饱和碳原子构型
2023届上海市闵行区高三上学期一模化学试题含解析
B.铁粉发生还原反应
C.负极的电极反应为：
D.铁元素的变化为：
【答案】D
【解析】
【分析】铁粉、炭粉在氯化钠溶液中构成原电池，铁粉作原电池的负极，碳粉作正极，负极上铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，水分子作用下氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
【详解】A．由分析可知，炭粉做原电池正极，故A错误；
B．元素非金属性越强，其单质氧化性越强；还原性 ，则氧化性 ，能说明氯的非金属性大于硫，故选B；
C．单质的熔沸点与元素非金属性无关，故不选C；
D．根据元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素的非金属性，不能根据最高价含氧酸氧化性判断元素非金属性强弱，故不选D；
选B。
10.下列有机物的实验室制备装置(夹持仪器省略)中，正确的是
D．c的氧化物为氧化铝，氧化铝能与 溶液反应生成偏铝酸钠和水，故D正确；
答案选D。
16. 是一种有毒气体，能溶于水，人们常用 溶液除去气体中混有的 杂质，生成黑褐色的CuS沉淀，下列说法正确的是
A.离子方程式：
B.溶解或电离出 能力：
C.足量 溶液吸收 可得到
D.稀释 溶液，溶液中的离子浓度都降低
【答案】B
B．冰融化克服的是分子间作用力，故B不符合题意；
C．氯化钾熔化克服的是离子键，故C不符合题意；
D．钠熔化克服金属阳离子和自由电子之间的金属键，故D不符合题意；
答案选A。
3.常温下，0.1mo/L的下列溶液pH=1的是
A.醋酸B.硫酸C.氯化铝D.硫酸氢钠
【答案】D
【解析】
【详解】A．醋酸是一元弱酸，在溶液中部分电离出氢离子，则0.1mo/L醋酸溶液的pH大于1，故A错误；
有机化学基础知识烃
有机化学基础知识专题一、烃一、知识框架：二：有机物的结构、分类与命名一、有机物中碳原子的成键特点：有机物通常指含碳元素的化合物，或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。
其中碳原子最外层有四个电子，可以形成四跟键，碳碳之间既能形成单键，又能形成双键和三键，结合总成有机物的元素多种多样，从而决定了有机物种类的繁多。
二、有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系3、有机物结构的表示方式：结构式、结构简式、键线式（1）结构式——完整的表示出有机物分子中每一个原子的成键情况。
(2) 结构简式——结构式的缩减形式a、结构式中表示单键的“——”可以省略，例如乙烷的结构简式为：CH3CH3b、“C＝C”和“C≡C”中的“＝”和“≡”不能省略。
例如乙烯的结构简式不能写为：CH2CH2，可是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOHc、准确表示分子中原子的成键情况。
如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3（3）键线式——只要求表示出碳碳键和与碳原子相连的基团，一个拐点和终点均表示一个碳原子。
4、同分异构现象有机物中存在分子式相同，结构不同的现象叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
同分异构现象并非仅存在于有机物中，在无机物中也是存在的，如氰酸和异氰酸5、同分异构体的种类及肯定方式①碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引发的同分异构现象A 首先写出无支链的烷烃碳链，即取得一种异构体的碳架结构。
B 在主链上减一个碳作为一个支链（甲基），连在此碳链上得出含甲基的同分异构体。
C在主链上减两个碳作为一个乙基支链或两个甲基的各类通分异构体。
②官能团位置异构在有机物中，有机物官能团位置的不同也会致使同分异构现象，比如：丙醇就有两种同分异构体：CH 3CH 2CH OH 和 CH 3CHCH 3A 先排碳链异构，再排官能团位置B 甲基上的3个H 位置相同C 处于对称位置的H ，具有相同的化学环境，因此当官能团取代这些H 时，有机物具有同一种结构③官能团类别异构: 例如：分子式为C 2H 6O 的有机物可能有乙醇和乙醚 A 碳原子数相同的醇和醚是同分异构体 B 碳原子数相同的羧酸和酯是同分异构体C 碳原子数相同的二烯烃和炔烃是同分异构体D 碳原子数相同的烯烃和环烷烃是同分异构体 ④立体异构A 顺反异构（存在于烯烃中）反式：相同基团在双键对角线位置 顺式：不同基团在双键对角线位置 B 对映异构——存在于手性分子中a 、手性分子——若是一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但犹如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。
高中化学《烃》练习题
