212有机物的结构特点(同分异构体)总结
有机物的分子结构特点和主要化学性质
有机物的分子结构特点和主要化学性质有机物种类繁多，变化复杂，应用面广。
在学习和掌握各类有机物化学性质时，要抓住有机物的结构特点，即决定有机物化学特性的原子或原子团——官能团。
学习时以烃类有机物为基础，以烃的衍生物为重点；通过各类有机物的重要代表物的组成、结构、性质、制法和主要用途的学习，达到掌握相关各类有机物的目的。
对于其中涉及的各有关反应要认识反应的意义，即每个反应对于反应物来说，它表示着反应物的性质；对于生成物来说，很可能成为生成物的制法。
也就是说，一个化学方程式它既是性质反应，又是制法的反应原理。
对于各个反应，应尽量从分子结构的角度，了解反应的历程，以便于掌握和运用。
现对各类有机物的分子结构特点和重要化学性质分别阐述如下：1．烷烃分子结构特点：C—C单键和C—H单键。
在室温时这两种键不活泼，不易发生化学反应，所以烷烃一般不和强酸、强碱、强氧化剂反应，但在一定条件下(光、热)，C—H键的氢可以发生取代反应，C—C键可以断裂，继而发生裂化和氧化反应。
如：(1)取代反应R-CH3+X2R-CH2X+HX(卤化)R-CH3+HO-NO2-CH2NO2+H2O(硝化)(2)裂化反应(在高温和缺氧条件下)(3)催化裂化C8H18C4H10+C4H8C 4H10C2H6+C2H4(3)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O2．烯烃分子结构特点：分于中含有键。
烯烃分子内的碳碳双键中有一个键较弱，容易断开而发生化学反应，所以烯烃的化学性质较活泼，主要发生加成、氧化和加聚反应。
(1)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH2 CH2+O22CH3-CHO③使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应①加H2、X2(X：Cl、Br、I)CH2 CH2+H2CH3-CH3CH2 CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl②加H2O、HXCH2 CH2+H-OH CH3-CH2OHCH2 CH2+HCl CH3-CH2Cl(3)加聚反应nCH2 CH2[CH2-CH2]n3．炔烃分子结构特点：分子内含有—C≡C—键炔烃分子内的碳碳三键中有一个较强的键和二个较弱的键，这二个较弱的键在化学反应中容易断开，因而炔烃的化学性质也是活泼的，能够发生和烯烃相似的反应即加成反应、加聚反应、氧化反应，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在空气中易燃烧，如：(1)氧化反应①燃烧氧化②使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应(H2、X2、H2O、HX)CH≡CH+HCl CH2==CHCl(3)加聚反应4．二烯烃分子结构特点：分子内含有二个碳碳双键。
有机化合物的同分异构与结构特点
有机化合物的同分异构与结构特点有机化合物是由碳原子与氢、氧、氮等元素组成的化合物。
在有机化学中，同分异构是指同一种化学式但结构不同的化合物。
同一种化学式的有机化合物可以有多个不同结构的同分异构体。
同分异构体的存在使得有机化合物的种类变得非常丰富，给有机化学研究带来了挑战。
一、同分异构的分类1. 构造异构：即同一种化学式的有机化合物分子结构不同。
包括链式异构、环式异构、官能团位置异构等。
2. 空间异构：即同一种化学式的有机化合物空间结构不同。
包括手性异构和顺反异构。
二、同分异构的原因同分异构体的存在是由于碳原子的四价性和形成共价键的能力。
碳原子可以形成单、双、三键，以及与其他原子形成多种不同的键型和键数，这为同分异构的存在提供了可能。
1. 构造异构的原因：构造异构是由于碳原子能形成不同的键型和键数，从而导致化合物分子结构不同。
例如，在同分子式的有机化合物中，碳原子的连接方式和官能团位置不同，会导致化合物的结构不同。
2. 空间异构的原因：空间异构是由于碳原子的四个键所连接的原子或官能团的空间排列方式不同。
例如，手性异构体的存在是由于碳原子与四个不同官能团连接而成的手性中心可以有两种不同的空间排列方式。
三、同分异构的实例1. 构造异构的实例：(1) 甲醇与乙醇：它们的分子式均为C2H6O，但结构不同。
甲醇的结构是CH3OH，乙醇的结构是C2H5OH。
(2) 正丁烷与异丁烷：它们的分子式均为C4H10，但结构不同。
正丁烷的结构是CH3CH2CH2CH3，异丁烷的结构是CH3CH(CH3)CH3。
2. 空间异构的实例：(1) 朗得尔酸和菲森酸：它们的分子式均为C4H4O4，但空间结构不同。
朗得尔酸的两个羧基位于同一平面，菲森酸的两个羧基位于不同平面。
(2) 丙二酮和己二酮：它们的分子式均为C4H6O2，但空间结构不同。
丙二酮的两个羰基位于同一平面，己二酮的两个羰基位于不同平面。
四、同分异构的意义同分异构体的存在对有机化学的研究和实际应用有着重要意义。
高三化学-有机物的结构特点及同分异构体数目判断命题区间
R表示取代基，可以相同或不同)。
4.酯类同分异构体的确定 将酯分成RCOO—和—R′两部分，再按上述方法确定R—和R′—的同分异构体数 目，二者数目相乘即得每类酯的同分异构体数目，最后求总数。如C4H8O2属于酯的 同分异构体数目的思考程序如下： HCOOC3H7 (丙基2种)1×2＝2种 CH3COOC2H5 (甲基1种，乙基1种)1×1＝1种 C2H5COOCH3 (乙基1种，甲基1种)1×1＝1种 同分异构体共有4种。
团，用①、②……表示另一种官能团，
有2×4＝8(种)；
有3＋1＝4(种)，综上所述共有12种。
123456789
精练预测押题
5.(2018·洛阳市上学期尖子生一联)芳香类化合物C8H8O2，能与NaHCO3反应生成CO2， 该芳香化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有(不含立体异构)
题组一 有机物分子中“线、面”关系判断 1.下列说法正确的是 A.CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
B.
