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1、最新精品文档 最新精品文档 最新精品文档第一单元|有机化合物的结构第一课时碳原子的成键特点有机物结构的表示方法课标要求1了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性。2知道甲烷、乙烯、乙炔和苯的空间结构，并由此推断其他有机物的空间构型。3能识别饱和碳原子与不饱和碳原子，初步理解不饱度的含义。4会使用结构式、结构简式和键线式来表示有机物。1.碳原子可以形成四个共价键，碳与碳之间可以是单键、双键或叁键，还可以成环。2甲烷是正四面体分子，乙烯是平面形分子，乙炔是直线形分子。3碳原子以单键方式成键的称为饱和碳原子，若以双键或叁键成键的称为不饱和碳原子。4结构式是指将有机物中原子间的化学键全部用短线表示出来。
2、5结构简式是指省略了有机物中能省的化学键而表示出来的式子。6键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子。碳原子的成键特点及有机物分子的空间结构1碳原子的成键特点(1)成键数目多：有机物中碳原子可以与其他原子形成4个共价键。如果少于四根键或是多于四根键均是不成立的。(2)成键方式多：碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳叁键，碳原子与氢原子之间只能形成碳氢单键，碳原子与氧原子之间可以形成碳氧单键或碳氧双键。(3)骨架形式多：多个碳原子可以形成碳链，也可以形成碳环。(4)碳原子的排列方式、连接顺序不同，导致有机物存在大量的同分异构体。2碳的成键方式与
3、分子的空间结构(1)单键：碳原子能与其他四个原子形成四面体结构。(2)双键：形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一个平面上。(3)叁键：形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一条直线上。(4)饱和碳原子与不饱和碳原子：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。3.典型分子的结构比较有机物甲烷乙烯乙炔苯分子式CH4C2H4C2H2C6H6实验式CH4CH2CHCH结构式结构简式CH4CH2=CH2CHCH电子式球棍模型比例模型碳原子轨道杂化方式sp3sp2spsp2空间构型正四面体形平面形直线形平面形特别提醒(1)有机物的构成可以是由一些
4、小的基团组合而成，如甲基就是甲烷变形而来。碳碳双键就是乙烯的基团。碳碳叁键就是乙炔的基团。苯环与苯的结构相似。(2)有机物中的单键可以旋转，而双键不可以旋转。1下列说法正确的是()A碳原子的最外层有4个电子，故只能形成4条单键B破坏碳碳双键和叁键所需要的能量分别是破坏碳碳单键所需能量的2倍和3倍CCH3CH3中只存在共价键D乙醇和乙酸中均含有羟基(OH)，故二者性质相同解析：选C碳原子最外层有4个电子，但在成键时可形成单键、双键或叁键，A错；双键和叁键的键能与单键键能之间无直接的倍数关系，B错；乙醇和乙酸中均含有羟基，但与羟基相连的原子团不同，故二者性质不同，D错；在乙烷中只存在碳碳单键和碳氢
5、单键，都属于共价键，故C正确。2描述CH3CH=CHCCCF3分子结构的下列叙述中，正确的是()A6个碳原子有可能都在一条直线上B6个碳原子不可能都在一条直线上C6个碳原子有可能都在同一平面上D6个碳原子不可能都在同一平面上解析：选BCCH3CH=CHCCCF3分子中以 为基本结构，该分子可看作是乙烯结构中的两个氢原子被CH3和CCCF3所取代，没有改变乙烯分子的基本形状。因为 中1、2、3、4、5碳原子共面。同理，该分子可看作是HCCH分子中的两个氢原子被CH3CH=CH和CF3所取代。故3、4、5、6四个碳原子共线。根据以上分析，6个碳原子有可能在同一个平面内，而不在同一条直线上。3已知某
6、有机物分子结构为。有关该分子下列说法正确的是()A分子中甲基(CH3)上的氢原子有可能都与苯环共平面BCHF2基团中两个F原子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个碳原子共线解析：选D按照结构特点，简单表示其空间结构如图所示。由图形可以看到，与叁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错；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，
7、使两平面重合，此时仍有CHF2中的两个原子和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。有机物结构的表示方法表示有机物结构的八种化学用语化学用语以乙醇为例说明或备注化学式(分子式)C2H6O化学式即为分子式。反映出分子中原子的种类和数目。最简式(实验式)C2H6O最简式即为实验式。表示物质中各元素原子最简整数比的式子。当最简式中C、H原子个数满足烷烃通式，最简式也为化学式。电子式用原子最外层电子表示成键情况的式子。结构式