高中化学《烃》练习题一、单选题1．下列有关化学基本概念的判断正确的是（）A.含有极性键的分子一定是极性分子B.含有共价键的化合物一定是共价化合物C.含有离子键的化合物一定是离子化合物D.组成上相差n个CH2的分子一定是同系物2．甲烷分子的空间构型是正四面体，下列事实可以证明这一观点的是（）A.CH3Cl 没有同分异构体B.CH2Cl2 没有同分异构体C.甲烷分子中C-H 键键角均相等D.甲烷分子可以发生取代反应3．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中是辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100，如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为（）A.1,1,3,3-四甲基丁烷B.2,4,4-三甲基戊烷C.2,4,4-甲基戊烷D.2,2,4-三甲基戊烷4．不属于有机物特点的是A.大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B.有机物反应比较复杂，一般反应较慢C.大多数有机物受热不易分解，且不易燃烧D.大多数有机物是非电解质，不易导电、熔点低5．催化加氢可生成3-甲基戊烷的是A. B.C. D.6．对乙烯用途描述错误的是A.合成塑料B.合成橡胶C.果实催熟D.气体燃料7．石油裂解的主要目的是A.提高轻质液体燃料的产量B.便于分馏C.获得短链不饱和气态烃D.提高汽油的质量8．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是（）A．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面B．异丙苯的沸点比苯高C．异丙苯的分子式为C9H12D．异丙苯和苯为同系物9．下列有机物说法不．正确的是（）A．对甲基苯乙烯中最多有17个原子共面B．萘环（）上的一个H原子被-C4H9取代后的产物共有8种C．BrCH2CHBrCH2Br的名称为三溴丙烷D．立方烷（）一氯代物1种、二氯代物有3种、三氯代物也有3种10．环与环之间共用两个或多个碳原子的多环烷烃称为桥环烷烃，其中二环[1.1.0]丁烷()是其中一种。
下列关于该化合物的说法正确的是A．与C3H4是同系物B．一氯代物只有一种C．与环丁烯互为同分异构体D．所有碳原子可能都处于同一平面11．下列事实能说明苯分子结构中，碳碳键不是单、双键交替排布，而是6个完全相同的碳碳键的是a．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色b．苯中碳碳键的键长均相等c．苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷d．经实验测得邻二甲苯仅有一种e．苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不会因化学变化而使溴水褪色A．bcde B．acde C．abcd D．abde12．下列关于有机物的说法正确的有()①苯的邻位二氯取代物只有一种②甲烷的二氯取代产物有两种③C3H8的二氯代物共有4种④可用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯⑤分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键⑥将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色是因为苯与溴水发生了取代反应⑦苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质⑧菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物A．2个B．3个C．4个D．5个13．能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中，碳碳键不是单双键交替排布的事实是（）A．苯的一元取代物没有同分异构体B．苯的间位二元取代物只有一种C．苯的对位二元取代物只有一种D．苯的邻位二元取代物只有一种14．吸烟有害健康，青少年应远离烟草。
有机化合物的结构 有机化合物中碳原子的成键特点与结构的表示方法高二化学(沪科版2020选择性必修3)
元素周期表中的部分元素的电负性截取
碳氢键之间为极性键
碳碳键之间为极性键
01 有机化合物中碳原子的成键特点
钠与水和乙醇反应的实验
实验操作
向盛有蒸馏水的烧杯中 加入一小块钠
向盛有无水乙醇的烧杯 中加入一小块同样大小 的钠
实验现象
实验结论
01 有机化合物中碳原子的成键特点
实验原理 实验现象
剧烈程度
水和钠
将碳、氢元素符 号省略，每个拐 点或终点均表示 有一个碳原子。
02 有机化合物结构的表示方法
请根据葡萄糖的结构简式写出其键线式
以葡萄糖为例展示其结构简式
O CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
HO
葡萄糖的键线式
OH OH H
OH OH O
使用键线式表示较复杂有机化合物较为清晰简便。
3
• 3.一般形成4个单键 的碳原子为饱和碳 原子,否则为不饱和 碳原子,而有C-H键 的易发生取代反应, 有 C = C与 C 三 C键 的易发生加成反应。
01
乙烯分子的碳碳双键中的一个键较另一 个键容易断裂；类似地，乙炔分子的碳 碳三键中有两个键较另一个键容易断裂 。所以乙烯、乙炔均能发生加成反应， 这也是含有不饱和碳原子的有机物常见 的性质。
非极性键
非极性键
σ键
极性键
化学性质 取代反应 — — 加成反应 — — 加成反应 — — 取代反应 取代反应、 与钠反应
02 有机化合物结构的表示方法
种类 球棍模型
特点
小球表示原子，短棍代表 共价键
空间填充模型
用不同体积大小的小球表 示不同原子
实例
课堂练习
1 下列物质的结构简式中,书写正确的是( C )
2-2.4杂化类型及分子构型的判断
第4课时 杂化类型及分子构型的判断一、杂化类型的判断方法杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。
(1)利用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论判断分子构型的思路： 价层电子对――→判断杂化轨道数――→判断杂化类型――→判断杂化轨道构型。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子发生sp 3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp 2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp 杂化。
