第一章 第二节 第1课时
一、选择题
1. 以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是( )
A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个极性共价键
B. 在有机化合物中，碳元素只显－4价
C. 在烃中，碳原子之间只形成链状
D. 碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物
解析：碳原子与其他原子可以形成4个共价键，但不一定均为极性键，如碳碳键为非极性键，A错误；在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，如环己烷，C项错误。
答案：D
2. 燃油对环境的危害是全球公认的一个问题，无铅汽油的使用已成为人们的共识。在汽油中添加CH3OC(CH3)3可生产无铅汽油。CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接方式是(
)
解析：一般来说，在有机化合物的分子结构中，碳原子形成四个共价键，氢原子只形成一个共价键，氧原子要形成两个共价键。根据这一价键规律可以将CH3OC(CH3)3写成其对应的展开式：，则各原子间的连接方式一目了然。
答案：C
3. 下列化学用语表达正确的是( )
A．HClO的电子式：
B. 丙烷分子的比例模型：
C．对氯甲苯的结构简式：3 D．乙醇的分子式：C2H6O
解析：选项A中，HClO的电子式应为H··O······Cl······；选项B表示的是丙烷分子的球棍模型；选项C中表示的是间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式为。
答案：D
4. 某有机物的分子式为C10H14Cl2O2，分子结构中不含有环和碳碳三键，只含有1个，则该分子中含有碳碳双键的数目为( )
A．1 B．2
C. 3 D．4
解析：该分子除含有1个外，若不含碳碳双键，则分子式为C10H18Cl2O2，而该分子的分子式为C10H14Cl2O2，因此该分子中应含有18－142＝2个碳碳双键。
答案：B
5. 键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，键线式为的物质是( )
来源于网络 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及结构表示方法
[学习目标定位] 1.认识有机化合物的成键特点。2.熟知有机物分子形状与碳原子成键方式的关系。3.学会有机物分子结构的表示方法。
1．下列三种有机化合物①CH3—CH2—CH3 ②CH3—CH===CH2
③CH3—C≡CH，它们都属于烃，分子结构(碳原子结合方式)上的相同点是碳原子之间以共价键形成碳链，不同点是①中全部为碳碳单键，②中含有，③中含有—C≡C—。
2．下列两种有机物它们分子中碳原子之间的连接方式的共同点是首尾相连形成碳环。有机物②中除碳碳之间形成化学键外，碳原子还与其他原子形成的共价键有碳氧双键(C===O)和碳氧单键(C—O)。
3．碳原子有4个价电子，能与其他原子形成4个共价键。
碳原子的结合方式有
(1)碳碳之间的结合方式有单键()、双键()和叁键(—C≡C—)。
(2)多个碳原子可以相互结合成链状，也可以结合成环状(且可以带支链)。
(3)碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。
4．碳原子的类型
(1)仅以单键成键的碳原子称为饱和碳原子。
(2)以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
探究点一 有机物中碳原子成键特点及其分子构型
1．下列有机化合物中，只存在碳碳单键的有①②，含有苯环结构的有⑤⑦，含有碳碳双键的有④⑧，含有碳碳叁键的有③(填入序号)。
2．常见分子的空间构型：
(1)甲烷()的空间构型是正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，分子中的5个原子中任何4个原子都不处于同一平面内，其中任意3个原子在同一平面内。
(2)乙烯()的空间构型是平面形结构，分子中的6个原子处于同一平面内。
(3)苯()的空间构型是平面形结构，分子中的12个原子都处于同一平面内。
(4)乙炔(H—C≡C—H)的空间构型是直线形结构，分子中的4个原子处于同一直线上。
第二节 有机化合物的结构特点
课时作业2 有机化合物中碳原子的成键特点
一、选择题
1．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．含一个双键的环状有机物
D．含一个三键的直链有机物
解析：由C5H7Cl与对应饱和烷烃C5H12作比较可知，C5H7Cl中相当于少了4个氢原子，分子中应该有两个双键或一个三键或一个双键和一个碳环，故B、C、D均可能。
答案：A
2．据报道，近年来发现了一种新的星际分子，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键、三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是( )
A．①处的化学键表示碳碳双键
B．此星际分子属于烃类
C．③处的原子可能是氯原子或氟原子
D．②处的化学键表示碳碳单键
解析：有机物分子中碳原子总要满足4个价键，由左向右推测其结构简式为
所以①处是碳碳三键，③处是N原子(若为F或Cl，则C原子不能满足4个价键)，②处是碳碳单键。
答案：D
3．键线式可以简明地表示碳氢化合物，如键线式为的物质是( )
A．丁烷 B．丙烷
C．丁烯 D．丙烯
答案：C
4．已知某有机物含有4个C，每个C原子都以键长相等的三条单键连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是( )
A．该有机物不存在
B．该有机物的分子式为C4H4
C．该有机物的空间构型为正四面体
D．该有机物不属于苯的同系物
解析：根据碳原子有4个价键，可以确定分子式为C4H4，空间构型为正四面体，同系物要求系列差为CH2。
答案：A
5．分子组成为C6HmO3N3Cl的有机物分子中，m最大值为( )
A．14 B．16
C．18 D．20
解析：6个碳原子最多连有14个氢原子，O原子不增加氢原子，N原子可以看作—NH2取代了H原子，增加1个氮原子同时增加1个氢原子，氯原子可看作取代了氢原子，最多有14＋3－1＝16个氢原子。
有机化合物中碳原子的成键特点
1.四价性：碳原子具有四个价电子，每个电子可与其他原子的电子形成共价键。四价性使得碳原子可以与其他碳原子或其他元素形成多种多样的化学键，使得有机化合物的结构和性质多样化。
2.杂化轨道：由于碳原子的四价性，碳原子的4个价电子需要形成四个稳定的共价键。为了完成这四个共价键，碳原子中的三个2s和一个2p杂化轨道参与成键。碳原子通过sp3杂化形成了四个等能量的sp3杂化轨道，每个轨道空间分布方向相互垂直，并指向一个立体角的顶点，从而有机化合物中的碳原子呈现出四面体结构。
3.正向和侧向重叠成键：有机化合物中的碳原子通过两种方式与其他原子成键，即正向和侧向重叠成键。在正向重叠成键中，碳原子的sp3杂化轨道与其他原子的轨道正向重叠，形成σ键。而在侧向重叠成键中，碳原子的p轨道与其他原子的轨道侧向重叠，形成π键。
4.自由旋转性：由于碳原子的四面体结构，有机化合物中碳原子与其它原子成键后，存在自由旋转的能力。这种自由旋转性使得有机化合物在空间中具有很大的灵活性，不同的构象和立体异构体可相互转变。
5.链状结构：由于碳原子可以与自身形成多个共价键，碳原子可以通过形成共价键与其他碳原子连接在一起，形成链状结构。这种链状结构使得有机化合物能够形成复杂的化学结构，且碳链的长度可以很长。
6.亲电性：碳原子相对于其它元素的原子，亲电性较小。这是因为碳原子的电负性较低，即它不容易鼓励与其它原子形成共价键。这种亲电性较小使得碳原子具有稳定性，不容易发生反应。 总之，有机化合物中碳原子的成键特点主要包括四价性、杂化轨道、正向和侧向重叠成键、自由旋转性、链状结构和亲电性。这些特点使得有机化合物具有很高的结构多样性和反应活性，是有机化学研究的基础。