(a)和
(c)分子中所有碳原子均处于同一平面上
√C.对三联苯分子
中至少有16个原子共平面
D.
分子中所有原子一定在同一平面上
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解析 A项，根据乙烯的立体构型可知，CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子处 于同一平面上，但不在同一直线上，错误； B项，用键线式表示有机物结构时，容易忽略饱和碳原子的共面规律，饱和碳原 子只能与另外两个相连的原子共平面，故a与c分子中所有碳原子不可能共平面， 错误； C项，苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，碳碳单键可 以旋转，但一条直线上的碳原子在一个平面内，则至少有16个原子共平面，正确； D项，羟基上的氧原子一定在苯环所确定的平面上，但羟基上的H原子可能不在 苯环所确定的平面上，错误。
1-2有机化合物的结构特点
4.结构式 结构式 有机物分子中原子间的一对共用电子用 H H 一根短线表示，称为结构式。 一根短线表示，称为结构式。 5.结构简式： 结构简式： 结构简式 H—C—C—H H H
将结构式中的单键省略，连在同碳上的氢合并， 将结构式中的单键省略，连在同碳上的氢合并， 双键和三键不能省略 不能省略,但是 称为结构简式。双键和三键不能省略 但是 醛基、羧基的碳氧双键可以简写为 的碳氧双键可以简写为—CHO,— 醛基、羧基的碳氧双键可以简写为 COOH
√
【练习】写出分子式为C5H10的同分异构体。 练习】写出分子式为 的同分异构体。 ①按碳链异构书写 ②按位置异构书写 ③按官能团异构书写
序号 1 2 3 4 5
类别 烯烃 环烷烃 炔烃 二烯烃 饱和一元链状醇 饱和醚 饱和一元链状醛 酮 饱和羧酸 酯
通式
常 见 的 类 别 异 构 现 象
CnH2n CnH2n-2 CnH2n+2O CnH2nO CnH2nO2
官能团异构：官能团不同引起的异构, 官能团异构：官能团不同引起的异构, 如: 烯烃和环烷烃
3、同分异构体的书写规律
书写步骤： 碳链异构→位置异构→官能团异构 书写步骤： 碳链异构→位置异构→
例题】书写C 【例题】书写 7H16的同分异构体 1.一直链C 1.一直链C7 ： 一直链
C—C—C—C—C—C—C
（2）支链为两个甲基: 支链为两个甲基:
（2）支链为两个甲基: 支链为两个甲基:
C ∣ C －C － C － C － C－ C－ C ∣ C
A、两甲基在同一个碳原子上 、
C ∣ C －C － C － C － C ∣ C C ∣ C －C － C － C － C ∣ C
A、两甲基在同一个碳原子上 、
有机物的结构特点(同分异构体)
四、有机物中二取代物的同分异构体的数目的确定
1、有机物中二氯代物的同分异体的数目 定一移一
1.
CH4
1种
2.
CH3CH3
2种
3. CH3CH2CH3
4种
4.
3种
5. 立方烷的分子立体结构如图
（1）立方烷的化学式为________. （2）立方烷的二氯代物有____ 3种 种 同分异构体;六氯代物呢?
(1)同一碳原子上氢原子是等效的 如CH4 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的 是等效的 CH3 如新戊烷 CH3 C CH3
CH3
(3)处于对称位置上的氢原子的是等效的 2,2,3,3-四甲基丁烷 如 CH CH 3 3 乙烷 CH3 —C — C— CH3 CH3—CH3 CH3 CH3
不 等 效 氢 种 类 决 定 了 一 取 代 产 物 的 个 数
练习
3、下列哪组是同系物？（ ）
A、CH3CH2CH2CH3 B、CH3CH3 C、CH3－CH＝CH2 CH3CH(CH3)CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2 CH2 CH2
D、CH3CH2OH E、CH3CH2CH2Br
CH2CH2CH2 OH OH CH3CH2Cl
“四同”概念的比较
CH3CH2－OH和HO－CH2－CH2－OH等都 不是同系物.