(3)有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp 3杂化，连接双键的碳原子采取sp 2杂化，连接三键的碳原子采取sp 杂化。
二、杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型VSEPR 模型可以体现分子的空间构型，能够预判出分子的立体结构，而杂化轨道理论可以用于解释能成为该立体结构的原因。
代表物 项目 CO 2 CH 2O CH 4 SO 2 NH 3 H 2O 价层电子对数 2 3 4 3 4 4 杂化轨道数 2 3 4 3 4 4 杂化类型 sp sp 2 sp 3 sp 2 sp 3 sp 3 杂化轨道 立体构型 直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 VSEPR 模型直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 分子构型 直线形平面 三角形正四 面体形V 形三角 锥形V 形三、杂化轨道类型与分子的立体构型关系价层电子数VSEPR（理想模型）杂化类型理想键角分子立体构型2直线型sp180°直线型3平面（正）三角形sp2120°视有无孤电子对4（正）四面体型sp3109°28′视有无孤电子对注意：1.孤电子对的排斥能力比σ电子对排斥能力强，因此含有孤电子对的键角小于理想键角。
高二化学《有机化合物的结构特点》知识点归纳总结 例题解析
有机化合物的结构特点【学习目标】1、通过有机物中碳原子的成键特点,了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一;２、掌握同分异构现象的含义,能判断简单有机物的同分异构体,初步学会同分异构体的书写、【要点梳理】要点一、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,特别难得到或失去电子,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。
说明:依照成键两原子间共用电子的对数,可将共价键分为单键、双键和三键、即成键两原子间共用一对电子的共价键称为单键,共用两对电子的共价键称为双键,共用三对电子的共价键称为三键。
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,而且碳原子之间能够形成单键(C—C)、双键(C＝C)、三键(C≡C)。
多个碳原子能够相互结合成长短不一的碳链,碳链也能够带有支链,还能够结合成碳环,碳链与碳环也能够相互结合,因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子估计具有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
说明:(1)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,如此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,如此的碳原子称为不饱和碳原子。
(2)同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键,不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。
共价键的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关,电负性差值越大,键的极性就越强、3、表示有机物的组成与结构的几种图式。
种类实例含义应用范围化学式CH4C2H2(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) 乙烷最简式为CH3,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能够合并,碳链上直截了当相邻且相同的原子团亦能够合并,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。
第二章 饱和烃(烷烃和环烷烃)
主链
3 1
C-C-C-C-C-C-C C-C-C C
2
25
表2-2 直链烷烃的系统命名 碳数 1 2 3 名称
4 5 6 7 8 9 10
11
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
戊烷 己烷
结构 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
十一烷
CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)4CH3 CH3(CH2)5CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3(CH2)7CH3 CH3(CH2)8CH3
思考：C6H14共有几种同分异构体？请写出其构造式
11
共5种
C H 3C H 2C H 2C H 2C H 2C H 3
C H 3C H C H 2C H 2C H 3 CH3
C H 3C H 2C H C H 2C H 3 CH3
CH3 C H 3C H C H C H 3 CH3
CH3 C H 3C C H 2C H 3 CH3
普通命名法的局限
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH2CH3 CH3
己烷
CH3 H 3C C CH2CH3
异己烷
CH3CH CHCH3
新己烷
CH3
CH3 CH3
?
CH3CH2CHCH2CH3 CH3
?
