第二章 有机化合物的化学键

高中化学必修二课本目录第一部分：物质结构与性质第一章原子结构与元素性质1.1 原子结构1.2 元素周期表与元素周期律1.3 元素性质与原子结构的关系第二章化学键与分子结构2.1 化学键的形成与类型2.2 分子结构与性质2.3 晶体结构第三章氧化还原反应3.1 氧化还原反应的概念3.2 氧化还原反应的规律3.3 氧化还原反应的平衡第四章溶液与电解质4.1 溶液的形成与性质4.2 电解质与非电解质4.3 电解质溶液中的离子平衡第五章有机化合物5.1 有机化合物的结构与性质5.2 有机化合物的分类与命名5.3 有机化合物的反应类型第二部分：化学反应原理第六章化学反应速率与化学平衡6.1 化学反应速率的概念与测定6.2 化学平衡的概念与影响因素6.3 化学平衡的计算与应用第七章电化学7.1 原电池与电解池7.2 电极电位与电动势7.3 电解质溶液中的电化学过程第八章化学反应的热力学8.1 化学反应热力学的基本概念8.2 化学反应热力学第一定律8.3 化学反应热力学第二定律第三部分：实验化学第九章实验化学基础9.1 实验室安全与环境保护9.2 实验室常用仪器与试剂9.3 实验操作的基本技能第十章化学实验设计与实践10.1 化学实验设计的原则与方法10.2 化学实验实践与数据处理高中化学必修二课本目录第一部分：物质结构与性质第一章原子结构与元素性质1.1 原子结构1.2 元素周期表与元素周期律1.3 元素性质与原子结构的关系第二章化学键与分子结构2.1 化学键的形成与类型2.2 分子结构与性质2.3 晶体结构第三章氧化还原反应3.1 氧化还原反应的概念3.2 氧化还原反应的规律3.3 氧化还原反应的平衡第四章溶液与电解质4.1 溶液的形成与性质4.2 电解质与非电解质4.3 电解质溶液中的离子平衡第五章有机化合物5.1 有机化合物的结构与性质5.2 有机化合物的分类与命名5.3 有机化合物的反应类型第二部分：化学反应原理第六章化学反应速率与化学平衡6.1 化学反应速率的概念与测定6.2 化学平衡的概念与影响因素6.3 化学平衡的计算与应用第七章电化学7.1 原电池与电解池7.2 电极电位与电动势7.3 电解质溶液中的电化学过程第八章化学反应的热力学8.1 化学反应热力学的基本概念8.2 化学反应热力学第一定律8.3 化学反应热力学第二定律第三部分：实验化学第九章实验化学基础9.1 实验室安全与环境保护9.2 实验室常用仪器与试剂9.3 实验操作的基本技能第十章化学实验设计与实践10.1 化学实验设计的原则与方法10.2 化学实验实践与数据处理第四部分：化学与社会生活第十一章化学与能源11.1 化石燃料与新能源11.2 化学在能源转换中的应用11.3 能源与环境问题第十二章化学与环境保护12.1 环境污染与化学治理12.2 化学在环境保护中的应用12.3 绿色化学与可持续发展第十三章化学与医药13.1 化学与药物研发13.2 化学在疾病诊断与治疗中的应用13.3 化学与人类健康第五部分：化学前沿与探索第十四章现代化学研究方法14.1 量子化学与分子模拟14.2 化学信息学与数据挖掘14.3 化学纳米技术与材料科学第十五章化学前沿领域的探索15.1 纳米化学与纳米材料15.2 界面化学与表面活性剂15.3 生物化学与生物技术16.1 化学与人类文明的进步16.2 化学在解决全球性问题中的作用16.3 化学教育的未来与发展。

第一章绪论1-1 扼要解释下列术语、(1)有机化合物(2) 键能、键的离解能(3) 键长(4) 极性键(5) σ键(6)π键(7) 活性中间体(8) 亲电试剂(9) 亲核试剂(10)Lewis碱(11)溶剂化作用(12) 诱导效应(13)动力学控制反应(14) 热力学控制反应答:(1)有机化合物-碳氢化合物及其衍生物(2) 键能:由原子形成共价键所放出的能量,或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。

键的离解能:共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。

以双原子分子AB为例,将1mol气态的AB拆开成气态的A与B原子所需的能量,叫做A—B键的离解能。

应注意的就是,对于多原子分子,键能与键的离解能就是不同的。

分子中多个同类型的键的离解能之平均值为键能E(kJ、mol-1)。

(3) 键长:形成共价键的两个原子核之间距离称为键长。

(4) 极性键: 两个不同原子组成的共价键,由于两原子的电负性不同, 成键电子云非对称地分布在两原子核周围,在电负性大的原子一端电子云密度较大,具有部分负电荷性质,另一端电子云密度较小具有部分正电荷性质,这种键具有极性,称为极性共价键。

