谁建立了庞大的有机家族
有机物家族可谓物质世界中最庞大的家族，成员众多，在目前已有的2000万种的基础上，新的有机物仍在以每年近百万种的速度增加，为什么有机家族会有如此众多的成员呢？这要归功于其中的碳元素。
碳元素在自然界中的含量并不高，但由于碳原子最外层有4个电子，是形成共价键数目最多的原子，并且碳原子之间既可以以单键相连接，又可以以双键（C=C）、三键( )C C 想连接，既可以形成链状，又可以形成环状（ ），这就带来了碳原子结构上的多样性，同时也带来了有机家族成员上的多样性。
母题：某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三键。不
同颜色的球代表不同元素的原子，其中绿球代表（ D ）元素 A.氮 B.氢 C.氧 D.碳
解析：图中出现的氮、氢、氧、碳四种原子，其最外层分别可形成3、1、2、4个共价键，根据其成键数目就可以推断出各种颜色的球所代表的元素。白球只能形成一个价键，应是氢元素，蓝球可形成三个价键，应是氮元素，红球可形成两个价键，应是氧元素，绿球能形成
H H O
四个价键，应是碳元素。该物质的结构为： N －C C—O--H
H H
F 答案选D。
Cl —C－ Cl 衍生题1：氟利昂－12 是冰箱常用的一种制冷剂，其结构式为 ，下列关
F
于氟利昂的叙述正确的是（ ） A.有两种同分异构体 B.所有原子处于同一平面 C.只有一种结构 D.有两种结构
解析：氟利昂－12其实就是将甲烷分子中的四个氢原子分别用F和Cl替代得到的。甲烷分子空间构型如下：
从图中可以看出，当碳原子形成四个C-C单键时，四个键并不在同一个平面上，而是形成正四面体结构，相互之间的夹角为109°28ˊ。因此，氟利昂－12只能有一种结构，而不可能出现两个Cl原子（或F原子）相邻或相对的情况。答案选C。
衍生题2：某烃分子中碳原子连接成以下形式，其分子中共有（ ）个氢原子。
C C －C－C ＝C
C
解析：每个碳原子可以形成四个价键，按照这一规律，将氢原子与碳架结构相连接，可得该烃的结构式为：CH 分子内共有12个氢原子。 －C－CH＝CH
3
2
CH3
CH3
衍生题3：在C3H9N中，N原子以三个单键与其他原子相连接，写出其可能的连接方式。 解析：碳、氮、氢分别形成4、3、1个共价键，因氮原子以三个单键与其他原子想连接，以氮原子为研究对象，氮原子的三个价键可分别连接三个碳原子，形成结构①；氮原子的两个价键分别连接氢原子，剩余1个价键连接碳原子，可形成②③两种结构；氮原子的一个价键与氢连接，剩余两个价键与碳原子想连接，可形成结构④，符合条件的共有四种。
CH3
CH3 CH3－C－NH2
H
CH3-CH2－CH2－NH2
CH3
CH3-CH2－N－H
CH3－N－CH3
①
②
③ ④
通过上述分析可以看出，碳原子之间不同的成键方式对于我们进一步探究有机物的同分异构现象有重要的指导作用，不管碳原子之间是单键，还是双键或三键，碳原子形成的总键数始终为四，牢记这一点，就可以给碳链加氢(加成反应)，或从碳链上减氢（消去反应），这些知识我们将在后面陆续学到。
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