24
系统命名法 IUPAC Rules
选主链：选最长碳链作主链, 并以此链为母体 烷烃.若遇多个等长碳链, 则取代基多的为主 链。
13
不同的碳架结构 C4H10 不同的官能团 C2H6O 不同的官能团位置 C3H9N
饱和烃
裂化反应是大分子烃在高温、高压或有催化剂的条件下，分裂成小分子烃的过程。裂化反应属于消除反应，因此烷烃的裂化总是生成烯烃。如十六烷(C16H34)经裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。
由于每个键的环境不同，断裂的机率也就不同，下面以丁烷的裂化为例讨论这一点：
CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3
4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂。
CH3
|
注意：新戊烷（C(CH3)4）（也称2,2-二甲基丙烷）由于支链较多，常温常压下也是气体。
新戊烷结构式|
CH3
[编辑本段]化学性质
烷烃性质很稳定，在烷烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键相结合成链关,同甲烷一样,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合.因为C-H键和C-C单键相对稳定，难以断裂。除了下面三种反应，烷烃几乎不能进行其他反应。(在通常情况下，与强酸.强碱.强氧化剂都不反应）
理论上说，由于烷烃的稳定结构，所有的烷烃都能稳定存在。但自然界中存在的烷烃最多不超过50个碳，最丰富的烷烃还是甲烷。
由于烷烃中的碳原子可以按规律随意排列，所以烷烃的结构可以写出无数种。直链烷烃是最基本的结构，理论上这个链可以无限延长。在直链上有可能生出支链，这无疑增加了烷烃的种类。所以，从4个碳的烷烃开始，同一种烷烃的分子式能代表多种结构，这种现象叫同分异构现象。随着碳数的增多，异构体的数目会迅速增长，烷烃的熔沸点增加，但相同数目的碳原子，支链越多，熔沸点越低。
烷烃的作用主要是做燃料。天然气和沼气（主要成分为甲烷）是近来广泛使用的清洁能源。石油分馏得到的各种馏分适用于各种发动机：
C1~C4(40℃以下时的馏分)是石油气，可作为燃料；
有机化合物结构
有机化合物结构有机化合物的结构2-1-1 有机物中碳原⼦的成键特点⼀、有机物中碳原⼦的成键特点1、在有机物中，碳原⼦总是形成4个共价键；2、碳原⼦之间或与其它⾮⾦属原⼦可形成三种共价键：单键、双键和叁键。
有机物中常见共价键：C-C、C=G g C C-H、C-0、C=O C-X、C三N、C-N;3、既可以形成碳链，也可以形成碳环。
［化学史话］有机化合物的三维结构［思考］你认为下⾯两种图⽰表⽰的是⼀种物质还是两种物质？为什么？t 1 ir —<1'—< 1Cl⼝⼀r—HCI［分析］通过搭建CHCI2的结构模型，可以发现这两种图⽰表⽰的其实是同⼀种物质，⼆氯甲烷为四⾯体结构，碳原⼦处于四⾯体中⼼，与碳原⼦相连的4个原⼦处于四⾯体的4个顶点位置，因此，⼆氯甲烷⽆同分异构体。
［活动］当碳原⼦与4个原⼦相连形成4个单键时，4个键总是尽量向空间伸展，形成四⾯体结构。
那么，当碳原⼦间或与其它⾮⾦属原⼦形成双键、叁键时，有机物分⼦的结构⼜是怎样的呢？请⼤家⽤分⼦结构模型搭建⼄烯和⼄炔的分⼦结构，完成下表。
2、我们已经认识的有机化合物中，有些含有氧元素。
你能写出⼄醇和⼄酸分⼦的结构式吗？3、研究发现，有机化合物分⼦的形状与碳原⼦的成键⽅式关系密切。
你能归纳出其中的规律吗？请与同学交流你总结得到的规律。
［分析］双键碳和与之直接相连的4个原⼦处于同⼀平⾯；叁键碳原⼦和与之直接相连的2个原⼦处于同⼀直线。
⼆、碳原⼦的成键⽅式与分⼦空间构型的关系1、当⼀个碳原⼦与其它4个原⼦连接时，这个碳原⼦将采取四⾯体取向与之成键；当碳原⼦之间或碳原⼦与其它原⼦之间形成双键时，形成该双键的原⼦以及与之直接相连的原⼦处于同⼀平⾯上；当碳原⼦之间或碳原⼦与其它原⼦之间形成叁键时，形成该叁键的原⼦以及与之直接相连的原⼦处于同⼀直线上。