(2) 同系物组成肯定符合同一通式，且属
同类物质，但组成符合同一通式的物质并不 一定是同系物，如C3H6和C4H8，因其可能为 单烯烃或环烷烃。 (3) 同系物组成元素相同。CH3CH2Br与 CH3CH2CH2Cl虽然碳氢原子数相差一个CH2
练习
下列哪组是同系物？（ ）
A、CH3CH2CH2CH3 B、CH3CH3 C、CH3－CH＝CH2 CH3CH(CH3)CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2 CH2 CH2
2021年高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》知识点总结(答案解析)
一、选择题1．有机物有多种同分异构体结构，其中含有苯环且属于酯类的有A．2种B．3种C．4种D．6种答案：D解析：有机物的同分异构体分子式为C8H8O2，结构中需要含有苯环和酯基，所以同分异构体有：，，，，，，综上，共有6种同分异构体，D项正确；故答案为D。
2．下列说法正确的是A．乙酸乙酯和CH3CH2OCHO互为同系物B．40K和40Ca质量数相同，属于同位素C．金刚石和C60互为同素异形体，熔点和硬度都很高D．甲烷、乙烷、丁烷都没有同分异构体答案：A解析：A．乙酸乙酯和CH3CH2OCHO均为一元酯，组成上相差一个碳原子，互为同系物，故A正确；B．40K和40Ca质子数不同，不属于同位素，故B错误；C．金刚石和C60互为同素异形体，C60属于分子晶体，熔点和硬度都较低，故C错误；D．甲烷、乙烷都没有同分异构体，但丁烷有两种同分异构体，故D错误；故选A。
3．下列物质属于脂肪烃的是A．B．C．D．答案：A解析：A.是脂环烃，脂环烃属于脂肪烃，A符合题意；B.含有Cl，不属于烃，B不符题意；C.含有O，是烃的衍生物，不属于烃，C不符题意；D.是芳香烃，不属于脂肪烃，D不符题意；答案为A。
4．下列化合物分子中，在核磁共振氢谱图中能给出三种信号的是A．CH4B．CH3CH3C．CH3CH2CH3D．CH3CH2OH答案：D解析：A．CH4只有一种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出一种信号，故A错误；B．CH3CH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出一种信号，故B错误；C．CH3CH2CH3只有二种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出二种信号，故C错误；D．CH3CH2OH有三种等效氢，核磁共振氢谱图中能给出三种信号，故D正确；故答案为D。
5．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是A．利用金属钠或者金属钾B．利用元素分析法C．利用红外光谱法D．利用核磁共振氢谱答案：B解析：A．乙醇中含有-OH，可与金属钠或金属钾反应生成氢气，可鉴别，选项A正确；B．元素分析法只能测得所含元素种类，而两者所含元素相同，利用元素分析法不能鉴别，选项B错误；C．二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，官能团不同，可用红外光谱法鉴别，选项C正确；D．二者含有的H原子的种类和性质不同，可用核磁共振氢谱鉴别，选项D正确；答案选B。
有机物的同分异构体知识点汇总
有机物的同分异构体知识点汇总1.同分异构体是指化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
这种现象在有机化合物中广泛存在，也存在于某些无机化合物中。
2.同系物、同分异构体、同素异形体和同位素是四种不同的概念。
同系物指结构相似、组成相差CH2原子团的有机物，同分异构体指分子式相同但结构不同的化合物，同素异形体指单质中同一元素性质不同的形态，同位素指原子质子数相同但中子数不同的原子。
3.分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。
同分异构现象在某些化合物中强烈存在，而在分子组成、分子结构越简单的化合物中，同分异构现象越弱。
4.同分异构体之间的化学性质可能相同也可能不同，但它们的物理性质一定不同。
在同分异构体中，分子里支链越多，熔沸点一般越低。
5.分子式相同则相对分子质量必然相同，但相对分子质量相同而分子式不一定相同。
最简式相同的化合物不一定是同分异构体。
同分异构体是指由相同的元素组成，但分子结构不同的化合物。
在有机化学中，同分异构现象非常普遍，主要包括四种类型：碳链异构、官能团位置异构、官能团类别异构和顺反异构。
碳链异构是指由于碳原子连接次序不同引起的异构，例如正丁烷和异丁烷。
因为烷烃分子中没有官能团，所以只存在碳链异构。
另外，戊醛和2-甲基丁醛也属于碳链异构。
官能团位置异构是指由于官能团位置不同引起的异构，例如CH3CH=CHCH3和CH3CH2CH=CH2，以及1-丁醇和2-丁醇。
含有官能团的有机物一般都存在官能团位置异构。
官能团类别异构是指分子式相同，但官能团类型不同所引起的异构。
除了烷烃以外，绝大多数有机化合物分子都存在官能团类别异构体。
例如炔烃、二烯烃、芳香烃、饱和脂肪醇、醚、醛、酮、环醚、环醇、烯基醇、羧酸、酯、羟醛等。
顺反异构是指在立体化学中，分子中的两个官能团或基团的位置关系不同，导致分子的手性不同。
顺反异构体是一种非常特殊的同分异构体，例如L-和D-葡萄糖就是顺反异构体。
同分异构体知识归纳
同分异构体知识归纳威海一中侯黎红有机物种类和数目繁多，其中一个重要原因是因为存在同分异构现象。
同分异构体知识是有机化学中的重点和难点，下面将有关知识进行一下简要总结。
一.同分异构体的特点1.互为同分异构体的化合物，分子式相同，结构不同。
判断两种物质是否互为同分异构体，首先必须是两者分子式相同，而不是相对分子质量相同；其次看两者的结构，结构应不同，主要包括碳原子连接方式不同，官能团的位置不同，有机物类别不同等。
2. 互为同分异构体的化合物，物理性质不同，同类时化学性质相似，不同类时化学性质不同。
例如戊烷有三种同分异构体，主链上的碳原子数目不同，正戊烷没有支链，异戊烷一个支链，新戊烷两个支链。
