鲁科版 (2019)选择性必修3第2节 有机化合物的结构与性质图文ppt课件

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1.了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性,认识有机化合物种类繁多的原因,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.了解单键、双键和三键的特点,知道碳原子的饱和程度对有机化合物的性质有重要影响,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。3.理解极性键和非极性键的概念,知道共价键的极性对有机化合物性质有重要影响,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
1.甲烷的分子式为CH4,电子式为 ,结构式为 。
2.乙烷、乙烯和乙炔的结构简式分别为CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH。
一、碳原子的成键方式1.碳原子的结构特点及成键方式
2.碳原子的成键方式与空间结构的关系
二、极性键与非极性键根据共用电子在形成共价键的原子间是否偏移,可将共价键分为极性键与非极性键。1.非极性共价键(简称非极性键)A—A、A==A、A==A型键,成键的两个原子相同,吸引电子的能力相同,共用电子不偏向任何一方,因此参与成键的两个原子都不显电性。2.极性共价键(简称极性键)A—B、A==B、A==B型键,成键的两个原子不同,它们吸引电子的能力不同,共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方。共用电子偏向的成键原子带部分负电荷,共用电子偏离的成键原子则带部分正电荷。
【微思考1】根据甲烷和乙烯的结构分析,CH2==CH—CH3分子中所有原子是否在同一平面内?分子中在同一平面的原子最多有多少?分子中三个碳原子在同一直线上吗?
提示 CH2==CH—CH3分子中所有原子不在同一平面内;同一平面的原子最多有7个;分子中三个碳原子不在同一直线上。
【微思考2】在CHCl3、CH2==CH2、CH≡CH和 中,只含有饱和键的有机化合物有哪些?既含有极性键又含有非极性键的有机化合物有哪些?
提示 只含有饱和键的有机化合物是CHCl3;既含有极性键又含有非极性键的有机化合物有CH2==CH2、CH≡CH和 。
1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)烯烃分子中所有原子都在同一平面上。(　　)(2)炔烃分子中所有原子都在同一直线上。(　　)(3)烷烃分子中的碳链是一条直线。(　　)(4)乙烷和乙烯分子中都既有极性键,又有非极性键。(　　)
2.下列有机化合物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是(　　)
答案 A解析 甲基是四面体结构,所以B、D中所有原子一定不共面,由于单键可以旋转,所以C中所有原子不一定共面。
已知甲烷分子中的两个氢原子被两个氯原子取代后的结构只有一种,能否证明CH4的空间构型是正四面体结构,而不是平面结构?
提示 CH2Cl2分子的空间结构只有一种能证明甲烷分子是正四面体结构,因为如果CH2Cl2的空间结构为平面形的话应存在两种结构:
碳原子的成键特点碳原子最外层有4个电子,在有机化合物分子中,碳原子总是形成4个共价键,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间
碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。碳原子成键方式的多样性,是有机化合物种类繁多的原因之一。
典例1下列说法正确的是(　　)A.有机化合物分子中每个碳原子最外层都有四对共用电子B.所有的有机化合物中每个碳原子都形成四个单键C.碳原子只能与碳原子之间形成碳碳双键或碳碳三键D.由甲烷、乙烯、乙炔的结构可推知,有机化合物分子中不能同时存在单键、双键和三键答案 A
规律方法在有机化合物分子中,每个碳原子都形成四个价键,这四个价键可以是四个单键,可以是一个双键和两个单键,也可以是一个三键和一个单键。一般不写两个双键连在同一个碳原子上的情况,因为这种结构不稳定,易发生分子内的重排转化成其他物质。
变式训练1在有机化合物分子中,同一个碳原子与其他原子不能同时形成的化学键是(　　)A.四个共价单键B.一个双键和一个三键C.两个单键和一个双键D.一个单键和一个三键答案 B
