有机物结构特点解析
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。
有机物的结构特点
结构简式
C C=C
碳架结构 键线式
C4H8
分子式 最简式（实验式）
பைடு நூலகம்CH2
及时训练：
1、写出C7H16的所有同分异构体。 2、写出C4H10O的所有同分异构体， 并指出所属于的物质类别。 3、写出C5H10的所有异构体的结构简式。 小结：书写异构体的一般顺序（1）确定 类别；（2）写出可能的碳链结构；（3） 考虑官能团的物质变化。
三、常用化学用语
H H
H
结构式
H C C=C H H CH3 CH = CH2
第二节 有机化合物的 结构特点
回顾：甲烷分子的结构特点:
碳与氢形成四个共价键，以C原子为中心， 四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构
共价键参数
键长： 键长越短，化学键越稳定 键角： 决定物质的空间结构 键能： 键能越大，化学键越稳定
轨道杂化理论：
同一原子中几个能量相近的不同类型的原 子轨道，发生混杂，重新分配能量和确定 空间，组成总数相等的新的原子轨道。
碳原子的sp3杂化原理
二、有机化合物的同分异构现象
1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但具有 不同的结构现象，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。
4. 同分异构类型
（1）碳链异构:由于碳骨架不 同，产生的异构现象。
（2）位置异构：由于官能团位置不 同，产生的异构现象。 （3）官能团异构：由于官能团不 同，产生的异构现象。
1.2有机化合物的结构特点
同分异构体的书写思路：
方法：官能团异构 碳链异构
位置异构
①不饱和度计算：根据分子式计算不饱和度 ②官能团异构：分析可能的官能团或结构 ③碳链异构：画出碳骨架 成直链，一线串；
以烷烃为例：从头摘，挂中间； 往边排，不到端； 碳数多，整到散； 多支链，对邻间。
④位置异构：移动官能团的位置 选择取代法或插空法
常见的官能团（类别）异构现象
1.判断C4H10O 可能有哪些官 能团？
2.判断C5H10O 可能有哪些官 能团？
序号 1 2 3 4 5
类别
通式
烯烃 环烷烃 炔烃 二烯烃 饱和一元醇 饱和一元醚 饱和一元醛 饱和一元酮 饱和一元羧酸 饱和一元酯
CnH2n
CnH2n-2 CnH2n+2O CnH2nO
CH3—CH—CH—CH3
CH3 CH3
CH3
类型2. 烃的一元取代物的同分异构体
【变式】己烷(C6H14) 的一个H原子被Cl原子(或—OH) 取代后有多少种结构?
方法：碳链异构→位置异构
等效氢规律
①同一碳原子上的氢原子是等效的。 ②同一碳原子上所连接甲基上的氢原子是等效的。
③处于同一对称位置的碳原子上的氢原子是等效的。
二、有机物中的同分异构现象 物质名称 结构式 相同点 不同点 沸 点
分子式、相对分子质量相同
正戊烷
异戊烷
新戊烷
结构不同，性质不同 36．07℃ 9．5℃ 27．9℃
1.同分异构现象的类别
碳链异构：由于碳链骨架不同而产生的异构
CH3 CH3 C H CH3 CH3CH2CH2CH3
H3C CH CH CH3
— —
CH3
确定同分异构体的种类 ——基元法
有机物的结构特点
有机物的结构特点1.碳骨架：有机物的基本结构是由碳原子构成的骨架，通常是以碳原子为中心，周围连接着其他原子或基团。
碳原子可以形成单、双、三键，因此有机物的结构非常多样。
并且，由于碳原子具有四个价电子，因此碳原子可以与其他原子或基团形成非常稳定的共价键。
2.官能团：官能团是有机物分子中带有化学活性的基团，决定了有机物的性质和化学反应。
常见的官能团包括羟基（-OH）、羧基（-COOH）、胺基（-NH2）、酮基（-C=O）、醇基（-OR）等等。
官能团的存在使得有机物可以发生各种反应，从而具有广泛的化学性质。
3.立体化学：有机化合物中的碳原子可以形成手性中心，即孤立的碳原子围绕四个不同的基团构成一个手性碳中心。
手性碳中心的存在会导致有机化合物的立体异构体产生，其中非对映异构体的存在使得有机物的化学性质和生物活性发生巨大的差异。
4.键的类型：有机化合物中的键可以是单键、双键或三键。
单键是由两个原子共享一个电子对所形成的，是最具活性和易于断裂的键。
双键和三键则具有更强的化学稳定性和反应选择性，且在空间构型上更具限制。
5.共轭体系：共轭体系是指有机分子中两个或多个相邻的碳碳双键或三键之间存在一个或多个相邻的单键，这些单键上存在π电子。