(5) σ键:原子轨道沿着轨道的对称轴的方向互相交叠时产生σ分子轨道, 所形成的键叫σ键。

(6) π键:由原子轨道侧面交叠时而产生π分子轨道,所形成的键叫π键。

(7) 活性中间体:通常就是指高活泼性的物质,在反应中只以一种”短寿命”的中间物种存在,很难分离出来,,如碳正离子, 碳负离子等。

(8) 亲电试剂:在反应过程中,如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲电试剂。

(9) 亲核试剂:在反应过程中,如果试剂把电子对给予有机化合物与它反应的那个原子并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲核试剂。

(10) Lewis碱:能提供电子对的物种称为Lewis碱。

(11)溶剂化作用:在溶液中,溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。

化学键的键级化学键中电子密度的分布情况在化学界中，化学键是一种普遍存在的现象，它是化学反应中原子之间发生的相互作用。

而化学键的键级与键中电子密度的分布情况密切相关。

本文将探讨化学键的键级和电子密度分布的相关性。

一、键级的概念与意义键级是一种度量化学键强度的方式，它代表了原子间共享的电子数目。

在共价键中，键级可以从0到3之间取值，分别表示单键、双键和三键。

键级越高，则键的强度越大，原子间的相互作用也更为牢固。

二、键级与电子密度的关系键级与电子密度有着密切的关系。

在共价键形成过程中，原子间的电子会通过共享形成化学键。

而键级则体现了共享电子的数量。

键级越高，表示原子间共享电子越多，电子密度也越大。

三、键级较低的化学键1. 单键：单键是最常见的化学键类型，也是键级最低的一种。

在单键中，原子间共享一个电子对。

电子密度在整个单键中分布较为均匀，两个原子之间的电子云密度相对较小。

四、键级较高的化学键1. 双键：双键是键级为2的一种化学键。

在双键中，原子间共享两个电子对。

相较于单键，双键中的电子云较为集中，电子密度分布更加紧密。

双键通常比单键强度更大。

2. 三键：三键是键级为3的一种化学键。

在三键中，原子间共享三个电子对。

三键中的电子云密度分布最为密集，电子云形成的共价键更为坚固，强度也相对较高。

五、键级对化学性质的影响键级对分子的化学性质具有重要的影响。

键级越高，键的强度越大，原子间的连接也越稳定。

因此，双键和三键通常比单键的化学性质更为活泼和活跃，更容易参与化学反应。

六、不同键级的应用1. 单键：在许多有机化合物中，单键是最常见的化学键类型。

例如，甲烷(CH4)中的碳—氢键就是单键。

此外，单键也存在于许多无机化合物中。

2. 双键：双键在有机化合物中非常常见，例如乙烯(C2H4)中的碳—碳双键。

双键的存在使得分子具有更大的反应活性和柔韧性。

3. 三键：三键在一些有机化合物中出现，例如乙炔(C2H2)中的碳—碳三键。

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。

乙烯中碳和氢的成键轨道乙烯是一种有机化合物，由两个碳原子和四个氢原子组成。

它是一种无色气体，具有特殊的化学性质和重要的应用价值。

乙烯中碳和氢的成键轨道是乙烯分子中碳原子与氢原子之间形成化学键的轨道。

本文将从乙烯分子结构、碳和氢原子成键特点、分子轨道理论等方面对乙烯中碳和氢的成键轨道进行深入探讨。

第一章乙烯分子结构及其物理性质1.1乙烯的物理性质乙烯（C2H4）是一种无色、无臭的气体，具有较高的化学活性。

在标准条件下，乙烯的摩尔体积为24.5 L/mol，摩尔质量为28.05g/mol。

本章节将详细介绍乙烯的物理性质，包括密度、熔点、沸点等。

1.2乙烯分子结构模型乙烯分子由两个碳原子和四个氢原子组成。

碳原子之间以双键相连，氢原子与碳原子以单键相连。

根据碳原子的杂化方式，乙烯分子的结构模型可以分为sp2和sp3两种。

1.3乙烯分子中碳原子与氢原子的相对位置在乙烯分子中，两个碳原子之间的距离约为1.34 Å，碳氢键的长度约为1.09 Å。

碳原子与氢原子的相对位置对乙烯的物理性质和化学反应活性具有重要影响。

1.4乙烯分子的空间构型与键角乙烯分子的空间构型为平面三角形，三个原子（两个碳原子和一个氢原子）在平面上呈120°排列。

碳氢键与碳碳双键之间的键角约为180°。

第二章碳与氢之间成键特点2.1炭-碳单键形成机制炭-碳单键的形成主要通过碳原子间的σ键形成。

在乙烯分子中，碳原子通过sp2杂化形成σ键，两个碳原子之间的距离约为1.34 Å。

2.2炭-碳双键形成机制炭-碳双键的形成是通过一个碳原子上的π电子与另一个碳原子上的空π轨道相互作用形成的。

在乙烯分子中，碳原子通过sp2杂化形成π键，两个碳原子之间的距离约为1.34 Å。

2.3炭-氢单键形成机制炭-氢单键的形成是通过碳原子上的σ轨道与氢原子上的电子相互作用形成的。