碳原子的连接方式不同，造成了它们性质的差异：熔点、沸点、相对密度都不同，常温下，正戊烷和异戊烷是液体，而新戊烷是气体。
但它们又同属于烷烃，很多化学性质相似，例如都能与卤素单质发生取代反应、都不能使高锰酸钾溶液褪色等。
而乙酸与甲酸甲酯也互为同分异构体，但属于不同类别的有机物，所以物理性质不同，化学性质也不同。
二.同分异构体的种类1.碳链异构：碳原子的排列顺序不同而形成不同的碳链。
如：CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)22.位置异构：具有相同的碳链和官能团，但官能团的位置不同。
如：CH3CH2CH2OH与CH3CH(OH)CH3。
3.官能团异构（异类异构）：具有不同类别的官能团。
如：CH3CH2OH与CH3OCH3。
要熟练掌握官能团异构的通式和对应有机物的类别：通式类别Cn H2n(n≥3) 烯烃、环烷烃Cn H2n-2(n≥3) 炔烃、二烯烃Cn H2n+2O(n≥2) 饱和一元醇和饱和一元醚C n H2nO (n≥3) 饱和一元醛、饱和一元酮、烯酮C n H2nO2(n≥2) 饱和一元羧酸、饱和一元酯C n H2n-6O (n>6) 酚、芳香醇、芳香醚三.同分异构体的写法由于烷烃只存在碳链异构，其书写技巧可用“减链法”：首先选择最长的碳链做主链，找出处于中心对称线的碳原子，主链由长到短（依次减少一个碳原子），支链位置由心向边，支链由整到散，排布由邻到间，这样可以无遗漏、无重复地快速写出烷烃的各类同分异构体来。
2有机化合物的结构特点
2有机化合物的结构特点有机化合物具有以下几个结构特点：1.炭氢骨架：有机化合物的主要结构特点是由碳和氢元素组成的炭氢骨架。
这个骨架是有机化合物的基础，决定了它的物理、化学性质。
2.单键、双键和三键：有机化合物中的碳原子可以通过共价键形成单键、双键和三键。
这些不同类型的键决定了有机化合物的空间构型和化学反应性。
3.可以形成环状结构：由于碳原子可以形成多个共价键，有机化合物可以形成环状结构。
这些环状结构可以是简单的环，也可以是复杂的多环结构。
4.功能团：有机化合物中的一些特定原子或原子团可以赋予化合物特定的性质和反应活性，称为功能团。
常见的功能团包括羟基、羰基、羧基、胺基和卤素等。
5.异构体：有机化合物可以存在多种结构相同但连接方式不同的化合物，称为异构体。
这些异构体可能具有不同的物理、化学性质和生物活性。
有机化合物的这些结构特点使其具有广泛的应用：1.药物和医药领域：有机化合物作为药物的主要组成部分，通过结构优化可以改善药物的活性、药代动力学和毒性。
有机合成化学家通过合成新的有机化合物来寻找和开发新药物。
2.农业和食品工业：有机化合物在农业和食品工业中起着重要作用。
农药、杀虫剂和化肥都是有机化合物。
在食品工业中，有机合成化学家合成用于防腐、风味和染色的添加剂。
3.材料科学和能源领域：有机化合物可用于制备各种高分子材料，如塑料、橡胶和纤维。
有机太阳能电池的研究也是一个热点，有机分子的结构可以调节光电特性，用于高效能源转换。
4.环境保护：有机化合物在环境保护中起着重要作用。
例如，有机合成化学家研究无毒、可生物降解的材料，用于替代有毒的化学品。
总之，有机化合物的结构特点决定了它们的性质和反应活性，这使得它们在医药、农业、食品、材料科学、能源和环境保护等领域具有广泛的应用潜力。
有机化合物的同分异构现象和结构特点
CnH2n+1NO2 硝基烷、氨基酸 CH3CH2NO2与H2NCH2COOH
Cn(H2O)m 单糖或二糖
葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖 (C12H22O11)
【判断】下列异构属于何种异构？
１、CH3COOH和 HCOOCH3 O
官能团异构
２、CH3-CH2-CHO和 CH3 -C-CH3 官能团异构
３ 、CH3 -CH-CH3和 CH3-CH2-CH2-CH3碳链异构
∣
CH3 ４、CH3–CH=CH–CH2–CH3
和 CH3–CH2–CH２–CH=CH２
位置异构
反馈练习 1.以下各组属于同分异构体的是 D 。
H
A. Cl C
Cl 与 H
H C
Cl B. CH3(CH2)7CH3与
H
Cl 相对分子质量均为128
可能的类别
典型实例
烯烃、环烷烃
CH2＝CHCH3与△
炔烃、二烯烃和环 CH2＝CHCH＝CH2与CH≡CCH2CH3 烯烃
醇、醚
C2H5OH与CH3OCH3
醛、酮、烯醇、环 醇、环醚
CnH2nO2 CnH2n－6O
羧酸、酯、羟基醛 CH3COOH、HCOOCH3与
HO－CH2CHO
酚、芳香醇、芳香 醚
观察空间结构
分由子此式可见不…...同
C金刚石与石墨 单质 D. CH3CH=CH－CH=CH2 与
CH
分子式均为C5H8
CH3 CCHCH3
反馈练习
2.指出下列哪些是碳链异构____B_和_H_________； 哪 些 是 位 置 异 构 __E_和_G_、_D_和__F_____ ； 哪 些 是 官 能团异构_A_D_、_A_F_、__C_E _、_C_G___。 A ． CH3CH2COOH B ． CH3-CH(CH3)-CH3 C ． CH2=CH-CH=CH2 D ． CH3COOCH3 E．CH3-CH2-C≡CH F．HCOOCH2CH3 G．CH3C≡CCH3 H．CH3-CH2-CH2-CH3
高中化学学习细节(人教版)之认识有机化合物：二、有机化合物的结构特点 含解析
【学习目标】1. 进一步认识有机化合物的成键特点；通过有机化合物常见的同分异构体现象的学习体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性.2。
能准确判断同分异构体及其种类的多少【重点难点】正确书写同分异构体；【自主学习】一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．碳原子的结构及成键特点碳原子的最外层有 个电子,很难得失电子，易与碳原子或其他原子形成 个共价键。
2．碳原子的结合方式⑴ 碳原子之间可以形成稳定的单键，还可以形成稳定的双键或三键. ⑵ 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
⑶ 碳原子还可以和氧原子等多种非金属原子形成共价键。
（氯乙烷)。
⑷ 有机物分子中还普遍存在 现象. 二。
