《有机化学基础》课时作业1:1.2.1 碳原子的成键方式
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第1课时碳原子的成键方式1.乙炔分子的空间构型是()A.正四面体形B.平面形C.直线形D.三角锥形2.甲烷的氯代产物中,分子空间构型是正四面体形的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl43.化合物CH3—CH===CH—COOH中,不饱和碳原子有()A.2个B.3个C.4个D.以上都不对4.下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是()D.CH3—CH===CH—CH35.下列关于的说法正确的是()A.分子中含有极性共价键和非极性共价键B.所有碳原子均在一条直线上C.碳碳叁键键能是碳碳单键键能的三倍D.分子中只有非极性键6.(2016·石家庄高二检测)下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面内的是()A .①②B .②③C .③④D .②④7.(2016·滨州高二检测)右图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( )A .该有机物可能的分子式为C 2HCl 3B .该有机物分子中一定有碳碳双键C .该有机物分子中的所有原子在同一平面上D .该有机物可以由乙炔和氯化氢发生加成反应得到8.已知下列反应:①CH 4+Cl 2――→光CH 3Cl +HCl②CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2Br —CH 2Br③CH≡CH +2HCl ―→CH 3—CHCl 2④H 2+Cl 2=====光照2HCl有极性键断裂的反应是( )A .①②B .①②③C .①②③④D .①③9.为已知结构,下列叙述中正确的是() A .除苯环外的其余碳原子有可能都在同一条直线上B .在同一平面上的原子最多有19个C .12个碳原子不可能都在同一个平面上D .12个碳原子有可能都在同一个平面上10.已知某有机化合物的结构简式如下:(1)该物质的一个分子中含有____________个饱和碳原子,____________个不饱和碳原子。
第2节 有机化合物的结构与性质第1课时 碳原子的成键方式【学习目标】1.有机化合物中碳原子的成键特点(1)碳原子有4个价电子,能与其他原子形成____个共价键。
(2)有机物中碳碳之间的结合方式有______________;多个碳原子之间可以彼此连接成____状也可以彼此连接成____状;碳链可长可短,可以是直链,也可以有1个或多个支链;碳原子还可以与其他元素的原子成键。
2.单键、双键和叁键(1)单键:两个原子间共用______电子的共价键,如碳碳单键(C —C)、碳氢单键(C —H)等。
(2)双键:两个原子间共用______电子的共价键,如碳碳双键(C===C)、碳氧双键(C===O)等。
(3)叁键:两个原子间共用______电子的共价键,如碳碳叁键(CC)、碳氮叁键(CN)等。
3.极性键和非极性键根据共用电子对在形成共价键的原子间________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 、AA 型键,要求成键的两个原子相同,吸引电子的能力______,共用电子对不偏向任何一方,因此参加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 、AB 型键,要求成键的两个原子不同,它们吸引电子的能力____,共用电子对偏向________________的一方,使该方的原子带部分负电荷(用δ-表示),另一方元素的原子则带部分正电荷(用δ+表示)。
如碳氢单键(Hδ+—C δ-)、碳氧单键(C δ+—O δ-)等。
【探究学习】一、碳原子成键情况的探究观察甲烷、乙烯、乙炔和苯的球棍模型,描述分子中碳、氢原子在空间的排列情况(即空间构型),并分析:(1)四种分子中碳原子周围各有什么类型的共价键?其数目是多少?(2)四种分子中的碳氢键的键角各为多少?(3)结合甲烷、乙烯的化学性质,分析在化学反应中的断键情况。
二、碳碳双键和碳碳叁键性质的探究(1)乙烯能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应而退色,乙烷则不能发生相似的反应,结合表中的数据分析其原因。
有机化学基础知识点整理有机化合物的碳碳键形成反应有机化学基础知识点整理——有机化合物的碳碳键形成反应有机化学是研究碳元素及其化合物的科学,而碳碳键是有机化合物中常见且重要的键。