2、有机物的代表物基本空间结构：甲烷是正四⾯体结构（5个原⼦不在⼀个平⾯上）；⼄烯是平⾯结构（6个原⼦位于⼀个平⾯）；⼄炔是直线型结构（4个原⼦位于⼀条直线）。
饱和碳原子构型
1
2
3
A、CH2＝CH—CN
1
2
3
4
B、CH2＝CH—CH＝CH2
1
23
4
C、CH2＝5C|—CH＝CH2
CH3
乙烷、乙烯与乙炔结构的对比
分子式
乙烷
乙烯
乙炔
球棍模型
比例模型
空间各原子 2C和6H不在同 2C和4H在同 2C和2H在同
的位置
一平面上 一平面上 一直线上
4、烃分子中， 仅以单键方式成键的碳原子称为 饱和 碳原子； 以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳
练一练1正已烷的碳链呈a直线形b正四面体c锯齿形d有支链的直线形1正已烷的碳链呈a直线形b正四面体c锯齿形d有支链的直线形ccch3ch3ch2ch2ch2ch22下列关于ch33chchcccf33分子的结构叙述正确的是a6个碳原子有可能都在一条直线上b6个碳原子不可能都在一条直线上c6个碳原子一定都在同一平面上d6个碳原子不可能都在同一平面上分子的结构叙述正确的是a6个碳原子有可能都在一条直线上b6个碳原子不可能都在一条直线上c6个碳原子一定都在同一平面上d6个碳原子不可能都在同一平面上bccccccccccffhfhhhhcffhfhhhh123456123456ch33chchcccf33ach22chcn3已知cn是直线型结构下列有机分子中所有的原子不可能处于同一平面的是cn是直线型结构下列有机分子中所有的原子不可能处于同一平面的是bch22chchch22321341234125321341234125cccch22cchch2ch33乙烷乙烯与乙炔结构的对比分子式乙烷乙烯乙炔球棍模型比例模型空间各原子的位置球棍模型比例模型空间各原子的位置2c和2h在同一直线上2c和6h不在同一平面上2c和4h在同一平面上2c和2h在同一直线上2c和6h不在同一平面上2c和4h在同一平面上4烃分子中仅以单键方式成键的碳原子称为碳原子
有机物的结构
这是有机化合物种类繁多的原因之一。
2．同分异构体
(1)概念：具有 同分异构现象的化合物。 戊烷的同分异构体中，按照沸点由高到低的顺序依 次为：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 、 、 。
(2)性质和特点：具有相同的 和 性质。
分子组成
，不同的 结构
①同分异构体的分子式虽然相同，但由于其结构不
空间各原子 4H位于正四面体 2C和4H在同 的四个顶点，C在 一平面上 的位置 正四面体的中心
1.结构式：用短线“—”来表示1个 共价键，用“—”(单键)、“=”(双键) 或“≡”(叁键)将所有原子连接起来 如：
如：
分子式： 结构式：
戊烷
C5H12
H H
C
H
C
H
C
H H
C C
H
H
H
H
H H
优点： 完整地表示出有机化合物分子中每个 原子的成键情况
可以省略简化的部分：
1、碳碳单键、碳氢单键
H
H
H C C H C H
H C H H
CH2
CH
CH2
CH3
CH2CHCH2CH3
CH2
CH CH2 CH3
2、碳碳双键、碳碳三键中的“=” “≡”不能省略
H O H
C C
O
H
H
O CH3 C OH
CH3 COOH
3、醛基、羧基的结构简式有特有的写法
2．书写结构简式的注意点源自甲烷乙烯180º乙炔
学生活动1
1：在纸上写出CH2Cl2可能的结构式， 看看有几种可能
2：与甲烷的结构模型对比刚才的二氯 甲烷的结构模型有什么共同点
H
甲烷分子的模型(CH4)
高中化学：有机化合物的结构和性质
高中化学：有机化合物的结构和性质一、碳原子的成键方式1、单键、双键、叁键依据成键两原子间共用电子的对数，可以将共价键分为单键、双键和叁键。
两原子间共用一对电子的共价键称为单键，如C—C、C—O、C—H；两个原子间共用两对电子的共价键称为双键，如C＝C、C＝O；两原子间共用三对电子的共价键称为叁键，如C≡C、C≡N。
甲烷分子为正四面体构型，中心碳原子与4个氢原子形成4个C—H单键，任意两个键之间的夹角都是109.5°。