有机物的分子构型名称分子式结构模型键角空间构型甲烷（四氯甲烷）CH 4109。
50 正四面体乙烯 C 2H 41200 平面三。
有机化合物的同分异构现象同分异构体的概念:是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称。
关键要把握好以下两点：⑴分子式相同CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3CH3故己烷（C6H14）的同分异构体的数目有5种。
变式训练2—1。
写现庚烷的同分异构体.2.位置异构⑴烯炔的异构（碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法：先写出所有的碳链异构，再根据碳的四键,在合适位置放双官能团。
例C5H10属于烯烃的同分异构体典例3．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()三、判断同分异构体数目的常见方法和思路：⑴记忆法①碳原子数目1～5的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有二种异构体,戊烷有三种异构体.②碳原子数1～5的一价烷基：甲基一种(-CH3），乙基一种(—CH2—CH3)、丙基二种［—CH2CH2CH3、-CH(CH3)2], 【方法指导】⑴按照同分异构体的书写步骤书写.⑵先碳链异构后位置异构。
有机物归纳全面版
水层褪色)，说明它比烯烃、难进行加成反应。
跟氢气在镍的存在下加热可生成环己烷：
乙醇的分子式、结构式、电子式
分子式： C2H6O
结构式：Biblioteka HHH C—C—O—HHH
结构简式：
CH3CH2OH
1、乙醇与金属钠的反应。
2C2H5OH+2Na→ 2C2H5ONa+H2↑ 3T
通过加成反应得 糖、油脂 到。
蛋白质
四、性质归纳 甲烷
甲烷的分子结构
正四面体
2 性质 (1)甲烷与氯气的取代反应
（2）氧化反应(点燃)
不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
乙烯的分子组成及其结构
×·
HH
H
H
×·
H C C H H ×·C ∷C×·H
模型 演示
6个原子共平面，键角120°，平面型分子。
水解反应
C12H22O11(蔗糖)+H2O 催化剂 C6H12O6( 葡萄糖)+C6H12O6 (果糖）
C12H22O11(麦芽糖)+H2O 催化剂 2C6H12O6( 葡萄糖)
(C6H10O5())n+nH2O催化剂nC6H12O6( 葡萄糖) (淀粉) 11 12T
五、有机物的检验通常选用的试剂有： 1、溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液、新 制碱性Cu(OH)2、指示剂、碳酸钠溶液。 碘水、浓硝酸，在鉴别有机物时要谨慎选择。
HH
H
HH
H—C—C—O C—C—H + H2O H 乙酸乙酯 H H
浓硫酸 CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
有机化合物的结构特点
有机化合物的结构特点有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他元素原子通过共价键连接而成的化合物。
它们在自然界中广泛存在，也是人类生活中不可或缺的一部分。
有机化合物的结构特点决定了它们的性质和用途。
本文将讨论有机化合物的结构特点，以及其在生活和工业中的重要性。
1. 碳骨架有机化合物的最基本结构特点是碳骨架的存在。
碳原子是四价的，意味着它能够与其他碳原子或其他元素原子形成四个共价键。
因此，碳原子能够构建出多样化的结构，包括直链、支链、环状和立体结构等。
碳骨架的多样性使得有机化合物具有丰富的结构和性质。
2. 极性与非极性有机化合物可以根据极性来进行分类。
极性是指分子中正负电荷分布不均匀的程度。
对于有机化合物而言，其极性主要受到官能团的影响。
例如，羟基（-OH）和氨基（-NH2）等官能团是极性的，而烷基（-CH3）和烷基（-C6H5）等是非极性的。
极性与非极性的差异导致了有机化合物在溶解度、极性反应和化学性质等方面的差异。
3. 官能团官能团是有机化合物中具有特定化学性质和功能的基团。
它们通常以原子或原子团的形式与碳骨架相连，并赋予有机化合物特定的性质。
常见的官能团包括羟基、氨基、酮基、醛基、酸基等。
不同的官能团赋予有机化合物不同的功能，例如羟基赋予了醇类化合物溶解于水的性质，酮基赋予了酮类化合物沸点较高的性质。
4. 分子量与相对分子质量有机化合物的分子量通常较小，这使得它们具有较低的沸点和较高的挥发性。
相对分子质量是指有机化合物相对于碳-12同位素的质量比值。
相对分子质量的大小影响了有机化合物的物理和化学性质。
较大的相对分子质量通常意味着较高的沸点和较低的溶解度。
5. 异构体异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
有机化合物经过碳骨架的不同连接方式和官能团的不同排列，可以形成多个异构体。
异构体的存在使得有机化合物的性质丰富多样，例如光学异构体能够旋光现象。
有机化合物的结构特点决定了它们在生活和工业中的广泛应用。
高中化学-选择性必修三-第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 知识总结【新教材】
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法一、有机化合物的分类方法（一）有机化合物的定义含 碳 元素的化合物叫有机化合物。
（除有机物外其他化合物称为 无机 物） 注：1、有机物除含碳外，还含有 H ，有的还含有O 、N 、S 、P 、卤素等2、含碳的化合物 不一定 是有机物。