共轭体系的存在使得有机化合物具有共振稳定性和一系列共轭体系特有的化学性质，如吸收紫外线和可见光、发生光化学反应等。
6.分支链构型：有机化合物可以有直链、支链或环状的结构。
直链有机化合物是由一系列连接的碳原子组成的，支链有机化合物是在直链上一些碳原子上连接有其他碳链或基团，环状有机化合物则是由碳原子形成的环。
不同的结构会对有机化合物的性质和物理化学行为产生很大的影响。
总之，有机化合物的结构特点主要包括碳骨架、官能团、立体化学、键的类型、共轭体系和分支链构型等。
这些特点决定了有机物的物理化学性质、反应性质以及生物活性，对于深入理解和研究有机化学、有机合成和生物化学起着重要的作用。
有机物的结构特点总结
有机物的结构特点总结有机物是指由碳元素构成，并且在其结构中含有碳-碳键或碳-氢键的化合物。
有机物具有多种结构特点，下面将对其中的一些重要特点进行总结。
1.碳的四价性：碳原子具有四个价电子，可以形成共价键。
这使得碳原子能够与其他碳原子形成稳定的碳-碳键，从而构成复杂的有机分子。
2.可旋转性：碳-碳单键上的自由旋转使得有机分子的不同原子或基团可以相对自由地在空间中旋转。
这也导致了有机分子存在多种构象，即分子的不同空间结构。
3.分子的三维性：由于碳原子能够形成多个共价键，有机分子通常呈现出三维的结构。
这种三维性对于有机分子的性质和反应起着重要的影响。
4.不饱和性：有机物中常见的不饱和键包括碳-碳双键和三键。
这使得有机物能够进行多种反应，如加成、消除和重排反应等。
5.基团效应：有机物中的基团是指一个或多个原子以特定的方式连接在碳骨架上形成的一部分结构。
基团的存在对有机分子的性质和反应起着重要的作用。
常见的基团包括羟基、氨基、卤素基、芳香基等。
6.共轭体系：有机分子中若存在连续的多个π键（如碳-碳双键、碳-氮双键等），这些π键可以形成共轭体系。
共轭体系使得分子具有较大的稳定性，同时也影响了分子的电子结构和光学性质。
7.功能团：有机分子中的功能团是指具有特定化学性质的结构单位。
常见的功能团包括羰基、羧基、醇基、胺基等。
功能团对于有机分子的反应和性质起到决定性的作用。
8.立体化学：有机分子中的立体化学是指分子的空间排列关系。
立体化学对于分子的性质和反应方式具有重要影响。
常见的立体化学概念包括手性、立体异构体和构象等。
总之，有机物的结构特点包括碳的四价性、可旋转性、分子的三维性、不饱和性、基团效应、共轭体系、功能团以及立体化学等。
这些特点决定了有机物的化学性质和反应方式，形成了有机化学的基础。
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。
各类有机物的结构和性质
→ CHCl3+ HCl 氯仿 光照 CHCl3+ Cl2 → CCl4+ HCl
光照
CCl4:正四面体，经常用作萃取剂，萃取溴，溶液为 正四面体 经常用作萃取剂，萃取溴， 橙红色，萃取碘，溶液为紫红色，密度比水大。 橙红色，萃取碘，溶液为紫红色，密度比水大。
烯烃
CnH2n
1、结构特点： 、结构特点： 碳碳双键、链状、 碳碳双键、链状、不饱和 2、官能团： 碳碳双键 、官能团： 3、代表物： 乙烯 、代表物： 4、特征反应： 、特征反应： 加成： 和卤素单质、卤化氢气体、氢气、 （1）加成： 和卤素单质、卤化氢气体、氢气、水加成 CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br 1,2二溴乙烷 1,2二溴乙烷 溴水或溴的四氯化碳溶液 溶液褪色
练习
实验室用下图所示装置制取乙烯。 实验室用下图所示装置制取乙烯。
仪器A的名称： （1）仪器A的名称： 圆底烧瓶 （2）A装置中主要反应的 A 化学方程式是： 化学方程式是： B 仪器B中的试剂是： （3）仪器B中的试剂是： NaOH溶液 NaOH溶液 装入药品前，应检查装置的气密性。 （4）装入药品前，应检查装置的气密性。检查该套 装置气密性的操作是： 装置气密性的操作是： 将导管末端放入水中，加热烧瓶，导管口有气泡产生， 将导管末端放入水中，加热烧瓶，导管口有气泡产生， 停止加热，导管口形成一段水柱，说明气密性良好。 停止加热，导管口形成一段水柱，说明气密性良好。
点燃 点燃
nCO2 + (n+1) H2O
nCO2 + nH2O
点燃
O2
nCO2 + (n－1) H2O － O2
点燃
苯的同系物： 苯的同系物： nH2n－6 + C －
常见有机物的结构
甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构2014/3/26电子层K L M电子亚层1s2s2p3s3p3d 轨道数113135电子亚层容纳的电子数2262610电子层容纳的电子数2818电子云形状球形球形纺锤形球形纺锤形、碳原子的核外电子排布：C：1s22s2 2p2® □ B □提示：C: 1S1 22S 2P基态激发态三、甲烷sp3杂化：1 CH4分子中：碳原子的4个sp3杂化轨道和氢原子的1s沿轨道对称轴重叠，形成b键2 b键的特点：可以围绕键轴方向旋转，不影响键的强度。
（轴对称）3 应用:烷烃中，只有（1）C-C: sp3和sp3形成的b键（2）C-H: sp3和1s形成的b键激发2r n n rC：1S22S 2P-------------1. C 2H 4中，每个C 原子都是sp 2杂化轨道，H 原子只有1个1s 轨道。
C 原子和C 原子间以 头碰头”的方式形成b 键，C 原子和H 原子间以 头碰头”的方式也形成b 键， 两个C 原子的2Pz 轨道之间以 肩并肩”的方式形成n 键.2.n 键的特点：n 键不如b 键稳定，比较容易断裂。
不能轻易旋转。
（镜面对称）3. C=C 碳碳双键：由一个 6键（sp 2— sp 2）和一个n （2Pz — 2Pz ）键构成，n 键在反应中容易断裂。
C-H:sp2和1s 形成b 键。
4. C 2H 4（sp 2 杂化）I! m c > 11 * € f,L*c>in tri"TicJ 貝尹 isi ty m t wo 1 n L .1 -四、乙烯T"w <L> 1 o f I'll *■' JZTJ Itsp 2杂化:P ・ p. p t讥 >n^L 1五、乙炔-—sp杂化：1. sp杂化：夹角为180 °的直线形杂化轨道。
2. g C: sp和sp形成一条b键，Py和Py、Pz和Pz之间分别形成两条n键，这2条n键在反应中容易断裂。
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
CH3—CH＝CH—CH3
CH2＝C—CH3
CH3
练习:1、写出分子式为C5H10并含碳碳双键的可能结构。 2、写出C5H11Cl的所有同分异构体
9
练习:1、写出分子式为C5H10并含碳碳双键的可能结构。
类别
烯烃 环烷烃
通式
CnH2n
2、写出C5H11Cl的所有同分异构体
一元取代：常用等效氢法（又称对称法）
这是有机物数目庞大的原因之一
2
甲烷的结构
109º 28′
结构式
立体结构
C与H形成四个完全等同的共价键 以C原子为中心，4个H原子位于4个顶点的正四面体结构
共价键参数
键长： 键长越短，化学键越 稳定 键角： 决定物质的空间结构 键能：键能越大，化学键越 稳定
若组成物质的分子式相同，分子结构是否相同呢？
4、尽量规范
对吗？
序号 1 2 3 4 5
类别
通式
烯烃
环烷烃 炔烃 二烯烃
CnH2n
CnH2n-2 CnH2n+2O
饱和一元脂肪醇
饱和醚 饱和一元脂肪醛 酮
CnH2nO CnH2nO2
饱和羧酸 酯
常 见 的 官 能 团 ︿ 类 别 ﹀ 异 构 现 象
23
C5H10O2的羧酸的同分异构体 4种
(4)C5H10O2的酯的同分异构体
9种
强调相同碳原子数 常见的官能团异构小结：
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
概念
同种元素形成的 不同原子
同种元素形成的 结构相似，分子组成 不同单质 相差若干个CH2
分子式相同，结构不
存在 范围
原子
无机物单质
有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构可以分为线性链状、支链状、环状等不同形态。
线性链状结构是最简单的结构，分子中的碳原子以直线连接。
支链状结构则是由一条或多条侧链连接在主链上，增加了分子的复杂性。
环状结构则是由碳原子形成环状结构，在环上可以有不同的官能团。
有机化合物的反应性取决于它们的官能团和反应条件。
常见的有机反应包括取代反应、加成反应、消除反应等。
取代反应是指一个原子或一个基团取代另一个原子或一个基团，例如氯代烃和氢气发生氢代反应。
加成反应是指两个或多个分子结合形成一个新的分子，例如烯烃的加氢反应生成烷烃。
消除反应是指分子内或分子间的原子或基团被移除，例如醇分子失水生成烯烃。
有机化合物的结构和性质之间存在着密切的关系。
分子结构的改变会导致性质的变化。
例如，取代烷烃的取代基越多，其溶解度越大，反应性也会发生变化。
此外，分子结构的不对称性也会影响分子的性质，例如具有手性的分子可能会显示旋光性。
总之，有机化合物具有多样的结构和性质，这使得有机化学成为化学学科中一个重要的分支，有机化合物也广泛应用于各个领域，如药物、染料、塑料等。
