示理解有机化合物中碳原子的三种成键方式及其空间取向考点一、碳原子的构造及成键特点【规律总结】不管以何种方式成键，碳原子总是成4条共价键，氢原子只能形成1条，氧原子形成2条，氮原子形成3条；碳原子成键方式的多样性导致有机物的构造多样性，也是导致有机物种类

2、繁多、数量宏大的主要原因。考点二、碳原子的成键方式与分子的空间构型碳原子的类型碳原子的成键方式空间构型典型代表物饱和碳原子单键碳碳原子与其他4个原子形成正四面体型分子不饱和碳原子双键碳形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上形成平面型分子三键碳CC形成碳碳三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上形成直线型分子苯环上的碳原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上形成平面型分子【规律总结】空间构型与碳原子轨道杂化方式的关系分子的空间构型碳原子轨道杂化方式正四面体型sp3平面型sp2直线型sp考点三、碳原子的饱和性1饱和碳原子：仅以单键方式成键的碳原子。2不饱和碳原子：以双键或三键方

3、式成键的碳原子。【随堂练习】如图是某有机物的比例模型，有关该有机物的推断不正确的选项是A. 分子中可能含有羟基B. 分子中可能含有羧基 C. 分子中可能含有氨基D. 该物质的分子式可能为C3H6O3思路分析：观察模型中有三种球黑球3个、灰球3个、小白球6个，说明该有机物分子中有三种元素。再联想有机化合物中C、H、O等常见元素原子形成共价键的价键特征，可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、小白球是氢原子。 题给模型所表示的有机物构造简式为HOCH2CH2COOH。答案：C例题1 某有机物分子构造为：有关该分子的以下说法正确的选项是A. 分子中甲基CH3上的氢原子有可能都与苯环共平面B. CHF

4、2基团中两个F原子不可能同时与双键共平面C. 最多有18个原子共平面D. 分子中至多有6个碳原子共线思路分析：此题主要考察苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间构造。按照构造特点，简单表示其空间构造如下图。由图形可以看到，与三键碳原子直接相连的原子在同一条直线l上，与苯环直接相连的原子在平面N中，与双键碳原子直接相连的原子在平面M中。直线l一定在平面N中，由于碳碳单键的旋转，甲基上3个氢只可能有一个在这个平面内，CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中，故A错，B正确；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有CHF2中的两个氟原子和

5、CH3中的两个氢原子不在这个平面内，故最多有20个原子在M、N重叠的平面上，C错；要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°，但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线，故至多有6个碳原子共线，D正确。答案：BD如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍代表单键或双键，不同大小的“球代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的表达不正确的选项是A. 该有机物可能的分子式为C2HCl3B. 该有机物分子中一定有CC双键C. 该有机物分子中的所有原子在同一平面上D. 该有机物可以由乙炔和氯化氢加成反响得到思路分析：因为该物质为有机物，图中两个白球是碳原子

6、，根据碳有4价，每个碳原子可以形成4个单键，如今每个碳原子结合两个原子，所以碳碳之间形成的是CC双键。氢原子半径最小，小黑球可能是氢原子，三个大黑球可能是氯原子。选项A、B、C表达正确，乙炔与氯化氢反响生成氯乙烯，氯原子半径大于氢原子半径，图中1个小黑球不可能代表氯原子，所以选项D表达错误。答案：D例题2 某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体构造，且每2个氮原子间都有1个碳原子，而无碳碳单键、碳碳双键，那么该共价化合物的化学式是A. C6H12N4 B. C4H8N4C. C6H10N4 D. C6H8N4思路分析：该题考察碳、氢、氮三元素的成键特点以及学生的空间想象才能。据题意可先将N的四面体图形画出来即，四个N在顶点，然后将C插在两个N之间四面体的棱上，共有6个碳原子，如图：，这样N已饱和，而C缺两条键，用H补充即可。答案：A【方法提炼】1. 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