化学：2.1《有机化合物的结构(一)》学案（苏教版选修5）.docVIP

专题2 第一单元　有机化合物的结构　 （一）有机物中碳原子的成键特点 班级 姓名 . [学习目标] [课前准备]苯分子中碳原子之间的化学键是一种＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿共价键。 [学海导航] 分子式 电子式 结构式 结构简式 碳原子成键方式（哪些键） 分子空间构型 与碳原子成键的原子数 键角 成键方式与空间结构 1、若一个碳原子与4个原子成键（　　　），则四个键的键角总是接近109.5o ，所以烷烃分子中的碳链是＿＿＿＿＿＿碳链； 2、若一个碳原子与3个原子成键（　　　），则3个键的键角总是接近120o ，所以烯烃分子至少有＿＿＿＿个原子共平面。芳香烃中至少有＿＿＿＿＿个原子共平面。 3、若一个碳原子与2个原子成键（　　　或　　　），则2个键的键角总是接近180o ，所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。 思考：甲醛分子的空间结构是＿＿＿＿＿，乙醛分子的空间结构＿＿＿＿＿＿＿。 HCN的空间结构是＿＿＿＿＿ 饱和碳原子与不饱和碳原子 在烃分子中，仅以＿＿＿键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以＿＿＿＿＿＿＿键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。 杂化轨道理论和有机物的空间结构 原子轨道原子核外电子是分层排布的，在同一电子层中，由于能量上仍有差异，分别处于不同的＿＿＿＿，可以用＿＿＿＿＿＿＿＿表示不同形状的轨道。第一层只有s轨道，第二层有s、p轨道，第三层有s、p、d轨道。s轨道最多只能排2个电子，p轨道最多只能排6个电子。2s表示第二电子的s轨道，碳原子核外电子的排布＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 s轨道的形状是＿＿＿＿＿，p轨道的形状是＿＿＿＿＿＿。 【杂化轨道理论的基本要点】 原子在形成分子时，为了增强成键能力使分子稳定性增加，趋向于将同一原子中能量相近的不同类型原子轨道重新组合成能量、形状和方向与原来不同的新的原子轨道.这种重新组合的过程称为杂化，杂化后的原子轨道称为杂化轨道。 3、碳原子处于能量最低状态时有＿＿＿个不成对电子，但在有机物分子中，碳原子总能形成＿＿＿个共价键。是因为碳原子与其他原子形成共价键时，碳原子最外层的原子轨道会发生杂化，使碳原子核外具有4个未成对电子，因而能与其他原子形成4个共价键。 【杂化轨道的类型】 ⑴ sp3杂化：一个＿＿轨道与＿＿＿个＿＿＿轨道杂化后，得＿＿＿个sp3杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间取向是＿＿＿＿＿＿结构，相互的键角＿＿＿＿＿＿。 ⑵ sp2杂化：一个＿＿轨道与＿＿＿个＿＿轨道杂化，得＿＿＿个sp2杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/3，p成分为2/3，三个杂化轨道在空间是＿＿＿＿＿＿，相互的键角＿＿＿＿＿＿＿，还余下＿＿＿个＿＿＿轨道。 ⑶ sp杂化：一个＿＿轨道与＿＿＿个＿＿＿轨道杂化后，得＿＿个sp杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/2，p成分为1/2，二个杂化轨道在空间是＿＿＿＿＿＿，相互的键角＿＿＿＿＿，还余下＿＿个＿＿＿轨道。 结论：一个碳原子连4个原子是＿＿＿＿杂化；一个碳原子连3个原子是＿＿＿＿杂化，；一个碳原子连2个原子是＿＿＿＿＿＿杂化。 【共价键的类型:】 按原子轨道的重叠方式分:σ键和π键 　σ键:原子轨道 “头碰头”重叠　π键:原子轨道 “肩并肩”重叠 1、碳原子sp3杂化后，形成的sp3可以与其他原子的轨道形成＿＿＿个＿＿＿键。 2、碳原子sp2杂化后，形成的sp2可以与其他原子的轨道形成＿＿＿个＿＿＿键，余下的p轨道可以与其他原子的p轨道形成＿＿＿键。 比如在甲醛分子中，碳原子经过sp2杂化，形成3个sp2轨道，其中两个轨道与氢原子的s轨道形成＿＿键，另一个与氧原子的p轨道形成____键，余下的p轨道与氧原子的p轨道形成＿＿＿键。因此，碳氧双键实际一个是＿＿＿键，另一个是＿＿＿键。 讨论：乙烯分子的的双键是如何形成的。 因此，碳碳双键实际上是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 苯分子中的化学键较为特殊，碳原子经过sp2杂化，形成3个sp2轨道，其中一个轨道与氢原子的s轨道形成＿＿＿键，另二个分别与二个碳原子sp2轨道形成＿＿＿键，每个碳原子都余下了一个＿＿轨道，6个碳原子的＿＿轨道共同形成一个＿＿＿＿键。 3、碳原子sp杂化后，形成的sp可以与其他原子的轨道形成＿＿＿个＿＿＿键，余下的p轨道可以与其他原子的p轨道形成＿＿＿个＿＿＿键。 比如，乙炔分子中，碳原子经过sp杂化，形成2个sp轨道，其中一个轨道与氢原子的s轨道形成＿＿＿键，余下的sp轨道与另一个碳原子的sp轨道形成＿＿＿键，余下的2个p轨道与另一个碳原子的2个p轨道形