学年高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃第2节第1课时碳原子的成键方式学案鲁科版选修5Word文档下载推荐.docx
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答案 B
解析 碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；
碳原子性质不活泼，不容易得失电子，易通过共用电子对形成共价键，故B错误；
碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键和叁键，故C正确；
多个碳原子可以形成长度不同的链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确。
碳原子与碳原子或其他原子之间形成4个共价键。
其中与4个原子或原子团相连形成4个单键的碳原子为饱和碳原子，否则为不饱和碳原子。
例2 （2018·
青岛月考）下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是（ ）
答案 D
规律总结——有机物中原子的价键特点
原子最外层缺几个电子达到8电子稳定结构就最多形成几个共价键：
氢（2e－稳定结构）、氟、氯、溴、碘为一价，氧、硫为二价，氮、磷、砷为三价，碳、硅为四价。
例3 已知下列物质：
①CH4 ②CH≡CH ③CH2===CH2 ④⑤CCl4
其中，只含有极性键的是______________，既含有极性键又含有非极性键的是______________；
既含单键又含双键的是______________。
【题点】 极性键与非极性键的判断
答案 ①⑤ ②③④ ③
解析 CH4中只含有C—H键，C—H键为极性键；
CH≡CH中含有C≡C键（非极性键）与C—H键（极性键）；
CH2===CH2中含有非极性键键和极性键C—H键；
苯中碳和碳之间是非极性键，C—H键是极性键；
CCl4中只含有极性键C—Cl键。
方法规律
极性键是不同种元素原子之间形成的共价键；
非极性键是同种元素原子之间形成的共价键。
二、碳原子成键方式与分子空间构型和性质
1．碳原子成键方式与分子空间构型
（1）单键、双键和叁键与空间构型
碳碳单键
碳碳双键
碳碳叁键
表示方式
—C≡C—
成键方式
1个碳原子与周围4个原子成键；
碳碳之间共用1对电子
1个碳原子与周围3个原子成键；
碳碳之间共用2对电子
1个碳原子与周围2个原子成键；
碳碳之间共用3对电子
键角
109.5°
120°
180°
空间构型
碳原子与其他4个原子形成四面体结构
双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上
叁键碳原子及与之相连的原子处于同一直线上
（2）常见典型分子的空间构型
①甲烷
甲烷分子为正四面体形结构。
甲基上的四个原子不共面。
②乙烯
乙烯分子为平面形结构。
乙烯分子中双键碳原子和与之相连的
4个氢原子在同一平面上。
烯烃分子中双键碳原子和与双键碳原子
直接相连的4个原子在同一平面上。
③乙炔
乙炔分子为直线形结构。
乙炔分子中叁键碳原子和与之相连的2个氢原子在同一直线上。
炔烃中叁键碳原子和与叁键碳原子直接相连的2个原子在同一直线上。
④苯
苯分子为平面形结构。
苯分子中6个碳原子与6个氢原子
在同一平面上。
芳香烃中苯环上的6个碳原子和与其
直接相连的6个原子一定在同一平面上。
2．碳原子的成键方式与分子性质
键能
347kJ·
mol－1
614kJ·
839kJ·
键长
0.154nm
0.134nm
0.121nm
稳定性
稳定
一个键较另一个键易断裂
两个键较另一个键易断裂
溴的CCl4溶液
不反应
加成反应
酸性KMnO4溶液
氧化反应
许多有机物的分子构型，实际上是甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子构型的组合。
当某分子中的氢原子被其他原子代替时，该原子的空间位置不变。
苯分子中的碳碳键既非单键、也非双键，而是介于两者之间的一种特殊的键。
故苯的性质与烷烃、乙烯、乙炔不同。
例4 （2018·
三亚模拟）某烃结构简式为有关其结构说法正确的是（ ）
A．所有原子可能在同一平面上
B．所有原子可能在同一条直线上
C．所有氢原子可能在同一平面上
D．所有碳原子可能在同一平面上
【考点】 碳原子成键方式与分子空间构型
【题点】 烃分子原子共线共面分析
解析 该烃的结构简式可以写为。
因为—CH3中的四个原子既不在同一直线上，也不在同一平面上，故A、B错；
—CH3上的3个氢原子中，最多只有一个与其余原子共面，C错；
如图所示，所有碳原子可能共平面，D对。
思维启迪
能从物质的微观层面理解碳原子的成键方式与有机物分子空间构型的关系，促进了“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。
建立有机物分子空间构型的思维模型，培养“证据推理与模型认知”的化学素养。
（1）碳碳单键可以自由旋转、碳碳双键和碳碳叁键不能自由旋转。
（2）苯环上处于对位的两个碳原子及与两个碳原子相连接的原子在同一条直线上。