对于研究有机化合物的结构和性质有深入的了解，对于开发新的化合物和应用具有重要意义。
有机物的结构特点
最简式（实验式）：表示物质组成的各元素的原子个数的最简整数比 C2H2 （CH） C6H12O6 (CH2O) 电子式：用小黑点或”X”表示原子最外层电子的情况 结构式：用短线“—”表示1个共价键，用“—”（单键）、“=”（双键）、 “ 三 ”（三键）将所有原子连接起来 结构简式：结构式的简便写法，省去结构式中代表碳氢单键，碳碳键 等键的短线，着重突出结构特点（官能团） 键线式：①进一步省去碳、氢元素的元素符号，只要求表示碳碳键以 及与碳原子相连的基团； ②每个拐点或终点均表示一个碳原子，每个碳原子形成4条键 不足用H补足。 球棍模型：小球表示原子，棍棒表示化学键。 比例模型：用不同体积的小球表示不同原子的大小。
定一移二法
二氯取代：可固定一个取代基位置，再移动 另一取代基 例：C3H8、C4H10二氯取代
替代法
如：
二氯苯C6H4Cl2和四氯苯
5.“四同”比较
定义 化学式 性质
同位素
质子数相同，中子数不同 原子
同种元素组成的不同单质 结构相似，分子组成相差 一个或若干个CH2原子团 的有机物 化学式相同，结构不同的 化合物
2.同分异构现象的类别 异构方式 碳链异构 位置异构 形成途径 碳骨架不同而产生的异构
官能团位置不同而产生的 异构
实例
官能团异构 官能团种类不同而产生的 异构
3.同分异构体的书写方法 书写顺序：碳链异构 位置异构 官能团异构 ①减碳法（适用于烷烃，碳链异构，以C7H16为例）
②取代法（适用于官能团异构）以C5H12O醇的同分 异构体书写 先写碳链异构再写官能团异构
③插入法（适用于烯烃、炔烃、醚等的异构体） C5H10O醚的同分异构体
4.同分异构体数目的判断 等效氢法：同一碳原子上的H属于等效氢 同一碳原子所连—CH3 上的H等效 处于轴对称或镜面对称位置上的H等效
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是由碳元素构成的化合物，具有分子结构特点和主要化学性质。
1.分子结构特点：(1)有机物分子中的碳原子通常以单、双或三键的形式与其他原子连接，形成杂化轨道，使碳原子能够与多个原子组成稳定的分子框架。
(2)有机物分子中常见的官能团包括羟基(-OH)、羰基(-C=O)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)等，这些官能团能够赋予有机物特定的化学性质和反应能力。
(3)有机物分子的空间构型通常存在立体异构体，即同一分子式但结构不同的化合物，如顺式异构体和反式异构体以及手性异构体。
这种立体异构体的存在使得有机物表现出不同的物理性质和化学性质。
2.主要化学性质：(1)燃烧性质：有机物可在氧气存在下燃烧，产生二氧化碳和水，并释放能量。
(2)反应活性：有机物分子中的官能团赋予了有机物在化学反应中的特定活性。
例如，羟基使有机物具有酸碱性质，能够与金属氢氧化物反应生成盐和水；羰基使有机物具有亲电性，容易发生加成反应、亲核取代反应和氧化反应等。
(3)氧化还原性质：有机物可以发生氧化反应和还原反应。
在氧化反应中，有机物失去氢原子或获得氧原子；在还原反应中，有机物获得氢原子或失去氧原子。
(4)酸碱性质：有机物中的羟基、羧基等官能团可以表现出酸碱性质。
羧基与碱反应生成盐，羟基与酸反应生成盐。
(5)缩合反应：有机物分子中的官能团可通过缩合反应与其他分子中的官能团结合形成新的化合物，如醛缩、酮缩等。
(6)聚合反应：有机物中的双键或三键可以发生聚合反应，使有机物分子通过共价键连接形成高分子化合物。
总之，有机物的分子结构特点和主要化学性质决定了其具有广泛的应用领域和重要的化学意义。
通过研究有机物的分子结构和化学性质，可以推动有机化学领域的发展，并开发出更多有机化合物的应用。
有机化合物的结构特点
物的异构体数目有 -------（A）
A.9种 CH3 C. 11种
B. 10种 D. 12种
例5、式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原
子，所得芳香烃产物的数目为
（ D）
A.3 B.4 C.5 D.6
— C3H7
— CH2— CH2—CH3
CH3 — CH—CH3
— C3H7
CH3
科学史话
1874年荷兰化学家范特霍夫 （J.H.van’t Hoff，1852—1911） 和法国化学家列别尔（J.A.Le Bel， 1847—1930）分别独立地提出了碳 价四面体学说，即碳原子占据四面体的 中心，它的4个价键指向四面体的4个顶 点。这一学说揭示了有机物旋光异构现 象的原因，也奠定了有机立体化学的基 础，推动了有机化学的发展。
