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第二节有机化合物的结构特点,第二讲:常见有机物的空间结构,成千上万的有机物,奥运火炬燃料:丙烷,催熟剂:乙烯,切割用的氧炔焰-乙炔,装修污染物:苯甲苯,喝的酒-乙醇,据统计:到目前为止,有机物已经超过了三千万种,而无机物只有十几万种,每年新合成的化合物中90以上是有机物。,有机物的种类为什么如此繁多呢?,一、碳原子结构特点,碳原子结构示意图:,碳原子电子式:,总结,可以与H、S、O、N、P等元素形成共价键,C与C之间也可以形成共价键,如:C-C、C=C、CC,(1)碳原子需形成四个共价键;(2)碳原子不仅可以跟其它原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键相结合。(3)碳原子间的成键方式有三种:单键、双键或三键。(4)碳原子的结合方式有二种:链状和环状,还可带支链,有机物中碳原子的成键特点,观察:甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?,思考:最简单的有机物甲烷的结构是怎样?,_个碳原子与_个氢原子形成_个共价键,构成以_原子为中心,_个氢原子位于四个顶点的_立体结构。,1,4,C,正四面体,4,4,结构式,正四面体结构示意图,甲烷的结构特点,1、甲烷分子的结构特点,正四面体结构:,4个C-H是等同的,且,键长均为109.3pm键能均为413.4kJ/mol键角均为10928,甲烷的氯代物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的结构?,思考,(1)甲烷的正四面体结构在甲烷分子中,一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,其余两个氢原子分别位于平面的两侧,即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,该代替原子的共面问题,可将它看作是原来氢原子的位置。,(2)乙稀的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为120。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内,(3).乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上,键角为180。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。,此分子中CCCH四原子一定在一条直线上。故该分子共有8个原子在同一平面上。,(4)苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内,键角为120。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。,甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子),5个氢原子(苯环上的5个氢原子)这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子(H,C,C构成三角形)也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。,3.碳原子的成键方式与分子的空间构型,(1)当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键。(2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。(3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。(4)烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。(5)只有单键可以在空间任意旋转。,碳原子成键规律小结,
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