烷烃分子中的碳原子与其它原子形成4个单键，键角接近109.5o，所以烷烃分子中的碳链是折线型的结构。
乙烯是平面型分子，分子中存在C＝C双键，2个碳原子和4个氢原子共平面。
双键不能转动，双键碳上连接的原子始终与双键共平面，也与碳碳双键周围的氢原子共平面，相邻两个键的键角约为120°。
乙炔是直线型分子，分子中2个碳原子和2个氢原子处于同一条直线上，分子中存在C≡C叁键，相邻键的键角为180°。
形成叁键的碳原子以及与之直接相连的原子共线。
键参数——表征化学键性质的物理量，如键能、键角、键长、键的极性等键长：成键两原子的原子核间的距离。
键角：分子中一个原子与另外两个原子形成的两个共价键之间的夹角。
键能：以共价键结合的气态下的分子，断开单位物质的量的某键时所吸收的能量。
一般键长越短，键能越大，化学键越稳定。
比较各键键能，双键与叁键键能是单键键能的二倍和三倍吗？为什么呢？乙烯和乙炔化学性质活泼，是因为只需要较小的能量就能使双键中的一对共用电子或叁键中的两对共用电子断裂。
双键和叁键中存在容易断裂的不稳定的——π键。
认识σ键、π键和大π键原子轨道重叠形成共价键，“头碰头”式重叠形成σ键，“肩并肩”式重叠形成π键。
σ键比ｓ键比π键重叠程度大，键能高，更稳定。
两个碳原子间形成单键时，总是形成较稳定的σ键，当两个碳原子形成双键或叁键时，受轨道在空间的延展方向的影响，只能有一对成键轨道以“头碰头”式重叠形成σ键，其他轨道只能以“肩并肩”式重叠形成π键。
生物标志化合物
生物标志物立体化学
如果该碳原子不是环系体系的一部分 就可以根据4个不同取代基质量的先后顺 序将这两种构型描述为“R”和 “S”.
第一步 把最小取代基团（一般是H 原子）设在纸平面的后面， 使此基团与非对称碳原子 的连线垂直于纸平面
第二步 把位于纸平面上的取代基 团赋予优先权，基团越大， 优先权越高。（CH3 ＜ CH2CH3 ＜ CH（CH3)2等）
四环萜烷也较广泛分布于原油和岩石抽 提物中。目前认为这个系列的化合物由五 环三萜烷类烃热降解或生物降解而成 （Aquino Neto等，1983） 。目前发现的 该系列化合物分布于C24～C27，有可能分布 到C35（Peters等，1993），常以C24丰度最 高。
(3) 长链三环萜烷
长链三环萜的结构特征是环上带有－个异戊二烯 结构单元的长链。这类化合物在油和沉积物中广泛 分布，并且其碳数一般以C19～C30为主，但在一些 原油中也检测出了C19～C45的三环萜，甚至碳数更 高，可达C54 。
碳环开环破裂而衍生。
花侧柏烯
雪松烷
杜松烷
补身烷
桉叶油烷
常见的倍半萜类化合物
藿 烷 三 环 萜 烷
14 8
R R=H Cn H2n-1 （ n=2-8） 8-14键 开 裂 C环 开 环
12 13
降 解
8-14键 开 裂 C环 开 环
C16
8-14键 开 裂 C环 开 环
C19 C23 C21 C28 C26
0
15
20
25
30
15 10
5 0
西 非 下 白 垩 统 2425 m
10 5 0 15
突 尼 斯 古 新 始 2074m
岩 石 抽 提 物
《有机化学》徐寿昌第二版第8章立体化学
③分子的对称性与手性的关系
考察分子的对称性,要考察的对称因素有以下四种: ——设想分子中有一条直线,当分子以此直线为轴旋转360º/n后,(n=正整数),得到的分子与原来的分子相同,这条直线就是分子的n重对称轴.
有2重对称轴的分子(C2)
(1) 对称轴(旋转轴) -- Cn
旋转180º n=2
在有机化学中,绝大多数非手性分子都具有对称面或对称中心,或者同时还具有4重对称轴.没有对称面或对称中心,只有4重交替对称轴的非手性分子是个别的.
手性分子的一般判断:只要一个分子既没有对称面，又没有对称中心，就可以初步判断它是手性分子.
凡是手性分子,必有互为镜象的构型.分子的手性是存在对映体的必要和充分条件. 互为镜象的两种构型的异构体叫做对映异构体,简称对映体. 一对对映体的构造相同,只是立体结构不同,这种立体异构就叫对映异构.
（2）有机化合物的同分异构现象及分类
立体异构 Stereo-
顺反；Z、E异构(烯烃) 对映异构
isomerism 本章主要讨论立体化学中的对映异构.