本文将整理有机化学中常见的碳碳键形成反应,以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
1. 烷烃类化合物的碳碳键形成反应烷烃是由碳和氢组成的最简单的有机化合物,其碳原子上只有单键。
烷烃类化合物的碳碳键形成反应主要包括以下几种:1.1 卤代烷与金属的取代反应卤代烷与金属(如锂、镁等)反应,生成相应的有机金属化合物。
例如,卤代烷与镁反应,生成有机镁化合物。
这些有机金属化合物可以进一步与其他化合物反应,形成新的碳碳键。
1.2 亲电加成反应亲电加成反应是碳碳键形成的常见机制之一。
在亲电加成反应中,亲电试剂攻击不饱和键(如烯烃、炔烃等),形成新的碳碳键。
例如,烯烃与卤代烷反应,生成新的碳碳键。
1.3 自由基取代反应自由基取代反应是碳碳键形成的另一种常见机制。
在自由基取代反应中,自由基试剂攻击卤代烷的碳原子,形成新的碳碳键。
例如,卤代烷与卤代烷反应,生成新的碳碳键。
2. 烯烃类化合物的碳碳键形成反应烯烃是含有双键的有机化合物,其碳原子上存在一个或多个双键。
烯烃类化合物的碳碳键形成反应主要包括以下几种:2.1 电环化反应电环化反应是碳碳键形成的重要途径之一。
在电环化反应中,烯烃会发生环化反应,形成新的碳碳键。
例如,烯烃与亲电试剂反应,发生环化反应,生成新的碳碳键。
2.2 烯烃与亲电试剂的加成反应烯烃与亲电试剂发生加成反应,形成新的碳碳键。
例如,烯烃与卤代烷反应,亲电试剂攻击双键,生成新的碳碳键。
2.3 氢化反应烯烃与氢气反应,发生氢化反应,双键上的两个碳原子与氢原子形成新的碳碳键。
氢化反应常采用催化剂(如铂、钯等)催化。
3. 芳香化合物的碳碳键形成反应芳香化合物是含有芳香环的有机化合物,其碳原子上存在一定的π电子体系。
芳香化合物的碳碳键形成反应主要包括以下几种:3.1 亲电芳烃取代反应亲电试剂攻击芳香环上的碳原子,置换掉原有的基团,形成新的碳碳键。
1.2 碳原子的成键方式课时练1.大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是()A.只有非极性键B.只有极性键C.有非极性键和极性键D.只有离子键【答案】C【解析】因碳原子有4个价电子,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。
碳原子与碳原子之间以非极性键相结合,碳原子与其他原子之间以极性键相结合。
考点:考查碳原子的成键方式。
2.下列叙述中,错误的是()A.只有成键两原子相同才有可能形成非极性键B.极性键中吸引电子能力强的原子带部分正电荷C.键的极性除了受成键原子吸引电子能力强弱的影响,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【解析】要形成非极性键,必须保证其成键原子相同,如果成键原子不同,则吸引电子能力强的原子带部分负电荷,当然这种极性也受相邻基团的影响。
考点:考查极性键和非极性键。
3.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是()【答案】D【解析】A.化合物中N 元素显3价;B.化合物中Se 元素与O 元素相似;C.化合物中S 元素与O 元素类似;D.C —Si 键应是C===Si 键。
考点:考查有机物的结构式与分子式。
4.已知下列反应:①CH 4+Cl 2 CH 3Cl +HCl②CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2Br —CH 2Br③CH≡CH +2HCl ―→CH 3—CHCl 2④H 2+Cl 2=====光照2HCl有极性键断裂的反应是( )A .①②B .①②③C .①②③④D .①③【答案】 D【解析】凡是同种元素的原子之间形成的共价键都是非极性键,凡是不同种元素的原子之间形成的共价键都是极性键。
①中断裂的是碳氢键和氯氯键,碳氢键是极性键;②中断裂的是碳碳键和溴溴键,都是非极性键;③中断裂的是碳碳键和氢氯键,氢氯键是极性键;④中断裂的是氢氢键和氯氯键,都是非极性键。
考点:考查极性键与非极性键。
第二节有机化合物的结构与性质第一课时碳原子的成键方式一、教学目标:1、了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此解释有机化合物种类繁多的现象。
2、理解单键、双键和叁键的概念。
3、掌握甲烷、乙烯、乙炔的组成、结构和空间构型。
4、能识别饱和碳原子和不饱和碳原子。
5、通过分子结构模型的搭建,提高学生合作学习的能力、动手能力和空间思维能力。
二、教学重难点:1、重点——有机物中碳原子的成键方式及空间构型。
