1.1.2有机化合物中的共价键(课件+导学案)(23张ppt)

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名称 1.1.2有机化合物中的共价键(课件+导学案)(23张ppt)
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文件大小 5.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-01-07 16:31:34

文档简介

(共23张PPT)
人教版(2019)
选择性必修三
第2课时
有机化合物中的共价键
第一节
有机化合物的结构特点
新课导入
有机化合物中的原子是如何结合成分子的呢?
从下图和所学知识归纳有机物中原子间的成键特点
(图中黑球表示碳原子)
1.碳原子的结构及成键特点
间通
所形成的
叫做共价键。
原子
共用电子对
相互作用
(1)共价键的定义
原子间通过
(即原子轨道重叠)产生的强烈作用
(2)共价键的本质
共用电子对
2.有机物中的共价键
3.共价键的特征
饱和性:
按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个

便可和几个
电子配对成键,这就是共价键的饱和性
未成对电子
自旋状态相反的
例如只能有H2、HCl、Cl2等,不可能H3、H2Cl和Cl3等
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
形成的共价键数

未成对电子数
4、共价键类型
共价键的类型
σ键
Π键
可绕键轴旋转
不能绕键轴旋转
有机化合物的共价键
双键中含有一个σ键和一个Π键
单键是σ键
三键中含有一个σ键和两个Π键
σ键的特征是以形成化学键的两个原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云图形不变,这种特征称为轴对称。
σ键:
H
H
H
H
1s1
1s1
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
π键:两个原子p轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的共价键。
形成的π键
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
以甲烷、乙烷和乙烯为例:
物质
甲烷、乙烷
乙烯
σ键
甲烷、乙烷分子中的C—H和乙烷分子中的C—C都是σ键
在乙烯分子中,两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠,形成4个C—H
σ键与一个C—C
σ键
π键

