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1、第二节 有机化合物的结构特点 一 现代价键理论 1 共价键的概念 原子之间通过共用电子对 即电子云的重叠 而形成的化学键 2 共价键的本质 两原子核对共用电子对的相互静电作用 原子中必须有自旋相反的成单电子才可形成稳定的化学键 每个原子成键的总数是一定的 这是因为每个原子能提供的轨道和成单电子数目是一定的 即共价键具有饱和性 如不存在H3 H2Cl Cl3分子 3 现代价键理论的基本要点 形成共价键时 原子轨道尽可能最大重叠 由于原子轨道又有着不同的空间伸展方向 故共价键要得到最大重叠必须沿不同方向 即共价键具有方向性 a 键 头碰头 共价键可形成两种键型 键的特征 强度较大 组成的两个原子可
2、以围绕键轴旋转 不影响键的强度 P P p p 键 键不如 键牢固比较容易断裂 结合C原子的核外电子排布 用以上知识推测一下碳元素的成键情况 用 杂化 及 杂化轨道 理论解释一些物质的形成 如CH4 复习 甲烷的结构 分子式 CH4 电子式 结构式 空间结构 球棍摸型 比例模型 正四面体 定义 在形成分子时 由于原子间的相互影响 若干不同类型能量相近的原子轨道混杂起来 重新组合成一组新轨道 这种轨道重新组合的过程叫做杂化 所形成的新轨道就称为杂化轨道 杂化轨道理论 特点 1 杂化前后原子轨道的数目不变 2 杂化后各个杂化轨道的能量完全一样 甲烷分子就是碳原子的sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道沿
3、对称轴重叠形成了碳氢 键 这就构成了甲烷分子的正四面体结构 1 每个碳原子以轨道杂化的方式能与其他原子形成4个共价键 而且碳原子之间也能以共价键结合 2 碳原子之间不仅可以形成单键 还可以形成稳定的双键或三键 碳原子与氢原子形成共价键 碳原子也碳原子形成共价键 二 有机化合物中碳原子的成键特点 3 多个碳原子可以相互结合成链状 也可以结合成环状 还可以带支链 碳链和碳环也可以相互结合 每种化合物均有特定的化学式表示其组成 是否每一分子式表示一种化合物呢 分子组成相同 链状结构 结构不同 出现带有支链结构 36 07 27 9 9 5 同分异构体 三 有机化合物的同分异构现象 1 同分异构现象
4、化合物具有相同的分子式 但具有不同的结构现象 叫做同分异构体现象 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体 注意事项 同分 指分子式相同 即组成元素 原子数目完全一样 异构 指结构不同 区别于同一种物质 若分子式相同 结构也相同 就是同一种物质 同分异构体的研究对象是化合物 同分异构体既存在于有机物 也存在于无机物中 如 NH4CNO与CO NH2 2 C CH2 CHCH2CH3 D CH3CH CHCH3 A CH3CH2CH2CH3 F CH3CH2OCH3 E CH3CH2CH2OH 练习 下列化合物中 互为同分异构体的是 CH3CH2OHCH3OCH3 官能团在碳链中的位置不同而产
5、生的异构 C C C C C C C C 碳链骨架 直链 支链 环状 的不同而产生的异构 C C C C C C C C 产生的原因 示例 异构类型 2 同分异构类型 碳链异构 位置异构 官能团异构 官能团种类不同而产生的异构 3 同分异构体的书写 交流总结 书写同分异构体的顺序性 碳链缩短法主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布由同到间 碳均满足四键 小结 碳原子数目越多 同分异构体越多 练习2 写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体 3 同分异构体的性质互为同分异构体之间的物质化学性质可以相似也可能不相似 若为同一类物质 则化学性质相似 若为两类物质 甚至更多类 则不相似 物理性质也不相同 三 常用化学用语 结构式 CH3CH CH2 结构简式 CC C 碳架结构 键线式 书写结构简式的注意点 1 表示原子间形成单键的 可以省略 2 C CC C中的双键和三键不能省略 但是醛基羧基的碳氧双键可以简写为 CHO COOH 3 准确表示分子中原子成键的情况 如乙醇的结构简式CH3CH2OH HO CH2CH3 按位置异构书写 按碳链异构书写 按官能团异构书写
