引言优质课一等奖｜教案在线预览

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有机物中碳原子的成键在有机化合物中，中心碳原子的成键决定了它的键级和空间构型。根据碳原子的价电子数为4，要达到稳定结构，通常需要形成4个共用电子对。如果碳原子连接了4个周边原子，则该碳原子形成的是4个单键；连接3个原子，则往往含一个双键，同时存在2个单键；如果只连接了2个原子，就会存在一个三键，同时

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2019-06-23 11:55:00

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引言优质课一等奖

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关键词：引言优质课一等奖

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有机物中碳原子的成键

在有机化合物中，中心碳原子的成键决定了它的键级和空间构型。

根据碳原子的价电子数为4，要达到稳定结构，通常需要形成4个共用电子对。如果碳原子连接了4个周边原子，则该碳原子形成的是4个单键；连接3个原子，则往往含一个双键，同时存在2个单键；如果只连接了2个原子，就会存在一个三键，同时还有1个单键。

结合共价键的类型分析，单键为σ键，双键由一个σ键和一个π键组成，三键由一个σ键和两个π键组成。

结合杂化轨道理论，中心碳原子只有单键的是sp3杂化，如果有双键的是sp2杂化，有三键的是sp杂化。而杂化理论可用于分析各原子的空间位置关系，并进一点判断分子的空间构型。

当原子采用sp杂化时，两个sp杂化轨道的伸展方向互成180°夹角，此时中心碳原子及与之相连的两个原子共三个原子在同一条直线上。

如乙炔分子，H－C≡C－H ，每个C原子以三键另一个C原子结合，此时C原子发生sp杂化，该C原子及与之相连的C、H原子在一条直线上。最后可以分析得出，乙炔为直线型分子。

当原子采用sp2杂化时，杂化后的三个轨道在可看作在同一平面上，之间的夹角为120°，此时中心碳原子及与之相连的三个原子位于同一平面。

如乙烯分子，，每个C原子以双键另一个C原子结合，此时C原子发生sp2杂化，该C原子及与之相连的C、H原子在同一平面上。由于两个碳原子决定的平面重合，可以分析得出，乙烯为平面型分子。

当原子采用sp3杂化时，杂化后的四个轨道空间对称，形成四面体，其中心原子位于四面体的体心，而4个周边原子分别位于四面体的四个顶点。

如甲烷分子，每个C原子以单键与四个H原子结合，此时C原子发生sp3杂化，C原子及与之相连的H原子形成空间四面体，键角为109°28´，所以甲烷为正四面体结构，而分子中如果存在发生sp3杂化的碳原子，则该分子中的所有原子不可能在同一平面上。

在有机物中，还有一种特殊的结构：苯环。以苯分子为例，，苯环中的6个碳原子可以看作均采用sp2杂化，苯分子中的12个原子全部在同一平面上，且每一个键角均为120°，处于对位的2个C原子及2个H原子甚至在一条直线上。

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