两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠,形成了π键
性质
C—H
σ键能发生取代反应
乙烯、乙炔分子中含有π键,能发生加成反应
“头碰头”重叠
“肩并肩”
重叠
重叠程度较大,
比较牢固
重叠程度较小,
较易断裂
σ
键与π
键的比较
单键是σ键,双键、三键中只有一个是σ键
单键不可能是π键,双键中有一个、三键中有两个是π键
小技巧:任意两个成键原子之间有且只有一个σ键。
课堂总结
乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成?
乙炔分子中由
3个σ键和
2个π键组成。
乙烷分子中由7个σ键组成;
乙烯分子中由
5个σ键和
1个π键组成;
思考交流
1、下列说法正确的是(  )
A.碳骨架为
的烃的结构简式为(CH3)2C=CH2
B.有机化合物分子里一定既有非极性键也有极性键
C.烃分子中,一个碳原子一定形成4个σ键
D.乙醇与HBr反应时断裂的是O—H
答案:A
解析:A项,由每个碳原子形成4个共价键可确定每个碳原子所连氢原子个数,得出结构简式为(CH3)2C=CH2;B项,CH4中只含极性键;C项,烃分子中,每个C均形成4个共价键,但不一定都是σ键,如乙烯分子中含有π键;D项,乙醇与HBr反应时断裂的是C—O。
课堂练习
2、某有机物结构式如下:
则分子中有
个σ键,
个π键
7
3
课堂练习
二、共价键的极性与有机反应
实验1-1探究
1、电负性与共价键极性的关系
原子间电负性的差异越大→共用电子对偏移的程度越大→共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂→官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位
2、共价键的极性与有机反应的关系
化学性质
与共价键极性的关系
乙醇能与钠反应
乙醇分子中的氢氧键极性较强,能够发生
断裂
乙醇、水与钠反应的剧烈程度不同
乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱
乙醇能与氢溴酸反应
羟基中氧原子的电负性较大,乙醇分子中的碳氧键极性也较强,反应中,碳氧键发生了断裂
由于羟基中氧原子电负性较大,乙醇分子中碳氧键极性也较强,
所以可以和HX发生取代反应(碳氧键断裂)
断键位置
拓展提升
3、有机反应的特点
共价键的断裂需要吸收能量,而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂,所以有机反应一般用“
”连接。
请从化学键和官能团的角度分析下列反应中有机化合物的变化。
思考讨论
化学键:甲烷分子中的C—H和乙烷分子中的C—C都是σ键,C—H
σ键能发生取代反应
在乙烯分子中,形成4个C—H
σ键与一个C—C
σ键,含有π键,能发生加成反应
官能团:甲烷无官能团,一氯甲烷的官能团是氯原子
乙烯的官能团是碳碳双键,加成反应的产物是溴原子
(1)烷烃分子中的化学键全部是σ键。
(  )
提示√。C—H、C—C都是σ键。
(2)1个乙烯分子中含有4个σ键和2个π键。(  )
提示×。1个碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,故1个乙烯分子中共含有5个σ键和1个π键。
(3)共价键的极性越大,越容易断裂。(  )
提示√。
课堂练习
1.判断题
2.下列说法正确的是(  )
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.乙烷分子中的共价键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键
D.乙醇分子中含σ键和π键
答案C
解析σ键是由两个s或p电子“头碰头”重叠形成,是轴对称,π键是两个p电子“肩并肩”重叠形成的,是镜面对称,A、B错误;乙烷分子中只有共价单键,全为σ键,乙烯分子中碳碳双键含有σ键和π键,C正确;乙醇分子中只有σ键,D错误。
课堂练习
3、科学资料显示,人类能够承受的极限高温为零上120摄氏度,人类大约能在此温度环境中存活10分钟,而在接近零下100摄氏度的极低温环境中,能存活约1个小时。由此可见,与极低温相比,极高温更加致命。
科学家在-100
℃的低温下合成了一种烃X,
该分子的球棍模型如图所示。
(1)X的分子式为               。?
(2)该X分子中每个碳原子均形成4个化学键,则X分子中含有    个σ键,    个π键。?
(3)1
mol
X在一定条件下可与     mol
H2发生反应。?
课堂练习
答案(1)C5H4 (2)10 2 (3)2
解析(1)X的1个分子由5个碳原子和4个氢原子构成,分子式为C5H4;X分子中间的碳原子形成的是4个共价单键,则剩余4个碳原子中,相连碳原子之间形成的是碳碳双键且各与1个氢原子形成碳氢单键,故1个X分子中含有10个σ键、2个π键;1
mol
X含有2
mol碳碳双键,可与2
mol
H2发生反应。
课堂练习
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第一节
有机化合物的结构特点
第2课时 有机化合物中的共价键
一、知识梳理
1.共价键的分类
(1)从原子轨道重叠方式分为σ键和π键。
(2)从共价键的极性分为极性键和非极性键。
(3)从共价键的个数分为单键、双键和三键。
2.有机物分子中σ键与π键的判断
(1)σ、π键的计算:单键为σ键;双键是1个σ键1个π键;三键是1个σ键2个π键。
(2)σ、π键的稳定性:一般σ键比π键稳定,含π键的有机物易发生加成反应。
二、有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
(1)σ键(以甲烷分子中C—H为例)
①形成:氢原子的
轨道与碳原子的
一个杂化轨道沿着两个原子核间的键轴,以“
”的形式相互重叠。
②特点:通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。
(2)π键(以乙烯分子中碳碳双键为例)
①形成:在乙烯分子中,两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠,形成4个
σ键与一个
σ键;两个碳原子未参与杂化的p轨道以“
”的形式从侧面重叠,形成了π键。
②特点:π键的轨道重叠程度比σ键的小,所以不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。
(3)σ、π键个数的计算
一般情况下,有机化合物中的单键是
键,双键中含有一个
键和一个
键,三键中含有一个
键和两个π键。
(4)共价键的类型与有机反应类型的关系
①含有C—H
σ键,能发生
反应;
②含有π键,能发生
反应。
思考题: HC≡CH分子中有什么共价键?可以使溴水褪色吗?
2.共价键的极性与有机反应
共价键极性越强,有机反应越容易发生。
(1)乙醇、H2O与Na反应
在反应时,乙醇分子和水分子中的
键断裂。同样条件,水与钠反应较剧烈,其原因是
(2)乙醇与HBr反应
反应原理为
,反应中乙醇分子中断裂的键是

原因是

(3)有机反应相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂。
例1.有下列物质:①CH3CH3 ②CH33—CH===CH—CH3
③CH3—C≡CH ④CH3CH2OH
请思考回答:
(1)上述4种有机物分子中只含有σ键的有________(填序号)。
(2)②分子中σ键与π键的个数比为________。
(3)②③分子中碳原子的杂化类型有______________。
(4)④发生酯化反应时,一般断裂的共价键为________键。
(5)④与HBr反应时④中断裂的共价键为________键。
课后练习与提高
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)CH4与CH3Cl均为正四面体结构分子。
(  )
(2)有机物分子中均有σ键和π键。
(  )
(3)含有π键的有机物一般容易发生加成反应。
(  )
2.下列有机化合物中σ键与π键个数比为3∶2的是(  )
A.CH3CH3     
B.CH2===CH2
C.CH≡CH
D.CH4
3.计算1
mol下列有机物中σ键和π键的数目(用NA表示,NA为阿伏加德罗常数的值)。
4.乙酸分别与Na、乙醇发生反应时,乙酸分子中断裂的共价键分别是______键、______键。
答案:
二、1、(1)s
sp3
头碰头
C—H
C—C
肩并肩
Σσπσ
取代
加成
思考题:σ键和π键。可以。
2、(1)O—H
乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱。
(2)CH3—CH2—OH+H—BrCH3CH2—Br+H2O
C—O
C—O键极性
例1
(1)①④ (2)11∶1 (3)sp3、sp2、sp
(4)O—H (5)C—O
课后练习与提高
1、[答案]
(1)× (2)× (3)√ 2、[答案] C
3、[答案]
(1)13NA 1NA (2)14NA 3NA
4、O—H键、C—O键
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精品试卷·第
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