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有機化合物中碳原子的成鍵特點
第七章 有機化合物
1. 通過認識有機化合物中碳原子的成鍵特點成鍵類型及方式，從微觀的化學鍵視角探析有機化合物的分子結構，了解有機化合物種類繁多的原因
2.認識甲烷的組成、結構以甲烷為例明確有機物的各種表示方法，能夠實現由從球棍模型與分子結構簡式互相轉化，使學生的平面和立體層次感相結合
名稱由來
發展現狀
早期發現的有機物都是從生命體內分離出來的。
隨著科技的進步，很多有機物可以通過人工合成得到。
C9H8O4
CH4
C6H12O6
通過觀察，你能否發現上述有機物在組成上有什么相同之處？
有機化合物
都含有C元素
[ CH2—CH2 ]n
2020年9月22日，在第75屆聯合國大會上，習近平主席向國際社會做出莊嚴承諾，中國力爭二氧化碳排放2030年前達到峰值、2060年前實現碳中和。
有機化合物：含有C元素的化合物，大多數有機化合物物含有氫、氧元素，有些還含有氮、磷、硫和鹵素等元素。
1.碳酸及其鹽類：H2CO3、Na2CO3、KHCO3等
2.碳的氧化物：CO、CO2
3.金屬碳化物：CaC2等
4.氰化物和硫氰化物：HCN、KCN、KSCN等
5.SiC等物質
以上五類物質均為無機物!
下列物質屬于有機物的是_____________
①C2H2 ②HCN ③H2CO3 ④金剛石
⑤CH3Cl ⑥CCl4 ⑦CH3COOH ⑧CH4 ⑨C6H6
①⑤⑥⑦⑧⑨
碳元素在地殼中含量比較低，但是含碳的有機化合物種類和數量卻很多。目前，人們在自然界發現和人工合成的物質已經超過一億種，這其中絕大多數都是有機物，而且新的有機化合物還在源源不斷的被發現和被合成出來，有機化合物為什么如此繁多呢？
一、碳原子成鍵數目探究
碳的原子結構示意圖
碳的最外層都是4個電子，不容易失也不容易得電子，通常通過共價鍵與其他原子結合形成共價化合物，每個碳原子可以形成4個共價鍵，達到8電子穩定結構。
“碳四價”原則
最簡單的有機物—甲烷
名稱 分子式 電子式 結構式 分子結構模型
甲烷 CH4
球棍模型
空間
充填模型
真實反應其存在狀況
一、碳原子成鍵數目探究
鮑林（L.C.Pauling，1901-1994），美國化學家，曾獲諾貝爾化學獎和諾貝爾和平獎。
將微觀的分子結構通過模型呈現出來，便于我們了解分子中原子的結合方式與空間位置關系，獲得更多的結構信息。隨著現在信息技術的發展，除了實物模型，還可以通過計算機對物質結構進行模擬和計算。這是人們探索物質結構的重要方法，也是學習化學的直觀工具。
資料卡片
思考與討論
只含有碳和氫兩種元素的有機化合物很多，甲烷是最簡單的只含碳和氫的有機化合物。根據“碳四價”原則與共價鍵的相關知識，回答下列問題：
1.含兩個碳原子的只含碳和氫的有機化合物，兩個碳原子之間、碳原子與氫原子之間是怎樣形成化學鍵的，有機化合物具有怎樣的結構式和球棍模型？
2.含三個碳原子的只含碳和氫的有機化合物……？
3.含四個碳原子的只含碳和氫的有機化合物……？
碳原子之間形成1對共用電子對
碳碳單鍵
乙烷
碳原子之間形成2對共用電子對
碳碳雙鍵
碳原子之間形成3對共用電子對
碳碳三鍵
H
C
C
C
H
H
H
乙烯
H—C≡C—H
乙炔
換成3個碳原子含碳、氫的有機化合物？
碳碳單鍵
乙烷
碳碳雙鍵
H
C
C
C
H
H
H
乙烯
碳碳三鍵
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
換成4個碳原子含碳、氫的有機化合物？
思考與討論
結合下圖顯示的4個碳原子相互結合的幾種方式，分析以碳為骨架的有機物種類繁多的原因。
鍵的個數: 每個C原子形成4個共價鍵
(3) 碳骨架形式: C原子之間可構成鏈狀或者環狀結構
(2) 成鍵的類型: C原子與C原子之間可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。
直鏈
支鏈
環狀結構
①碳原子連接方式多樣性
甲烷
將H替換成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
將H替換成O
甲醇
H
O—H
H
H
甲醛
乙烷
氯乙烷
Cl
乙醇
O—H
乙醛
環氧乙烷
②成鍵原子的多樣性
碳原子的成鍵數目
碳原子之間的成鍵方式
碳骨架的連接方式
單鍵
雙鍵
三鍵
鏈狀結構
環狀結構
直鏈
支鏈
4個共價鍵
—C≡C—
有機化合物中碳原子的成鍵特點
思考與討論
這些有機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個價鍵，氫原子可以成1個價鍵，氧原子可以成2個價鍵，下列分子式或結構簡式書寫正確的是( )
A.CH3 B.C2H6
C. D.
B
2.目前已知化合物中，數量和種類最多的是ⅣA族碳的化合物，下列有關其原因，敘述不正確的是（ ）
A.碳原子既可以和自身，又可以和其他原子形成4個共價鍵
B.碳原子性質活潑，可以和多種原子形成共價鍵
C.碳原子之間既可以形成單鍵，又可以形成雙鍵和三鍵
D.多個碳原子之間可以形成長度不同的鏈（可以有支鏈）和環，且
鏈和環之間又可以相互結合
B
3.下圖是正丁烷的球棍模型，有關該結構說法正確的是(　　)
A．正丁烷的分子式為C4H8
B．分子中碳骨架為支鏈結構
C．分子中含有4個C—C單鍵
D．分子中共含有13個共價鍵
D

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