CnH2nO2
B、(CH3CH2)2CHCH3
C、（CH3）2CHCH（CH3）2
D、（CH3）3CCH2CH3
A、 C ③ ④ ⑤ ② C－C－C－C C①
D、 C C－C－C－C ① C ②③
（3）转换技巧
例4、已知化学式为C12H12的物质A的结构简式为
CH3
A苯环上的二溴代物有9种同分异
构体，以此推断A苯环上的四溴代
2P2 2S2
基态
激发
2P
S
2S
激发态
SP3杂化
态
SP3杂化轨道
甲烷及烷烃等——饱和碳原子
构型——原子在空间的排列方式。 sp3轨道具有更强的成键能力和更大的方向性。
（2）SP2：S轨道成分占三分之一，P轨道成分占三 分之二。形状为平面三角形，键角120°
2P2 2S2
基态
激发 2P
有机物的结构与性质
有机物的结构与性质1、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。
2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质(1)烷烃A) 官能团：无 ；通式：C n H 2n +2；代表物：CH 4B) 结构特点：键角为109°28′空间正四面体分子。
烷烃分子中的每个C 原子的四个价键也都如此。
C) 化学性质：①取代反应（与卤素单质、在光照条件下） ， ，……。
②燃烧 ③热裂解 (2)烯烃：A) 官能团： ；通式：C n H 2n (n ≥2)；代表物：H 2C=CH 2B) 结构特点：键角为120°。
双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。
C) 化学性质：①加成反应（与X 2、H 2、HX 、H 2O 等）②加聚反应（与自身、其他烯烃） ③燃烧 (3)炔烃：A) 官能团：—C≡C— ；通式：C n H 2n —2(n ≥2)B) 结构特点：碳碳叁键与单键间的键角为180°。
两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。
C) 化学性质：（略） (4)苯及苯的同系物：A) 通式：C n H 2n —6(n ≥6)；代表物：B)结构特点：苯分子中键角为120°，平面正六边形结构，6个C 原子和6个H 原子共平面。
C)化学性质：①取代反应（与液溴、HNO 3、H 2SO 4等）CH 4 + Cl2CH 3Cl + HCl 光CH 3Cl + Cl 2CH 2Cl 2 + HCl 光CH 4 + 2O 2CO 2 + 2H 2O 点燃CH 4C + 2H 2高温 隔绝空气C=CCH 2=CH 2 + HXCH 3CH 2X 催化剂CH 2=CH 2 + 3O 22CO 2 + 2H 2O点燃n CH 2=CH 2 CH 2—CH CH 2=CH 2催化剂加热、加压CH 2=CH 2 + Br 2BrCH 2CH 2BrCCl 4 原子：—X原子团（基）：—OH 、—CHO （醛基）、—COOH （羧基）、C 6H 5— 等化学键： 、—C ≡C — C=C 官能团+ Br 2+ HBr ↑Br Fe 或FeBr 3+ HNO 3+ H 2ONO 2 浓H 2SO 4 60℃②加成反应（与H 2）(5)醇类：A) 官能团：—OH （醇羟基）； 代表物： CH 3CH 2OH 、HOCH 2CH 2OHB) 结构特点：羟基取代链烃分子（或脂环烃分子、苯环侧链上）的氢原子而得到的产物。
有机物分子结构特点及主要化学性质
精品文档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根底，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，到达掌握相关各类有机物的目的。
对于其中涉及的各有关反响要认识反响的意义，即每个反响对于反响物来说，它表示着反响物的性质；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响，又是制法的反响原理。
对于各个反响，应尽量从分子结构的角度，了解反响的历程，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，不易发生化学反响，所以烷烃一般不和强酸、强碱、强氧化剂反响，但在一定条件下(光、热)，C—H键的氢可以发生取代反响，C—C键可以断裂，继而发生裂化和氧化反响。
