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1、第二讲：常见有机物的空间结构成千上万的有机物奥 运 火 炬 燃 料 ： 丙 烷催 熟 剂 ： 乙 烯切割用的氧炔焰-乙炔装 修 污 染 物 ： 苯 甲 苯喝的酒-乙醇据统计：到目前为止，有机物已经超过了三 千万种，而无机物只有十几万种，每 年新合成的化合物中90 以上是有机 物。有机物的种类为什么如此繁多呢？一、碳原子结构特点碳原子结构示意图：碳原子电子式：C 总结 可以与H、S、O、N、P等元素形成共价键 C与C之间也可以形成共价键，如：C-C 、 C=C 、CC（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
2、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。14 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413.4 kJ/mol 键角均为10928甲烷的氯代物：CH3Cl、 CH2Cl
3、2 、 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
4、 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子称为饱和碳原子； 以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。(5)只有单键可以在空间任意旋转。碳原子成键规律小结
