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有机化合物中碳原子的成键特点
第七章 有机化合物
1. 通过认识有机化合物中碳原子的成键特点成键类型及方式，从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构，了解有机化合物种类繁多的原因
2.认识甲烷的组成、结构以甲烷为例明确有机物的各种表示方法，能够实现由从球棍模型与分子结构简式互相转化，使学生的平面和立体层次感相结合
名称由来
发展现状
早期发现的有机物都是从生命体内分离出来的。
随着科技的进步，很多有机物可以通过人工合成得到。
C9H8O4
CH4
C6H12O6
通过观察，你能否发现上述有机物在组成上有什么相同之处？
有机化合物
都含有C元素
[ CH2—CH2 ]n
2020年9月22日，在第75届联合国大会上，习近平主席向国际社会做出庄严承诺，中国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。
有机化合物：含有C元素的化合物，大多数有机化合物物含有氢、氧元素，有些还含有氮、磷、硫和卤素等元素。
1.碳酸及其盐类：H2CO3、Na2CO3、KHCO3等
2.碳的氧化物：CO、CO2
3.金属碳化物：CaC2等
4.氰化物和硫氰化物：HCN、KCN、KSCN等
5.SiC等物质
以上五类物质均为无机物!
下列物质属于有机物的是_____________
①C2H2 ②HCN ③H2CO3 ④金刚石
⑤CH3Cl ⑥CCl4 ⑦CH3COOH ⑧CH4 ⑨C6H6
①⑤⑥⑦⑧⑨
碳元素在地壳中含量比较低，但是含碳的有机化合物种类和数量却很多。目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过一亿种，这其中绝大多数都是有机物，而且新的有机化合物还在源源不断的被发现和被合成出来，有机化合物为什么如此繁多呢？
一、碳原子成键数目探究
碳的原子结构示意图
碳的最外层都是4个电子，不容易失也不容易得电子，通常通过共价键与其他原子结合形成共价化合物，每个碳原子可以形成4个共价键，达到8电子稳定结构。
“碳四价”原则
最简单的有机物—甲烷
名称 分子式 电子式 结构式 分子结构模型
甲烷 CH4
球棍模型
空间
充填模型
真实反应其存在状况
一、碳原子成键数目探究
鲍林（L.C.Pauling，1901-1994），美国化学家，曾获诺贝尔化学奖和诺贝尔和平奖。
将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获得更多的结构信息。随着现在信息技术的发展，除了实物模型，还可以通过计算机对物质结构进行模拟和计算。这是人们探索物质结构的重要方法，也是学习化学的直观工具。
资料卡片
思考与讨论
只含有碳和氢两种元素的有机化合物很多，甲烷是最简单的只含碳和氢的有机化合物。根据“碳四价”原则与共价键的相关知识，回答下列问题：
1.含两个碳原子的只含碳和氢的有机化合物，两个碳原子之间、碳原子与氢原子之间是怎样形成化学键的，有机化合物具有怎样的结构式和球棍模型？
2.含三个碳原子的只含碳和氢的有机化合物……？
3.含四个碳原子的只含碳和氢的有机化合物……？
碳原子之间形成1对共用电子对
碳碳单键
乙烷
碳原子之间形成2对共用电子对
碳碳双键
碳原子之间形成3对共用电子对
碳碳三键
H
C
C
C
H
H
H
乙烯
H—C≡C—H
乙炔
换成3个碳原子含碳、氢的有机化合物？
碳碳单键
乙烷
碳碳双键
H
C
C
C
H
H
H
乙烯
碳碳三键
H—C≡C—H
乙炔
H
C
C
C
H
C
H
丙烯
H
H
H
H-C≡C-C-H
丙炔
H
H
-C≡C-C-
C
C
C
C
丙烷
换成4个碳原子含碳、氢的有机化合物？
思考与讨论
结合下图显示的4个碳原子相互结合的几种方式，分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
键的个数: 每个C原子形成4个共价键
(3) 碳骨架形式: C原子之间可构成链状或者环状结构
(2) 成键的类型: C原子与C原子之间可以形成单键、双键或三键。
直链
支链
环状结构
①碳原子连接方式多样性
甲烷
将H替换成Cl
四氯甲烷（四氯化碳）
Cl
Cl
Cl
Cl
一氯甲烷
H
Cl
H
H
三氯甲烷
Cl
Cl
Cl
H
二氯甲烷
H
Cl
H
H
Cl
甲烷
将H替换成O
甲醇
H
O—H
H
H
甲醛
乙烷
氯乙烷
Cl
乙醇
O—H
乙醛
环氧乙烷
②成键原子的多样性
碳原子的成键数目
碳原子之间的成键方式
碳骨架的连接方式
单键
双键
三键
链状结构
环状结构
直链
支链
4个共价键
—C≡C—
有机化合物中碳原子的成键特点
思考与讨论
这些有机化合物分子式是什么？
① C4H10
③ C4H8
④ C4H8
⑦ C4H6
⑤ C4H8
⑥ C4H6
⑧ C4H8
② C4H10
⑨ C4H8
1.已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( )
A.CH3 B.C2H6
C. D.
B
2.目前已知化合物中，数量和种类最多的是ⅣA族碳的化合物，下列有关其原因，叙述不正确的是（ ）
A.碳原子既可以和自身，又可以和其他原子形成4个共价键
B.碳原子性质活泼，可以和多种原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成单键，又可以形成双键和三键
D.多个碳原子之间可以形成长度不同的链（可以有支链）和环，且
链和环之间又可以相互结合
B
3.下图是正丁烷的球棍模型，有关该结构说法正确的是(　　)
A．正丁烷的分子式为C4H8
B．分子中碳骨架为支链结构
C．分子中含有4个C—C单键
D．分子中共含有13个共价键
D

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