在乙烯分子中，碳原子通过sp3杂化形成σ键，碳氢键的长度约为1.09 Å。

有机化学知识点归纳一、有机物的结构与性质1 、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。

原子： —X官能团 原子团(基)： —OH 、—CHO (醛基) 、—COOH (羧基) 、C 6H 5— 等化学键： C=C 、—C≡C—2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质(1)烷烃A) 官能团：无 ；通式： C n H 2n+2；代表物： CH 4B) 结构特点：键角为 109°28′，空间正四面体分子。

烷烃分子中的每个 C 原子的四个价键也都如此。

C) 物理性质： 1.常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。

一般地， C1~C4 气态， C5~C16 液态， C17 以上固态。

2.它们的熔沸点由低到高。

3.烷烃的密度由小到大，但都小于 1g/cm^3 ，即都小于水的密度。

4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂D) 化学性质：①取代反应(与卤素单质、在光照条件下)CH 4 + Cl 2 CH 3Cl + HCl ， CH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 + HCl ，……。

点燃②燃烧 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O高温C 16H 34 催化剂C 8H 18 + C 8H 16加热、加压④烃类燃烧通式： C x H t + (x +y )O 2 点———燃 xCO 2 + y H 2O 4 2⑤烃的含氧衍生物燃烧通式 : C x H y O z + (x +y - z )O 2 点———燃 xCO 2 + yH 2O 4 2 2E) 实验室制法：甲烷： CH 3 COONa + NaOHOCH 4 个 +Na 2 CO 3△注： 1.醋酸钠：碱石灰=1： 3 2.固固加热 3.无水(不能用 NaAc 晶体) 4.CaO ：吸水、稀释 NaOH 、不是催化剂(2)烯烃：A) 官能团： C=C ；通式： C n H 2n (n≥2)；代表物： H 2C=CH 2B) 结构特点：键角为 120° 。

〖第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物〗之小船创作教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图 复习导入【学案】一、设置情景，引入新课 你已初步学过一些有机反应及反应类型的知识，补全下列方程式，并指明反应类型（可小组交流）。

① CH 2=CH 2 + ( ) → CH 2Br —CH 2Br② CH 2=CH 2 + HCl③ CH 3CH 3 + Cl 2 CH 3CH 2Cl + HCl ④ + Br 2 ( ) + HBr⑤ + HNO 3 ( ) + ( )⑥ CH 3COOH + ( ) CH 3COOC 2H 5 + H 2O复习加成反应，导出取代反应。

进一步了解有机反应的要素。

知识延伸 【ppt 】请对上述反应进行分类？【讨论、回答】 加成反应：①②取代反应：③④⑤⑥创造概念的生成环境。

交流研讨【ppt 】请你给取代反应下一个定义？ 【讨论、回答】有机化合物的不饱和键的两端的原子于其他的原子或原子团结合，生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。

明确取代反应的定义。

板书 【板书】【听、记】板催化剂△ （ ） FeCH 3 浓硫酸△ 浓硫酸△一有机化学反应的主要类型（二）取代反应书小标题。

过程分析【ppt】分析讲解播放flash动画展示取代反应断键、替换、新键的形成过程【方程式书写】从化学键的角度分析取代反应；加深对概念的理解。

概念巩固【学案】请归纳你所知道的那类有机化合物能发生取代反应，并写指出无机试剂和反应条件？【归纳】①、烷烃：与气态卤素单质在光照条件下②、苯环上的取代：与液溴(Fe)、浓硫酸、浓硝酸等③、酯化反应：羧酸与醇在浓硫酸催化下④、酯的水解反应：稀硫酸或氢氧化钠溶液复习化学方程式，巩固概念。

概念应用【学案练习】下列反应属于取代反应的是？①+3HONO2+3H2O②CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH + HBr③CH3CH2Br +NaOHCH2＝CH2 + NaBr + H2O④+3Br2↓ + 3HBr⑤⑥CH3COOCH2CH3 + H2OCH3COOH + CH3CH2OH⑦2CH3CHO + O2【做练习】取代反应：①②③④⑤⑥1、应用概念；2、进一步巩固概念。