例：CO 、CaCO3、碳酸盐，碳化物，氰化物等 3、无机物与有机物 没有 明显界限， 可以 相互转化 （二）特点易 溶于水， 难 溶于有机溶剂，多数为 非电解 质，熔沸点 低 ， 易 分解， 易 燃烧，有机反应 复杂 ，多为分子间的反应,速率较 慢 ，副反应 多 ，副产物 多 （三）分类 1、依据碳骨架分类⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧芳香烃衍生物芳香烃芳香族化合物脂肪烃衍生物脂环烃脂环化合物环状化合物脂肪烃衍生物脂肪烃链状化合物有机化合物 2、依据官能团分类（1）官能团的定义：决定有机化合物 特性 的原子或原子团叫做官能团 （2）有机化合物的主要类别：有机化合物类别官能团名称官能团结构有机物 烃烷烃 无 无CH 4 烯烃碳碳双键CH 2=CH 2炔烃 碳碳三键 —C ≡C —CH ≡CH芳香烃无无烃的衍生物卤代烃 碳卤键C X（X 表示卤素原子）CH 3CH 2Br醇羟基—OHCH 3CH 2OH酚羟基—OH醚醚键CH3—O—CH3醛醛基—CHO或CH3CHO 酮酮羰基羧酸羧基—COOH或CH3COOH 酯酯基胺氨基-NH2 CH3NH2（甲胺）酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2 （3）官能团和根（离子）、基的区别①基与官能团的联系：官能团属于基，基不一定官能团②根与基的区别和联系基根概念化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团指带电荷的原子或原子团，是电解质的组成部分，是电解质电离的产物电性电中性带电荷稳定性不稳定，不能独立存在很稳定，可以独立存在于溶液中或熔化状态下实例及电子式—OH OH-联系根与基两者可以相互转化，例：OH-失去1个电子，可以转化为—OH，而—OH获得1个电子，可以转化为OH-二、有机化合物中的共价键（一）共价键的类型σ键π键原子轨道重叠方式“头碰头”“肩并肩”对称类型轴对称镜面对称原子轨道重叠程度大小键的强度轨道重叠程度大，键的强度较大，键越牢固轨道重叠程度较小，键比较容易断裂，不如σ键牢固旋转情况以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构断键与反应类型的关系取代反应加成反应成键规律有机化合物中单键是σ键；双键中一个键是σ键，另一个键是π键；三键中一个键是σ键，另外两个键是π键（二）共价键的极性与有机反应1、共价键的极性与反应活性（1）共价键的极性强弱形成共价键的两种元素的电负性的差值越大→两原子间形成的共用电子对偏移程度越大→共价键的极性越强（2）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
有机化合物的结构特点
1、同分异构体现象
（1）同分异构体现象： 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的
现象，叫做同分异构体现象。
（2）同分异构体： 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。 如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。
三个相同：分子式相同、分子组成相同、分子量相同 二个不同：结构不同、性质不同
CC
CC
附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数 碳原子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 同分异体数 1 1 1 2 3 5 9 18 35 75
★☆ 同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。 ★☆ 碳原子之间可以以单键、双键和三键相结合，又可 以连接成链状和环状，这是有机物种类繁多的另一个原因。
③支链由整到散 ④排布由邻到间
支链不 接两端
① C-C-C-C-C-C-C ② C-C-C-C-C-C ③ C-C-C-C-C-C
④ C-C-C-C-C C2H5
C C ⑤ C-C-C-C-C
C
C C ⑥ C-C-C-C-C C C
⑦ C-C-C-C-C
⑧ C-C-C-C-C ⑨ C-C-C-C
பைடு நூலகம்
CC
正丁烷和异丁烷的某些物理性质
名称 正丁烷 异丁烷
熔点/℃ -138.4 -159.6
沸点/℃ -0.5 -11.7
相对密度 0.5788 0.557
同分异构体性质: （1）碳原子数越多，沸点越高；
碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低，密度越小。
（2）化学性质不一定相同（物质种类可能不同）；
例1：下列哪些物质是属于同一物质？
辛烷
称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷
有机化合物的同分异构体及其鉴别方法
有机化合物的同分异构体及其鉴别方法同分异构体指的是分子式相同、结构不同的有机化合物。
由于它们在化学性质、物理性质以及反应活性等方面的差异，对于有机化学领域的研究和应用具有重要意义。
本文将介绍有机化合物的同分异构体以及常用的鉴别方法。
一、同分异构体的分类同分异构体主要分为结构异构体和空间异构体两类。
1. 结构异构体结构异构体是指分子结构中原子连接方式的不同，从而导致化合物性质的差异。
常见的结构异构体包括链式异构体、功能异构体和环状异构体等。
- 链式异构体：同分异构体的碳骨架可以通过改变碳原子之间的连接方式而得到不同的结构。
例如，丙醇和异丙醇就是一对链式异构体，它们的分子式均为C3H8O，但丙醇的羟基与主链碳原子连接，而异丙醇的羟基与支链碳原子连接。
- 功能异构体：在同一分子中，功能基团的位置不同，导致同分异构体的性质差异。
例如，氯乙烷和乙醇即为功能异构体，两者的分子式均为C2H5Cl，但氯乙烷中氯原子与碳原子连接，而乙醇中羟基与碳原子连接。
- 环状异构体：同分异构体的碳骨架可以通过形成不同的环状结构而得到。
例如，环丁烷和环戊烷均为四碳环，但环丁烷为无色液体，而环戊烷为无色晶体。
2. 空间异构体空间异构体是指化学式相同，但立体构型不同的异构体。
常见的空间异构体包括手性异构体和构象异构体。
- 手性异构体：手性异构体是在空间上不对称的分子，拥有不可重叠的镜像关系，即左旋与右旋异构体。
例如，蔗糖就是一种具有手性的有机化合物，它存在左旋和右旋两种异构体。
- 构象异构体：构象异构体是由于键的旋转或振动而导致分子构型变化的异构体。
例如，环己烷的平面构型可以通过键的旋转形成个别构象异构体，如椅式构象和船式构象。