1.通过对氢原子和氟原子的核外电子排布的了解,你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么不同吗?提示 F2分子中的共价键由于两个成键原子吸引电子的能力相同,共用电子不偏移;HF分子中的共价键由于两个成键原子吸引电子的能力不同,共用电子发生偏移。
2.查阅有关元素的电负性数值,将C—H键、N—H键、O—H键和F—H键按键的极性由强到弱的顺序进行排列。提示 F—H>O—H>N—H>C—H。
极性键与非极性键的比较
说明:(1)共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关,电负性差值越大,键的极性越强。(2)键的极性并不是一成不变的,受分子中邻近基团或外界环境的影响,键的极性及其强弱程度可能会发生变化。共价键是否具有极性及极性的强弱程度对有机化合物的性质有着重要的影响。
典例2下列叙述正确的是(　　)A.CO2分子内存在着非极性键B.C2H4分子中一定存在双键C.含有双键的有机化合物分子中所有原子共平面D.烷烃分子中一定存在非极性键答案 B
变式训练2下列说法错误的是(　　)A.并不是所有的烷烃中都是既有极性键,又有非极性键B.所有的烯烃中都是既有极性键,又有非极性键C.因为碳元素的电负性为2.5,而氯元素的电负性为3.0,所以在CCl4中碳元素呈现+4价D.有机化学反应只能发生在极性键上答案 D
观察甲烷、乙烯、乙炔等有机化合物的球棍模型,思考问题:碳原子的成键方式与分子的空间结构的关系。
提示 若一个碳原子与4个原子成键,则四个键的夹角总是接近109°28',所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链;若一个碳原子与3个原子成键,则三个键的夹角总是接近120°,所以烯烃分子中至少有6个原子共平面;若一个碳原子与2个原子成键,则两个键的夹角总是接近180°,所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。
几种烃的典型代表物的空间结构和性质的比较
特别提醒(1)分子式、实验式、电子式、结构式、结构简式都不能反映分子的空间结构。(2)由实验式(最简式)扩大整数倍,可以求分子式。(3)等质量的具有相同实验式(最简式)的有机化合物完全燃烧时,消耗O2的质量相等,生成的CO2的质量相等,生成的H2O的质量也相等。(4)乙烯分子中含有碳碳双键,碳碳双键中两个键的性质不同,其中一个键较另一个键容易断裂,易发生加成反应和氧化反应。
(5)乙炔分子中含有碳碳三键,碳碳三键中三个键的性质不完全相同,其中有两个键较另一个键容易断裂,与乙烯类似,易发生加成反应和氧化反应。(6)苯和含有苯环的有机化合物中,虽然其结构中含有不饱和碳原子,却与烯烃、炔烃的性质大不相同。这是苯环上碳原子成键方式的特殊性造成的。
典例3从成键情况看,下列结构式不合理的是(　　)
解析 A项分子中每个氢原子形成1个共价键,氮原子形成3个共价键,碳原子形成4个共价键,成键合理,故A正确;B项分子中碳原子形成4个共价键,氢原子形成1个共价键,氧原子形成2个共价键,成键情况合理,故B正确;C项分子中碳原子形成4个共价键,氧原子形成2个共价键,氢原子形成1个共价键,成键情况合理,故C正确;D项分子中C、Si原子理应各形成4个共价键,却只形成3个共价键,说明成键情况不合理,故D错误。
变式训练3在下列有机化合物分子中,处于同一平面上的原子最多有(　　)
A.12个　　B.14个　　C.18个　　D.20个答案 D
1.下列说法不正确的是(　　)A.只有成键两原子为同种元素的原子,才有可能形成非极性键B.极性键中吸引共用电子能力强的原子带部分正电荷C.键的极性除受成键原子吸引共用电子能力的强弱影响,还受邻近原子团的影响D.不同元素原子的核内质子数不同,核对外层电子吸引作用的强弱程度就不同答案 B
2.下列说法正确的是(　　)A.烷烃中只可能存在碳碳单键和碳氢单键B.烯烃中的碳碳双键是完全相同的两个键C.烯烃和炔烃中所有的碳原子都是共面的D.烯烃和炔烃都能与氯气发生加成反应生成氯代烃和氯化氢答案 A
3.(2019全国3,8)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是(　　)A.甲苯B.乙烷C.丙炔D.1,3-丁二烯答案 D
4.(2020山西太原高二检测)下列分子中,既具有极性键又具有非极性键的分子是(　　)A.CH2Cl2D.CH2==CH—CH3答案 D解析 CH2==CH—CH3中存在碳碳双键、碳碳单键及碳氢键,其中碳碳单键、碳碳双键都是非极性键,碳氢键为极性键。