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碳碳三键怎么形成的(有机化合物的成键特点)

时间:2024-08-30 08:37:03

地球之所以是一个生机勃勃的生命世界,是因为有机化合物的存在。有机化合物也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。

一般将含碳的化合物称为有机化合物,简称为有机物。

与无机物相比,有机物的组成元素并不复杂,但有机物的种类众多,性质各异。在了解碳原子的成键规律的基础上,认识有机化合物的分子结构,以及决定其分类与性质的特征基团,进而认识有机化学反应,实现有机化合物的转化,合成新的有用的物质。

第一节 认识有机化合物

人们在自然界中发现和人工合成的物质已经超过1亿种,其中绝大部分是有机化合物,而且新的化合物还在不断被发现和合成。

一、有机化合物中碳原子的成键特点

有机化合物的种类繁多,与碳原子的结构及其成键方式有关。

碳原子在元素周期表中位于第二周期第ⅣA族,其原子结构示意图为:

碳原子的关径小,最外层有4个电子,不容易得到、失去电子,较容易通过共用电子对形成4个共价键。

1、碳原子与其它原子如H、O、N、Cl、Br等原子间可形成共价键。如甲烷(分子式CH4),碳分别与4个氢原子形成了4个C—H共价键。其电子式和结构式分别为:

2、碳原子与碳原子之间也能形成共价键。碳原子可以各拿1个电子形成碳碳单键,也可以各拿2个电子形成碳碳双键,还可以各拿3个电子形成碳碳三键。

3、多个碳原子之间可以形成碳链(链状的碳骨架或碳架),也可以形成碳环(环状的碳骨架或碳架),并且碳链或碳环上还可以有支链。

4、随碳原子数目增多,上面各种连接方式还可以进行组合,得到多种碳骨架结构,导致有机物的种类繁多。


思考:下面图中显示了碳原子相互结合的几种方式,写出其分子式和碳骨架结构。

其分子式依次为:C4H10、C4H10、C4H8、C4H8、C4H8、C4H6、C4H6、C4H8、C4H8。其中有些分子式相同,但结构不同的现象叫同分异构现象,化合物互称为同分异构体。碳原子数相同的有机物分子,由于碳原子间成键方式或碳骨架的不同而具有多种结构。

由于有机物结构特点,有机物的性质与无机也有一些不同之处。

(1)物理性质:

与无机物相比,大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。

(2)化学性质:

大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解;

有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生(有机化学方程式常用“―→”连接反应物和生成物);

有机反应一般比较缓慢,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行