（3）由于单键可以旋转，故与苯环或乙烯上连接的—CH3上的氢原子有可能与苯环或乙烯上所有原子共平面，但共平面时最多只有1个。
例5 烯烃、炔烃、芳香烃和乙醛都能发生加成反应，这是因为它们都含有（ ）
A．单键B．不饱和碳原子
C．非极性键D．碳原子
【考点】 碳原子的成键方式与分子性质
【题点】 碳原子的成键方式与加成反应的关系
例6 下列化学用语不正确的是（ ）
A．的分子式为C2H4O2
B．丙烷分子的球棍模型
C．乙烯的结构简式：
CH2CH2
D．CH4S的结构式
【考点】 有机物结构的表示方法
【题点】 有机物分子结构的表示方法
答案 C
解析 乙烯的结构简式是CH2===CH2，碳碳双键不能省略。
方法总结
（1）有机化合物分子结构的常见表示方法
（2）键线式：
省略碳、氢元素符号，每个端点、拐点都表示碳原子，线表示化学键。
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结构简式书写时的注意事项
（1）结构简式的书写是省略结构式中代表共价键的单键，而代表双键的“===”、叁键的“≡”不能省略。
（2）写结构简式时，同一个碳原子上的相同原子或原子团可以合并，直接相邻的且相同的原子团亦可以合并，如也可以写成（CH3）3C（CH2）2CH3。
（3）结构简式的书写以不引起歧义为目的，如CH3CH2CH2OH，不能写成C3H7OH，因该分子有两种同分异构体。
（4）结构简式不能表示有机物的真实结构，如从结构简式看，CH3CH2CH2CH3中的碳链是直线形的，而实际上是锯齿形的。
1．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．乙醇的结构式：
D．乙炔的结构简式：
CHCH
答案 A
解析 丙烯的键线式为，乙醇的结构式为乙炔的结构简式为CH≡CH。
只有A项正确。
2．（2018·
杭州期中）分子式为C5H7Cl的有机物，其结构不可能是（ ）
A．只含有1个碳碳双键的链状有机物
B．含2个碳碳双键的链状有机物
C．含1个碳碳双键的环状有机物
D．含一个碳碳叁键的链状有机物
【题点】 有机物碳原子成键方式分析
解析 有机化合物分子中的碳原子可以彼此连接成链，也可以彼此连接成环；
碳原子之间可以形成单键、双键、叁键；
碳原子还可以与氧、硫、氯、氮等其他元素的原子成键。
根据分子式C5H7Cl并结合烷烃的分子通式可知，该化合物如果是直链有机化合物，其分子中必须有一个叁键或两个双键；
若为环状有机化合物，分子中必须有一个双键，所以A项不可能。
3．（2018·
泰安高二检测）下列叙述正确的是（ ）
A．丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上
B．甲苯分子中7个碳原子都在同一平面上
C．乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面上
D．2 丁烯（）分子中4个碳原子可能在同一条直线上
【题点】 烃分子原子共线共面的分析
4．下列有机物分子中，所有原子不可能在同一平面上的是（ ）
A．CH2===CH—C≡N
B．CH2===CH—CH===CH2
C．
D．
解析 据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构可知A、B、C项中所有原子均可能在同一平面上，只有D项中含有—CH3，不可能所有原子共平面。
5．（2018·
武汉高一期末）下列说法正确的是（ ）
A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B．丙烯所有原子均在同一平面上
C．所有碳原子都在同一平面上
D．至少有16个原子共平面
解析 丙烷的3个碳原子是锯齿形相连的，故A错误；
CH3—CH===CH2中甲基上至少有一个氢不和其他原子共平面，故B错误；
苯环和乙烯均是平面形结构，碳碳单键可以旋转，所有碳原子有可能都在同一平面上，故C错误；
该分子中在同一条直线上的原子有8个，再加上其中一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，故D正确。
6．下列分子中的所有碳原子均在同一条直线上的是（ ）
A．CH3CH2CH2CH3
B．CH3—CH===CH—CH3
D．CH3—C≡C—C≡C—CH3
解析 碳碳双键的键角是120°
，所以一定不是共线分子，B项错误；
与碳碳叁键直接相连的原子与碳碳叁键是共线关系，苯环是平面形结构，但苯环上的所有碳原子一定不与碳碳叁键都共线，C项错误；
该分子中含有2个碳碳叁键，所以每个与碳碳叁键直接相连的原子与碳碳叁键是共线关系，所以该分子中所有C原子共线，D项正确。
7．从生物体中提取一些对人们有用的物质是有机化学研究的重要内容，如图所示的物质就是某一科研小组从中草药田七中提取出来的，它具有消炎、祛火等作用。
请根据有关知识，填写下列空白：
（1）该物质一个分子中含有________个饱和碳原子，________个不饱和碳原子。
（2）分子中双键有______种，它们是___________________________________________
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