二、同分异构体的鉴别方法鉴别同分异构体的方法通常包括物理性质测定、化学反应和分析仪器方法等。
1. 物理性质测定通过测定同分异构体的物理性质，如沸点、熔点、密度、折射率和旋光度等，可以初步判断其是否为同分异构体。
_有机化合物的结构特点之同分异构体
。
符合条件的同分异构体 满足下列三个条件的A的同分异构体数目
有 取代基；
种。
①苯的衍生物，且苯环上只有两个互为对位的 ②能发生银镜反应；
③与FeCl3溶液作用不显色。
三种不同取代基：
—CH3、—COOH、—NH2
在苯环上的相对位置：连三（3种异
构）、均三（1种)、偏三（6种结构）
B的同分异构体种类很多，符合以下条件 的B的同分异构体共有 种。 ①属于苯的衍生物，苯环上共有三个取代基 ②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体。
官能团位置异构
如何才能写出同分异构体的所有结构？
醚： 例:写出化学式C3H8O的所有可能物质的结构简式
官能团类型异构 官能团位置异构 C— C —C —C 醇：C—C—C—碳骨架异构 C
C— — C 醇 : C— CC — C C
C—C—C—OH C — C —C C—C—C C OH C—O—C—C
CH3—CH—CH—CH3
要点3：官能团位置的方法小结 方法：写出碳链异构,再移动官能团! 1、注意等效H（对称位置）
（1）、处在同一个碳上的H （2）、连在同一个碳上甲基上的H
CH3—CH—CH—CH3
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH3
CH3 1与5上的氢等效
5
1
2
3
4
CH3 CH3
5 6
1、5、4、6碳上的氢等效,2、3碳上H等效
2种 硼氮苯结构类似苯，则其一氯取代产物有__ 其二氯取代产物有__ 4种
H N H H B N B H N H
B
H
有机物中二取代物的同分异构体的数目的确定 1、有机物中二氯代物的同分异体的数目
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C
方法叫 “碳链缩短法” 口诀：
① 主链由长到短，② 支链由整到散，
③ 位置由心到边，④ 排布同、邻、间。 注 意：烷烃只存在碳链异构
(2)烯烃、醇、卤代烃同分异构体的书写
例2、书写C4H8烯烃的同分异构体(5种) CH3CH2CH=CH2 (CH3)2C﹦CH2 CH3CH=CHCH3
含官能团有机物同分异构体的书写
思考
5个碳原子的烷烃分子中碳原 子的结合方式可能是怎样的？
Z xxk
物质名称
正戊烷
异戊烷
新戊烷
结构式
相同点 不同点
分子式相同 C5H12，链状 结构不同,性质不同
二、有机化合物的同分异构现象
1、相关概念 (1) 同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但结构不 同，因而产生了性质上的差异，这种现象 叫做同分异构现象。 (2)同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称为同 分异构体。
C-C-C-C-C-C
C6H14
C-C-C-C-C C
C-C-C-C-C C
C C-C-C-C C C-C-C-C C C
【巩固练习】 1、书写C7H16的同分异构体(9种) C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C C-C-C-C-C C C-C-C-C-C C C-C-C-C-C C C C C C-C-C-C-C C-C-C-C-C C-C-C-C CC C C CC 注意：在书写烷烃同分异构体时，甲基不能连 接在主链的两端，而乙基不能连接在两端的第二 位。 C
分子式 CH4 C 2H 6 C 3H 8 C4H10 C5H12 结构简式 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
C17H36
CH3(CH2)15CH3
十七烷
五、同系物
1 概念
结构相似、分子组成上相差一个
或若干个CH2原子团的物质互相称为
C5H12
H C －C －C －C － C H H H H H H
判断“等效氢”的三条原则
(1)同一碳原子上氢原子是等效的 如CH4 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子的 是等效的 CH3 如新戊烷 CH3 C CH3
CH3
(3)处于对称位置上的氢原子的是等效的 2,2,3,3-四甲基丁烷 如 CH CH 3 3 乙烷 CH3 —C — C— CH3 CH3—CH3 CH3 CH3
丙氨酸分子
CH3-CH-COOH
NH2
手性碳原子
当有机物分子中的一个碳原子所连四个原子或原子团 均不相同时，此碳原子就是“手性碳原子”
手性分子丙氨酸的结构模型
练习：
具有手性碳原子的物质往往具有旋光 性，存在对映异构体，下列化合物中存 在对映异构体的是 ( A )
A．CH3CHCH2CH3 B ．CH3CH3 Cl
环对位同分异构体就有
4种。
练习4
不用写出结构简式，试说出下列符合条件 的同分异构体的种数
（1）C4H10O中属于醇类的同分异构体 （4种）
（2）分子式为C5H10O2属于羧酸的同分异构体（4种）
（3）符合C3H7COOC4H9的酯共有几种？（8种）
（4）已知丁基有四种，不必试写,立即可断定分 子式为C5H10O的醛应有( B )
C2H5OH与CH3OCH3 CH3CH2CH2CHO、CH3COCH2CH3 CH2＝CHCH2CH2OH
CH3COOH、HCOOCH3与 HO－CH2CHO
反馈练习
1.以下各组属于同分异构体的是 D 。
H
C H 观察空间结构 Cl 与 H H C Cl
A. Cl
Cl
B. CH3(CH2)7CH3与
(6) 有的化合物结构相似，但分子组成 上不是相差若干个CH2原子团,而是相差若干 个其它原子团，这样的一系列物质不是同系 物，但可称作同系列。例如:
这些物质在组成上依次相差C4H2原子团,属于 同系列。同系列具有统一的组成通式，可用 数学上的等差数列方法求得。同系物可视为 同系列中的一个特殊成员。
定义 同位素 化学 式 结构 性质
同素异 形体
同系物 同分异 构体
4种
4.