如：(1)取代反响R-CH3+X2 R-CH2X+HX(卤化)R-CH3+HO-NO2 -CH2NO2+H2O(硝化)裂化反响(在高温和缺氧条件下)(3)催化裂化C8H18 C4H10+C4H8C4H10 C2H6+C2H4(3)氧化反响①燃烧氧化.精品文档②催化氧化2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2．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响，所以烯烃的化学性质较活泼，主要发生加成、氧化和加聚反响。
(1)氧化反响①燃烧氧化②催化氧化2CH2CH2+O22CH3-CHO③使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反响①加H2、X2(X：Cl、Br、I)CH2CH2+H2CH3-CH3CH2CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl②加H2O、HXCH2CH2+H-OH CH3-CH2OHCH2CH2+HCl C H3-CH2Cl(3)加聚反响.精品文档nCH2CH[CH-CH]n 2223．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响中容易断开，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响即加成反响、加聚反响、氧化反响，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在空气中易燃烧，如：(1)氧化反响①燃烧氧化②使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反响(H2、X2、H2O、HX)CH≡CH+HCl CH2==CHCl(3)加聚反响.精品文档4．二烯烃分子结构特点：分子内含有二个碳碳双键。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章：认识有机化合物——考点二有机物的结构特点、同系物、同分异构体知识点一：有机化合物中碳原子的成键特点1．碳元素位于第二周期ⅣA族，碳原子的最外层有4个电子，很难得到或失去电子，通常以共用电子对的形式与其他原子形成共价键，达到最外层8个电子的稳定结构。
2．由于碳原子的成键特点，在有机物分子中，碳原子总是形成4个共价键，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子（如氧、氯、氮、硫等）形成4个共价键，而且碳原子之间可以形成单键（C—C）、双键（C ＝C）、三键（C≡C）。
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，碳链与碳环也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。
要点解释：在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成4个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子，当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。
种类实例含义应用围化学式CH4、C2H2（甲烷）（乙炔）用元素符号表示物质分子组成的式子。
可反映出一个分子中原子的种类和数目多用于研究分子晶体最简式（实验式）C6H12O6的最简式为CH2O①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子②由最简式可求最简式量①有共同组成的物质②离子化合物、原子晶体常用它表示组成电子式用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子多用于表示离子型、共价型的物质结构式①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型①多用于研究有机物的性质②能反映有机物的结构，有机反应常用结构式表示结构简式（示性式）CH3—CH3（乙烷）结构式的简便写法，着重突出结构特点（官能团）同“结构式”①球棍模型小球表示原子，短棍表示价键用于表示分子的空间结构（立体形状）比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序键线式：碳碳键用线段来体现。
拐点或端点表示碳原子，碳原子上的氢原子不必标出，其他原子及其他原子上的氢原子都要指明。