8、完整地表示出有机物中每个原子的成键情况，但书写比较复杂。结构简式CH3CH2OH将结构式中的单键省略，着重突出有机物中的官能团。键线式省略碳、氢原子，图中每个拐点和终点均表示一个碳原子。但要注意，官能团不能省略，如 、CC等。球棍模型小球代表原子，短棍表示共价键。要注意“球”的相对大小。比例模型表示各原子的相对大小和结合顺序，中间没有“棍”。1下面各种结构都是表示乙醇分子的，其中不正确的是()A BCH3CH2OHC DC2H5OH解析：选AA是键线式，但它的分子式为C3H8O，不是乙醇的结构，B、D是乙醇的结构简式，C是乙醇的结构式。2下列有关表达错误的是()ACOCl2分子的结构式：B异戊
9、烷的球棍模型： CCH3的电子式： D乙醛的结构简式：CH3COH解析：选D醛基的结构简式应为CHO。三级训练节节过关1下列有关化学用语使用正确的是()A丙烯的结构简式：C3H6B硝基苯的结构简式：CCO2分子比例模型：D甲烷的结构简式：CH4解析：选DA项，烯烃的碳碳双键不能省，错；B项，左侧的硝基，应该是N原子与苯环相连，错；C项，C原子半径应比O原子半径大，故中间的球应大些，错。2下列化学用语书写正确的是()A甲烷的电子式： B丙烯的键线式：C乙烯的结构简式：CH2=CH2D乙醇的结构式：解析：选ACB项，键线式表示有机物分子中有4个碳原子；D项，表示的是甲醚。3目前已知化合物中数量、种
10、类最多的是A族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述中不正确的是()A碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键C碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和叁键D多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合解析：选B碳元素的原子最外层有4个电子，既不易失电子也不易得电子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B选项错误。4下列有机物中，所有的碳原子不可能都共面的是()解析：选A选项A相当于甲烷分子中的4个氢原子被甲基取代，所有的碳原子不可能共面；B项可视为乙烯分子中的4个氢原子被甲
11、基取代，所有的碳原子共面；C项可视为苯环上的两个氢原子被甲基取代，所有的碳原子共面；D项中含有一个苯环和一个碳碳双键，通过碳碳单键相连，两个平面可能重合。5写出下列有机物的键线式所表示的物质的分子式。(1)_；(2)_；(3)_。解析：键线式中的终点、拐点均代表一个碳原子，单线、双线分别代表两原子间以单键、双键结合，然后按照各原子的价电子数写出氢原子数即可。答案：(1)C6H12(2)C7H12(3)C5H4O2一、单项选择题1用表示的有机化合物的结构简式为()ACH2CHCHCHCH3BCH3CH=CHCH=CH2CCH3CHCHCHCH2DCH3CH2CH2CH2CH3解析：选B结构简式中
12、的碳碳双键不能省略。2下列对于有机物的结构简式、键线式书写错误的是()A丁烯的结构简式：CH2=CHCH2CH3B丙炔的结构简式：CHCCH3CCH3CH=CHCH3的键线式为D乙醇的结构简式：CH3CH2HO或HOCH3CH2解析：选DD项，乙醇的结构简式可以写成CH3CH2OH或HOCH2CH3，错误。3图中表示碳原子，表示氢原子，表示氧原子。下列叙述不正确的是()A甲、乙两物质的分子式分别为C3H6O3、C2H6O2B甲、乙两物质都能和活泼金属钠反应放出H2C甲可以在一定条件下和乙反应生成酯D甲、乙都含有羧基解析：选AA项，乙物质分子式为C2H4O2，错误；甲、乙两物质中均含有羧基，可以
13、与钠反应放出H2，也可以发生酯化反应，B、C、D项均正确。4一种固态烃的分子式为C12H12，经测定分子中无环状结构，由此推测该烃分子中最多含有碳碳双键的数目为()A6 B7C10 D14解析：选B分子中每有一个双键就比对应的烷烃少两个氢原子，C12H12比对应的烷烃C12H26少14个氢原子且分子中无环状结构，所以最多有7个双键。5某共价化合物含C、H、N三种元素，分子内有4个N原子，且4个N原子排列成空间的四面体(如白磷分子结构)，每2个N原子之间都有一个C原子，分子内无碳碳单键和碳碳双键，则该化合物分子式为()AC4H8N4 BC6H12N4CC6H10N4 DC4H10N4解析：选B 每个NN中插入一个C原子，故C原子个数为6，每个N原子形成三个共价键已达饱和，不能再结合H原子，每个C原子还可结合2个H原子，H原子个数为6212，故分子式为C6H12N4。二、不定项选择题6分子式为C5H7Cl的有机物，其结构不可能是()A只含有一个双键的直链有机物B含有两个双键的直链有机物C含有一个双键的环状有机物D含有一个叁键的直链有机物解析：选AC5H7Cl可看作是C5H8的一氯取代产物。C5H8比C5H12少4个H原子，故该化合物可能是含有2个双键的链状、一个叁键的链状、一个双键的环状分子。7下列各式属于结构式，且含有不