同分异构
构造异构
constitution 碳链异构(如:丁烷/异丁烷) 官能团异构(如:乙醚/丁醇) 位置异构(如:1-丁烯/2-丁烯) 构型异构 configuration 构象异构(如:乙烷的交叉式与重叠式) conformation
◆ 由旋光仪测得的旋光度,甚至旋光方向,不仅与物质结构有关,而且与测定的条件(样品浓度,盛放样品管的长度,偏正光的波长及测定温度等)有关.
(1) 比旋光度—在溶液浓度规定为1g/mL,盛液管的长度规定为1dm的条件下测得的旋光度叫比旋光度.一般用[]表示. 比旋光度[]只决定于物质的结构,各种化合物的比旋光度是它们各自特有的物理常数.
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
不对称的饱和碳原子
不对称的饱和碳原子一、引言饱和碳原子是有机化学中最基本的单元，其结构和性质对于有机分子的反应和性质具有重要影响。
而不对称的饱和碳原子则更加特殊，因为它们具有不对称性，能够影响分子的空间构型、手性以及反应活性等方面。
因此，研究不对称的饱和碳原子是有机化学中一个重要的研究领域。
二、什么是不对称的饱和碳原子？1. 饱和碳原子：指碳原子上所有四个键都与其他原子成单键，即没有双键或三键。
2. 对称：指在某个平面或轴上可以找到一个相同的镜像。
3. 不对称：指没有以上情况出现。
因此，不对称的饱和碳原子是指在四个键中至少存在两个键与其他原子连接方式不同，在空间结构上不能找到任何轴或平面使得它们具有镜像对称性。
三、不对称的饱和碳原子在分子中的作用1. 影响分子空间构型由于不对称性，使得分子空间构型发生改变。
例如，在一些环境下，非常小的结构变化都能够导致分子的活性发生改变，这就需要对分子的空间构型有深入的研究。
2. 影响分子手性不对称的饱和碳原子是制备手性化合物的重要工具，因为它们能够影响分子手性。
手性是指一个分子或离子不能与其镜像重合，而只能通过旋转或翻转来达到重合。
因此，在有机合成中，通过选择不对称的饱和碳原子可以制备出具有特定手性的化合物。
3. 影响反应活性由于不对称的饱和碳原子具有不对称性，因此它们在化学反应中也会表现出差异。
例如，在亲核取代反应中，不对称碳原子上连接较大基团的反应活性通常比连接较小基团的高。
四、不对称饱和碳原子在有机合成中的应用1. 制备手性化合物利用不对称饱和碳原子可以制备出具有特定手性的化合物。
例如，在研究药物时，需要制备出单一立体异构体以避免可能出现副作用或毒性。
此外，在材料科学领域中，制备单一手性的分子可以改善材料的性能。
2. 催化剂不对称饱和碳原子也可以作为催化剂。
例如，氨基酸就是一种含有不对称碳原子的有机分子，它们可以作为手性催化剂用于制备手性化合物。
此外，不对称饱和碳原子还可以用于制备其他类型的催化剂，如金属有机框架材料。
饱和染料和非饱和染料
饱和染料和非饱和染料
饱和染料和非饱和染料
染料分为饱和染料和非饱和染料两种，染料的种类很多，其中饱和染料和非饱和染料是最常用的两种染料类型。
饱和染料是指颜料分子中所有的碳原子都以单键形式与氢原子
连接在一起，而没有可以存在双键。
它是碳原子的单键构型携带着一个氢原子，这种构型叫做饱和构型。
由于它们携带的氢原子数目已经达到满足，所以不能缔合其他原子或者分子，称为饱和染料。
通常饱和染料的分子量较小，分子内构型固定，染料力强。
非饱和染料是指颜料分子中还有可以存在双键的原子，而且双键可以缔合其他原子或者分子。
非饱和染料分子的分子量一般较大，可以溶解于水中，染料力弱。
由于饱和染料分子中所有的碳原子都以单键形式与氢原子连接
在一起，而没有可以存在双键，因此饱和染料的分子量较小，溶解度和吸收小，染料力强，染色效果好。
饱和染料除了可以用来染色布料外，还可以用来染色纤维、皮革、金属、塑料、硅胶等。
非饱和染料分子中存在双键，可以缔合其他原子或者分子，因此它的分子量较大，溶解度较高，可以溶解于水中，染料力弱，染色效果好。
非饱和染料一般用来染色纤维、皮革、金属、塑料、硅胶等。
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写出下列物质的键线式：
CH3CH2C00H
下列有机物分子的表示方法与相对应物质
的分子式不正确的是( C、D )
楔形式：
用楔状的图形来表示有机化合 物空间相对位置的图形。
CH3
C HO
H
CO子中有_2__2___ 个碳原子__3_2___个氢原子 ___2___个氧原子，分子
球棍模型
甲烷
乙烯
乙炔
比例模型
空间构型 键角
空间各原子 的位置
正四面体
平面型
109º28ˊ
120º
4H位于正四面体 2C和4H在同 的四个顶点，C在 一平面上 正四面体的中心
直线型
180º
2C和2H在 同一直线上
碳原子的成键方式与空间构型
分子成键方式
空间构型
C
四面体型
C＝C C≡C
平面型 直线型
请动手搭建下列含氧有机物的模型，并写出结构式。
H
甲烷分子的模型(CH4) H C H
109º28ˊ H
球棍模型
比例模型
109º28ˊ
CH4
60º
P4
大家动手做!