例如：丙烯、正丙醇的键线式分别为。
要求：高考中，常出现必须掌握，会通过链线式写出熟悉的结构简式，也能通过结构简式写出链线式。
特别提示：（1）写结构简式时，同一碳原子上的相同原子或原子团可以合并，碳链上直接相邻且相同的原子团亦可以合并，如有机物也可写成(CH3)3C(CH2)2CH3。
（2）有机物的结构简式只能表示有机物中各原子的连接方式．并不能反映有机物的真实结构。
其实有机物的碳链是锯齿形而不是直线形的。
要求：重点掌握各种形式的表达方式，特别是最简式（实验式），结构简式解题探究：题组一有机物的结构模型及表示法4．如图所示是四种常见有机物的比例模型示意图。
下列说确的是( )A．甲能使酸性KMnO4溶液褪色B．乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应答案C解析甲代表CH4，乙代表乙烯，丙代表苯，丁代表乙醇。
知识点二：同系物(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
如CH3CH3和CH4，CH2===CH2和CH2===CH—CH3。
(2)C n H2n＋2(n≥1)，如CH4、CH3CH3、互为同系物。
(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。
结构相似，分子量越大，熔沸点越高，分子式相同，支链越多，熔沸点越低。
题组二同系物的判断与性质由乙烯推测丙烯(CH2CHCH3)的结构或性质正确的是( )A ．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B ．不能在空气中燃烧C ．能使溴水褪色D ．与HCl 在一定条件下能加成只得到一种产物答案 C解析 丙烯与乙烯具有相同的官能团“”，具有与乙烯类似的化学性质，故C 正确；丙烯与HCl 加成时产物有两种，D 不正确。
同系物的判断方法“一差二同 ”：通式相同，官能团的种类数目相同；分子组成上至少相差一个CH 2原子团。
如：①CH 2===CH 2与通式相同，官能团不同，二者不是同系物。
②CH 3CH 2CH 2CH 3与二者不相差一个或多个CH 2，不是同系物。
③与的环数不同，且不相差n 个CH 2原子团，不是同系物。
知识点三：有机化合物的同分异构现象（重点）一．化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
二．两化合物互为同分异构体的必备条件有二：（1）两化合物的分子式应相同。
（2）两化合物的结构应不同（如碳链骨架不同、官能团的位置不同、官能团的种类不同等）。
三．中学阶段必须掌握的异构方式有三种，即碳链异构、位置异构和官能团异构。
常见同分异构现象及形成途径异构方式形成途径 示例 碳链异构 碳链骨架不同而产生的异构 CH 3CH 2CH 2CH 3与位置异构 官能团位置不同而产生的异构 CH 2＝CHCH 2CH 3与CH 3—CH=CH —CH 3官能团异构 官能团种类不同而产生的异构CH 3CH 2CHO 与 四．此外有机物还具有立体异构现象。
常见的立体异构有顺反异构当有机物分子中含有碳碳双键且每个双键碳原子所连的另外两个原子或基团不同时，就存在顺反异构现象。
如2-丁烯存在顺反异构体。
CH 3—CH —CH 3CH 3CH 3—C —CH 3O要求：只要求识别，有机的同分异构，高考一般不考书写，但选修三的考试有可能出现。
五、同分异构体的书写和数目的判断书写同分异构体时，必须遵循“价键数守恒”原则，即在有机物分子中，碳原子的价键数为4，氢原子的价键数为1，氧原子的价键数为2，等等。
（一）同分异构体的书写规律（重点）(1) 烷烃的同分异构体的书写是其他有机物的同分异构体书写的基础。
烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：(2)具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，同时遵循对称性、互补性、有序性原则，即可以无重复、无遗漏地写出所有的同分异构体来。
(3)芳香族化合物的同分异构体的书写及判断b．若三个取代基中有2个相同，则有6种结构：(4)“碎片拼装法”在苯环类同分异构体的书写中的应用（不讲）①除苯环外，统计剩余基团的不饱和度、碳原子数和氧原子数。
②结合题给限制条件，写出符合条件的官能团结构，即碎片。
③结合不饱和度、碳原子数和氧原子数及已知碎片，判断出所有碎片。
④结合等效氢等限制条件进行拼装。
