有机物中碳原子的成键特点有机物结构的表示方法课件高二下学期化学苏教版选择性必修3

专题2有机物的结构与分类第一单元

有机化合物的结构第1课时

有机物中碳原子的成键特点有机物结构的表示方法1.了解有机化合物中碳原子的成键特点和成键方式的多样性。2.认识甲烷、乙烯、乙炔和苯的空间结构,并能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。4.学会用结构式、结构简式和键线式来表示有机物的分子结构。

化学结构简式:

任务1

有机物中碳原子的成键特点1.从诺氟沙星的结构简式可以看出:该有机物的结构比较复杂,碳原子可以与碳原子结合，也可以与其他原子结合;有的碳原子之间形成碳碳单键，有的形成双键，甚至形成环状。它们的共同点是___________________________。每个碳原子都形成4个共价键2.碳原子的结构示意图为_

______,分析碳原子的结构特点,碳原子易形成四价键的化合物的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。

碳原子的最外层有4个电子,在成键过程中,既难以失去这些电子,又难以再得到4个电子,因此,在有机化合物分子中,碳原子总是形成4个共价键3.根据碳原子的结构特点,试讨论碳原子的成键特点。[答案]

（1）成键数目多:有机物中碳原子可以与其他原子或碳原子之间形成4个共价键。（2）成键方式多:碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键,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。4.搭建乙烷、乙烯、乙炔、苯的分子结构模型,讨论碳的成键方式与分子的空间结构。[答案]

（1）单键:碳原子能与其他四个原子形成四面体结构,即碳原子与其他四个原子形成单键时呈四面体构型,最多有三个原子处于同一平面上,且单键可以旋转。（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）三键:形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一条直线上。（4）苯环:苯环上6个碳原子及与碳原子直接相连的6个原子处于同一个平面上。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,以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。

CA.可能含有1个苯环B.可能含有2个碳碳三键和4个羟基C.可能含有2个羧基和1个碳碳双键D.可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键

BA.6个碳原子有可能都在一条直线上

B.6个碳原子不可能都在一条直线上C.6个碳原子不可能都在同一平面上

D.所有的原子可能都在同一平面上

归纳总结有机物分子中原子共面的判断1.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键（或苯环）时,形成该双键（或苯环）的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。2.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时,形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。注意: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,单键可以旋转,而双键、三键不可以旋转。3.技巧:根据所给有机物的结构简式,将结构展开,尽可能地体现出其空间构型。利用常见的结构单元来分析,常见的结构单元有甲烷的正四面体形、乙烯和苯环的平面形、乙炔的直线形。训练1

已知某有机物分子结构如图所示。有关该分子，下列说法正确的是(

)。D

[解析]

按照结构特点,简单表示其空间结构如图所示。

训练2

下列有机物分子中，所有的原子不可能处于同一平面上的是(

)。B

任务2

有机物结构的表示方法1.在药物诺氟沙星的叙述中既写出了有机物的分子式,又写出了有机物的结构式或结构简式，其原因是_____________________________________________________________________________________________。

有机化合物的分子式能够直观地反映出有机化合物分子的组成,但是它不能表示这些原子之间的连接情况2.在有机化学中,可以表示有机物分子结构的化学用语有_____________________________，其优缺点是

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

结构式、结构简式、键线式等3.用键线式表示有机物结构时应注意的问题是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

结构式能完整地表示出有机物分子中每个原子的成键情况,但对于结构比较复杂的分子而言,采用结构简式或键线式表示有机物分子结构,能够删繁就简,有利于把握有机物分子的结构特征。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,比结构简式更为简单明了

例3

下列化学用语书写正确的是(

)。A

例4

写出下列键线式所表示的有机物的分子式。（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确定氢原子数即可。归纳总结表示有机物分子结构的八种化学用语——“六式两模”化学用语以乙醇为例说明或备注化学式（分子式）

由分子构成的物质，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）

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、

原子个数满足烷烃通式时，最简式也为分子式电子式___________________________________用原子最外层电子表示成键情况的式子化学用语以乙醇为例说明或备注结构式___________________________________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

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__________________、

等续表化学用语以乙醇为例说明或备注球棍模型______________________________小球代表原子，短棍表示共价键。要注意“球”的相对大小空间填充模型________________________________表示各原子的相对大小和结合顺序，中间没有“棍”续表训练3

化学用语是化学知识的重要组成部分，是学习化学的重要工具。下列有关化学用语的描述错误的是(

)。A

训练4

图中黑球表示碳原子，白球表示氢原子，灰球表示氧原子。下列叙述不正确的是(

)。A

课堂小结1.下列说法不正确的是(

)。B

2.下列有机物中,所有的碳原子不可能共面的是(

)。AA.

B.

C.

D.

[解析]

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，A项符合题意;

可视为乙烯分子中的4个氢原子被甲基取代,所有的碳原子共面，B项不符合题意;

可视为苯环上的两个氢原子被两个甲基取代,所有的碳原子共面，C项不符合题意;

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，D项不符合题意。3.下