师：同学们，大家好，我是周功畅老师。今天我们一起来复习高二人教版化学选择性必修二第二章《分子结构与性质》全章复习第二课时。
本节课的学习目标：
一、理解有机化合物中碳原子的成键规律。
二、掌握分子中手性原子的判断方法。
三、了解特定有机物的一些物理性质。
四、了解键的极性对有机物分子的化学性质的影响。
首先，我们先进行课前热身，回顾一下本节课会涉及到的知识。请同学们完成表格，表格中涉及到的知识包括：
一、中心原子价层电子对数的计算。
二、判断分子中指定原子的杂化轨道类型。
三、分子的极性判断。
四、分子间作用力的比较。
其中，中心原子价层电子对数是其他判断的基础。我们以二氧化碳和二氧化硫中心原子价层电子对数的计算为例。
二氧化碳中，碳原子的孤电子对数等于二分之一乘以括号内碳的最外层电子数4，减去两个氧原子各与碳形成两个键所消耗的电子数，即减去2乘以2，结果等于0。
碳原子周围有两个原子，所以σ键电子对数为2。因此，碳原子的价层电子对数等于σ键电子对数2加上孤电子对数0，等于2。
二氧化硫中，硫原子的孤电子对数等于二分之一乘以括号内硫的最外层电子数6，减去两个氧原子各与硫形成两个键所消耗的电子数，即减去2乘以2，结果等于1。
硫原子周围有两个原子，所以σ键电子对数为2。因此，硫原子的价层电子对数等于σ键电子对数2加上孤电子对数1，等于3。
根据碳原子和硫原子的价层电子对数，我们可以推出二氧化碳的VSEPR模型为直线型，二氧化硫的VSEPR模型为平面三角形。
又因为碳原子没有孤电子对，硫原子有一对孤电子对，所以二氧化碳分子的空间结构为直线型，二氧化硫分子的空间结构为V型。
再根据两个分子的空间结构，可以推测出二氧化碳分子的正负电荷中心重合，所以是非极性分子；二氧化硫分子中存在孤电子对，正负电荷中心不重合，所以是极性分子。
根据相似相溶原理，水是极性溶剂，所以极性分子二氧化硫的溶解性明显大于非极性分子二氧化碳。
最后，两种分子的沸点由分子间作用力决定。二氧化硫的相对分子质量大于二氧化碳，且二氧化硫是极性分子，范德华力更大，所以二氧化硫的沸点更高。
让我们再做一题巩固一下。请同学们完成练习一：计算碳酸根离子中碳原子的价层电子对数。
生：碳酸根中碳原子的孤电子对数等于二分之一乘以括号内碳的最外层电子数4，加上离子所带两个负电荷，再减去三个氧原子各与碳形成两个键所消耗的电子数，即减去3乘以2，结果等于0。
碳原子周围有3个原子，所以σ键电子对数为3。因此，碳原子的价层电子对数等于σ键电子对数3加上孤电子对数0，等于3，杂化方式为SP²。
师：你答对了吗？
师：你知道自然界中哪种元素组成的化合物最多吗？
生：是碳元素。
师：没错。碳在地壳中的含量很低，但在自然界中分布很广。目前全世界已经发现的化合物种类已达几百万种，其中绝大多数是含碳的有机物。含碳物质的种类繁多，主要就是有机物的种类繁多。
荷兰化学家范托夫于1874年发表了《空间化学引论》，提出了碳架四面体学说。他认为建立在平面结构基础上的化合物的结构式并不能反映它的真实结构。在甲烷分子中，碳的四个价键指向正四面体的顶点，碳原子位于四面体的中心，氢原子位于四面体的四个顶点。法国化学家勒贝尔在同一时期也提出了相同的观点，与范托夫共同开辟了立体化学的新篇章。
我们能够发现，有机化学知识和结构化学知识之间联系紧密。我们这节课就以有机物为研究主体，结合分子结构与性质的相关知识，温故而知新。
一、碳原子的结构。
碳原子的核外电子排布式为1s²2s²2p²。碳原子在成键过程中可以通过SP杂化形成两个σ键，通过SP²杂化形成3个σ键，通过SP³杂化形成4个σ键，同时没有参与杂化的np轨道电子还能参与形成π键，所以成键形式多样。由于杂化后碳原子的电子云的形状和方向也会发生改变，从而形成的分子的空间结构也会受到影响。
由于碳原子杂化后没有孤电子对，所以碳原子SP杂化分子的空间结构一般为直线型；SP²杂化分子的空间结构一般为平面三角形；SP³杂化分子的空间结构一般为四面体型。
二、有机化合物中碳原子成键规律。
回顾高一学习的必修第二册里的一个思考与讨论。请问这些分子中碳原子的杂化形式有几种？为什么图示中三种分子的键角有所不同？
生：第一种分子中的碳原子价层电子对数为4（要注意补上两个氢原子），碳原子的杂化轨道方式为SP³，根据VSEPR模型，键角应接近109度28分。
第二种分子中碳原子价层电子对数为3（要注意补一个氢原子），所以碳原子的杂化方式为SP²。根据VSEPR模型，键角接近120度。
第三种分子中碳原子价层电子对数为2，所以碳原子的杂化方式为SP。根据VSEPR模型，键角接近180度。
师：总结一下有机物中碳原子的成键规律：
当与碳原子相连的原子数为4时，碳原子的杂化方式为SP³，形成4个σ键（即4个单键）。碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构为四面体型，物质类型包括烷烃、醇等。
当与碳原子相连的原子数为3时，碳原子的杂化方式为SP²，形成三个σ键和一个π键（即一个双键）。碳原子与相邻原子形成的结构单元空间结构为平面三角形，物质类别为烯烃、炔烃、羧酸里的羧基等。
当与碳原子相连的原子数为2时，碳原子的杂化方式为SP，形成两个σ键和两个π键（即一个三键）。碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构为直线形，物质类别包括炔烃等。
请大家完成练习二。
第一问：根据价键式，我们可以看到碳原子的成键形式为单键和双键，所以碳原子的杂化形式为SP³和SP²。