3种
5. 立方烷的分子立体结构如图
（1）立方烷的化学式为________. （2）立方烷的二氯代物有____ 3种 种 同分异构体;六氯代物呢?
2、苯环多元取代产物种类的判断方法
X X X X
X
X
定一移一 定二移一
邻
间
X
对
例：有三种不同的基团，分别为－X、―Y、―Z，若同时 分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目 是 ( ) A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
同类物质，但组成符合同一通式的物质并不 一定是同系物，如C3H6和C4H8，因其可能为 单烯烃或环烷烃。 (3) 同系物组成元素相同。CH3CH2Br与 CH3CH2CH2Cl虽然碳氢原子数相差一个CH2
原子团,又都符合CnH2n+1X通式，同属卤代烃，
但因卤原子不同，即组成元素不同，故不是 同系物。
相对分子质量均为128
由此可见…... 分子式不同
C金刚石与石墨 单质 D. CH3CH=CH－CH=CH2 与
分子式均为C5H8
CH3
CH CCHCH3
2.判断下列异构属于何种异构？
1 CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3 OH 官能团异构
2 CH3CH2CH2OH和 CH3CHCH3
3 CH3CH2CHO和 CH3COCH3
产生的异构 官能团在碳链中的位置 不同而产生的异构
碳链异构：碳架不同。 位置异构：官能团所处的位置不同。 官能团异构：有机物所属类别不同。 立体异构：空间位置不同。 （顺反异构和对映异构）
手性分子的两 种异构体呈镜 像对称，像人 的左右手一样
手性分子具有特殊的光 学性质，光通过它们时 会发生旋转，旋光性
位置异构
官能团异构
4 CH3— CH — CH3和 CH3 CH2CH2 CH3 碳链异构
CH3 5 CH2=CHCH2CH2CH3和CH3CH2CH = CHCH3 位置异构
２、同分异构体的书写
(1)烷烃同分异构体的书写----碳链异构
例1、写出C6H14的所有同分异构体（5种）
步骤： ① 写最长碳链为主链的直链烷 ② 取下一个碳（甲基）当支链，主链减少一个碳，安装支链 （注意：找对称线或面，对称位置放置支链算一种结构） ③ 取下两个碳（两个甲基或一个乙基）当支链，主链又少一 个碳，安装支链（注意：两个支链排在相同碳或相邻碳或相 间的碳上） ④ 直到剩余的碳数不足以做主链（最长）为止。
不 等 效 氢 种 类 决 定 了 一 取 代 产 物 的 个 数
练习1：下列有机物中一氯代物的同分异体的数目 找不等效氢的种类 CH3 CH2 CH CH3 CH3-CH2-CH3
CH3
CH3
练习2：
10碳以内一取代物只有一种的烷烃(掌握) 甲烷 乙烷
CH4 CH3—CH3
新戊烷
CH3 CH3 C CH3 CH3
第二课时
知识回顾：有机物中碳原子的成键有何
特点？
Z xxk
有机物中碳原子的成键特点
（1）碳原子需形成四个共价键； （2）碳原子不仅可以跟其它原子形成4个共价键， 而且碳原子之间也能以共价键相结合。 （3）碳原子间的成键方式有三种：单键、双键或 三键。 （4）碳原子的结合方式有二种：链状和环状，还 可带支链
2、书写C4H10O中属于醇类的同分异构体 （4 种） 3、书写C4H9Cl的同分异构体（4种）
三.一取代物的同分异构体数目的确定 1、等效氢法
等效氢：结构上处于相对称位置的氢原子
不等效氢原子的数目等于一取代物同分异构体数目
H
H
H
C3H8
H C—C—C H H H H H H H H H
CH3 CH3 C CH3 CH3
C．甲烷
D．CH3COOH
Z x xk
官能团异构情况小结
、
、
组成通式
可能的类别
典型实例
CnH2n
CnH2n－2
烯烃、环烷烃
炔烃、二烯烃和环 烯烃
CH2＝CHCH3与△
CH2＝CHCH＝CH2与CH≡CCH2CH3
CnH2n+2O CnH2nO
CnH2nO2
醇、醚 醛、酮、烯醇、环 醇、环醚
羧酸、酯、羟基醛
2,2,3,3-四甲基丁烷
CH3 CH3
CH3 —C — C— CH3
CH3 CH3
练习3
该物质属于酚类在苯环对位同分异构体有多 少种? -C4H9的碳链异构有几种，该物质在苯环 对位同分异构体就有几种。
2、用一价烷基的种类快速判断法（基元法）
碳数
1 2 3
烷烃及种类 CH4 1种 C2H6 1种 CH3-CH2-CH3 1种 CH3CH2CH2CH3
（1）去掉官能团后按烷烃同分异构体的书写方 法写出剩余碳的碳架异构； （2）取代法（适用于醇、卤代烃的异构） 先碳链异构再位置异构，如书写C5H12O的 醇的同分异构体
（3）插入法（适用于烯烃、炔烃、醚等）
根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原 子补足碳的四个价键。如书写C5H12O的醚的同分异构体
(4) 同系物之间相对分子质量相差14n(n
为两种同系物的碳原子数差数值)。
(5) 同系物中拥有相同种类和数目的官能 团，势必具有相类似的化学性质；但碳原子 数目不同，结构也不同，故物理性质具有递 变规律，但不可能完全相同。例如：C2H4、 C3H6、C4H8等烯烃的密度、熔点、沸点呈逐 渐增大(升高)的趋势。