2、难点——根据有机化合物分子结构判断其碳原子饱和程度、共价键类型。
三、课时安排:1课时四、教学模式:引导为主,学生合作学习五、教学过程:【新课引入】与无机物相比,有机物构成元素种类少,但有机物种类却繁多,这是什么原因?【课件】1、你知道有机物种类繁多的原因吗?(“课件有多种有机物实物图”。
)【学生活动】阅读课本16页交流研讨【课件】甲醛环己烷苯氯乙烷请根据上述有机物的结构式或结构简式回答:1) 各有机物分子中与碳原子成键的分别是何种元素的原子?2) 各有机物分子中碳原子成键的数目分别是多少?3)总结有机物中碳原子成键情况有何特点?【教师讲述】引导学生正确回答上面课件问题。
(提问个别学生)【教师总结】碳元素位于第2周期IVA族,其最外层有四个电子,很难失去电子,通常以共用电子对的形式与其他原子成键,达到最外层八个电子的稳定结果。
每个碳原子周围都有四对共用电子。
碳原子最多与四个原子形成共价键,即四个单键,如甲烷。
也可以形成双键,如乙烯。
还可以形成叁键的,如乙炔。
【讲述并板书】依据成键两原子间共用电子对的数目可以将共价键分为单键双键和叁键。
一、碳原子的成键方式1、单键、双键和叁键单键:两个原子之间共用一对电子的共价键。
如甲烷里的C-H双键:两个原子之间共用两对电子的共价键。
如乙烯分子里有一个双键C=C叁键:两个原子之间共用三对电子的共价键。
如乙炔分子里有一个叁键C≡C【演示活动】先拿出甲烷的球棍模型,让学生观察。
碳原子的成键方式碳原子是化学元素周期表中的第六个元素,具有四个电子,可以形成多种成键方式。
碳原子的成键方式包括共价键、极性共价键、双键、三键和芳香键。
下面将详细介绍这些成键方式。
1. 共价键(单键):共价键是最常见的碳原子成键方式。
共价键是通过电子共享形成的,碳原子与其他元素或碳原子之间共享一个电子对。
共价键通常是非极性的,因为碳原子与其他原子之间的电负性相近。
共价键是有方向性的,成键原子之间的角度大致为109.5度。
2. 极性共价键:当碳原子与电负性较高的原子(如氧、氮、卤素等)形成键合时,共价键会带有一定的极性。
极性共价键是由于电子云的分布不均匀而产生的。
在极性共价键中,电子云更偏向电负性较高的原子,使得该原子带有部分负电荷,而碳原子带有部分正电荷。
3. 双键:双键是碳原子形成的另一种成键方式。
双键是通过共享两对电子形成的,其中一对电子形成σ键,另一对电子形成π键。
双键比单键更强,因为它们具有更多的电子共享。
4. 三键:三键是碳原子形成的最强的成键方式。
三键由共享三对电子形成,其中一对电子形成σ键,另两对电子形成π键。
三键比双键更强,因为它们具有更多的电子共享。
5. 芳香键:芳香键是一种特殊的成键方式,通常出现在芳香化合物中。
芳香键是由共享的π电子形成的,具有很高的稳定性和强度。
芳香键是通过碳原子之间的共享形成的,使得芳香化合物具有特殊的性质和结构。
总结起来,碳原子具有多种成键方式,包括共价键、极性共价键、双键、三键和芳香键。
这些成键方式使得碳原子能够形成多种化合物,并且具有丰富的化学性质。
对于理解有机化合物的结构和性质,了解碳原子的成键方式非常重要。
[基础过关]
一、有机物的成键特点
1.大多数有机物分子里的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合形成的化学键()
A.只有极性共价键
B.只有非极性共价键
C.有极性共价键和非极性共价键
D.只有离子键
答案 C
解析因碳原子有4个价电子,在有机物中,碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合形成的均是共价键,其中碳原子与碳原子之间以非极性共价键相结合,碳原子与其他原子之间以极性共价键相结合。
2.下列分子中,既具有极性键又具有非极性键的分子是()
A.CH2Cl2B.HCHO
C.H2O D.CH2===CH—CH3
答案 D
解析CH2===CH—CH3中存在C===C、C—C非极性键和C—H极性键。
3.化合物CH3—CH===CH2中极性键数目为()
A.6个B.5个C.9个D.2个
答案 A
解析在C—H、C—C、中C—H键是极性共价键。
二、有机物结构的表示方法
4.下列表示乙醇的结构中不正确的是()
答案 D
解析D项中键线式表示的结构简式为CH3CH2CH2OH。
5.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如表示CH3CH2CH2CH2CH3,则表示的物质是()
A.丁烷B.丙烷C.丁烯D.丙烯
答案 C
6.右图是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的是
()
A.分子中含有羟基
B.分子中含有羧基
C.分子中含有氨基