（二）同分异构体数目的判断方法(1)记忆法。
记住常见烃基同分异构体数目：（不记）①丙基(—CH7)有2种，则丙烷的一卤代物、丙醇均有2种，丁醛、丁酸有2种。
3②丁基(—CH9)有4种，则丁烷的一卤代物、丁醇均有4种，戊醛、戊酸有4种。
4③戊基(—CH11)有8种，则戊烷的一卤代物、戊醇均有8种。
5(2)等效氢法（重点）：判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子来得出结论，又称为对称法。
①连接在同一碳原子上的氢原子为等效氢，如甲烷中只有一类氢原子。
②连接在同一碳原子上的甲基(—CH)氢为等效氢，如新戊烷[C(CH3)4]中只有一类氢原子。
3③处于对称位置的碳原子上的氢原子为等效氢，如苯分子为平面正六边形，为对称结构，分子中只有一类氢原子。
④卤代烃同分异构体书写及数目巧确定，有几类不同的等效氢，其一取代产物就有几种。
具体步骤：例如：分子式为C5H11Cl的同分异构体(不考虑立体异构)数目的判断。
步骤1：写出C5H12可能的碳骨架，有三种步骤2：根据“等效氢原子法”确定氯原子取代的位置，并标号(3)基元法。
丙基有2种结构，丁基有4种结构，由此可推断有机物的同分异构体的数目。
例如，丁醇、戊酸、戊醛、一氯丁烷都分别有4种同分异构体。
（不讲）学后即练：一、同分异构体的判断与种数计算1．下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是( )A．戊烷有2种同分异构体B．C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种D．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃答案 C 解析A项，戊烷有3种同分异构体；B项，有、、、4种同分异构体；C项，丙基的同分异构体有2种，所以取代苯环上的氢原子分别得到邻、间、对各3种同分异构体，共6种，正确；D项，光照条件下的取代反应，得到2种一氯代物。
2．有下列几种有机化合物的结构简式：(1)属于同分异构体的是____________________。
(2)属于同系物的是________。
(3)官能团位置不同的同分异构体是________。
(4)官能团类型不同的同分异构体是________。
解析：本题考查了同系物、同分异构体的判断，以及同分异构体的不同类型：位置异构、官能团异构等的区分。
正确理解同系物、同分异构体的概念是解决此类题的关键。
答案：(1)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩(2)①②、②⑩(3)①⑩、③⑥、④⑤(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨3．下列物质的同分异构体数目最少的是(不考虑立体异构)( )A．C5H10与HCl的加成产物B．的二硝基取代物C．分子式为C4H8O2能与NaOH溶液反应的有机物D．分子式为C6H14含有4个甲基的有机物解析：选项A，C5H10与HCl加成生成C5H11Cl，其共有7种同分异构体；选项B，题给有机物结构对称，其二硝基取代物有7＋4＋1＝12种；选项C，该有机物是酯或羧酸，其中酯有4种，羧酸有2种，共6种；选项D，该有机物只能含有2个支链且该支链为甲基，只有2种不同结构。
答案：D 4．(1)C5H11Cl的同分异构体有________种。
(2) 的一氯代物有________种，二氯代物有________种。
(3)某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。
它可能的结构共有(不考虑立体异构)________种，结构简式分别为___________________________________________________________________________________________ 答案：(1)8 （2）4 10 （3）5二、同分异构体数目的判断5．下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是( )A．2-甲基丙烷B．环戊烷C．2,2-二甲基丁烷D．3-甲基戊烷解析：答案：B6．分子式为C3H4Cl2的链状有机物的同分异构体共有(不包括立体异构)( )A．6种B．5种C．4种D．3种答案：B 解析：可能的结构有：CH2===CHCHCl2、CCl2===CHCH3、CHCl===CClCH3、CHCl===CHCH2Cl、CH2===CClCH2Cl，B项正确。