D.该物质的分子式为C3H6O3
答案 C
解析该有机物的结构简式为HOCH2CH2COOH,没有氨基存在。
三、有机物分子的空间构型
7.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对
该分子的描述不正确的是()
A.分子式为C25H20
B.该化合物为芳香烃
C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中所有原子一定处于同一平面
答案 D
解析本题实际上是考查甲烷的正四面体结构。
烃分子中氢原子被其他原子取代后,其空间位置不变,由于甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当四个氢原子全部被苯基取代后,苯基就排在正四面体的四个顶点上,故该化合物分子中所有原子不可能处于同
一平面。
8.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是()
答案 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,不可能所有原子共面。
9.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构(),且每两个氮原子之间都有一个碳原子,且无、
则该共价化合物的分子式是()
A.C6H12N4B.C4H8N4
C.C6H10N4D.C6H8N2
答案 A
解析4个氮原子构成正四面体形结构,氮原子已达饱和,每两个氮原子之间有一个碳原子,由氮原子可形成三个共价键,碳原子可形成4个共价键可知每个碳原子结合两个氢原子,故分子式为C6H12N4。
[能力提升]
10.下列关于CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是()
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.有5个碳原子可能在一条直线上
C.6个碳原子一定都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
答案 C
解析根据(1)乙烯分子中的6个原子共平面,键角120°;(2)乙炔分子中的4个原子共直线,键角180°,可推知题给有机物的碳链骨架结构如下:
由上面的碳链骨架结构很容易看出:题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上,而是一定都在同一平面上;最多4个碳原子在一条直线上。
11.降冰片烯分子的结构简式如右图:
(1)降冰片烯的分子式为_________________________________。
(2)降冰片烯分子中含有的官能团为________(写名称)。
(3)降冰片烯属于________(填序号)。
A.环状化合物B.芳香化合物
C.链状化合物
答案(1)C7H10(2)碳碳双键(3)A
解析由降冰片烯分子的结构可知其分子式为C7H10,分子中含有的官能团为碳碳双键,分子结构中不存在苯环,不属于芳香化合物,降冰片烯属于环状化合物。
12.下列是一个化工产品生产过程设计框图。
根据要求回答下列问题:
(1)只含有一种官能团的物质是________。
(2)含有羧基的是______________。
(3)写出G物质的分子式______________。
答案(1)ADEF(2)BCF(3)C16H10O5
解析(1)A中含有卤素原子一种官能团;D中含有羟基一种官能团;E中含有醛基一种官能
团;F中含有羧基一种官能团。
(2)B、C、F中含有羧基官能团。
(3)可直接查出分子中C、H、O原子的个数分别为16、10、5。
[拓展探究]
13.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
②③CH4
⑤
⑥
⑧
⑨
(1)上述表示方法中属于结构简式的为__________;
属于结构式的为________;
属于键线式的为________;
属于比例模型的为________;
属于球棍模型的为________。
(2)写出⑨的分子式:________。
(3)写出⑩中官能团的电子式:________、________。
(4)②的分子式为________,最简式为________。
答案(1)①③④⑦⑩②⑥⑨⑤⑧
(2)C11H18O2
(4)C6H12CH2
解析①③④⑦是结构简式;②⑥⑨是键线式,所有拐点和端点都表示一个碳原子,碳原子不满足四个价键的由氢原子补足;⑤是CH4的比例模型;⑧是正戊烷的球棍模型;⑩是葡萄糖的结构式,其官能团有—OH和COH;②的分子式为C6H12,所以最简式为CH2。