CH4
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
状态 气态 气态 液态 液态 液态
空间构型 正四面体 四面体 四面体 四面体 正四面体
乙烷分子的模型
小结: 当碳原子与4个原子以单键相连时，碳原子与周围的 4个原子都以四面体取向成键。
原子。
4、找出下列物质中的饱和碳原子与不饱和碳原子
1
2
3
45 6
A、CH3—CH＝CH—C≡C—CF3
1
2
3
B、CH2＝CH—CN
1
23
4
C、CH2＝5C|—CH＝CH2
CH3
专题2
厦大附中 余俊鹏
二、有机物结构的表示方法
表示方法：
分子式
C5H12
C6H12O6
H H H HH
结构式
H C C C CCH H H H HH H H H H HO
A、6个碳原子有可能都在一条直线上 B、6个碳原子不可能都在一条直线上 C、6个碳原子一定都在同一平面上 D、6个碳原子不可能都在同一平面上
CH3—CH＝C3HH—C4≡C5—C6F3F
H
2
C
H C1
C—C≡C—C F F
HH
3、已知—CN是直线型结构,下列有机分子中，
所有的原子不可能处于同一平面的是（ C ）
CH4O（甲醇）
H
H
H
C
H
O
H
H CO H
H
O
O
CH2O（甲醛）
HC H HC H
O
O
CH2O2（甲酸）
H C O 结构示意图
H
H C O H 结构式
碳原子成键规律小结：
1、当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原 子将采取四面体取向与之成键。
2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双 键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处 于同一平面上。
专题2
一、有机物中碳原子的成键特点
你知道吗？
碳原子在元素周期表中位于第 二 周期 ⅣA 族; 碳原子中含有4个价电子，可以跟其它原子形成4条共价键。
请你去寻找！ 4个碳原子相互结合可能有多少种方式？
小结：
1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形 成4条共价键。
2、碳原子间能相互结合成共价键（单键、双 键、叁键……）可以形成碳链，也可以形成碳 环。
O-H O-H O-H O-H O-H O
CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO
CH2OH (CHOH)4CHO
HH H
CCC CH H
HH H
CH2 CH CH2 CH3
CH2 CHCH2 CH3
HO H CC O H
OH OH H
HO OH OH O
CH2 CHCH2 CH3
O
CH3 C O H
O ＯH
将下列键线式改为结构简式：
苯的构造式
H HC C CH HC C CH
H
电子式
CH CH CH CH CH
CH
结构简式
H
H
C C
C
H
HC
CH
C
H
结构式
或
键线式
书写键线式时应注 意事项: 1、一般表示2个以上 碳原子的有机物； 2、只忽略C-H键、 其余的化学键不能忽 略。必须表示出C=C、 C≡ C键和其它官能团。 3、除碳氢原子不标注， 其余原子必须标注 （含羟基、醛基和羧 基等官能团中氢原 子）。 4、计算分子式时不能 忘记顶端的碳原子。
3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁 键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处 于同一直线上。
练一练
1、正已烷的碳链呈（ C ）
A、直线形
B、正四面体 C、锯齿形
CH2
CH2
CH3
CH3
CH2
CH2
D、有支链的直线形
2、下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子的
结构叙述正确的是 （ BC）
H
O
CH3 C O H
CH3 COOH
键线式:
将结构式中氢原子和碳原子符号 省略（但不是所有的氢原子和碳原子符 号都省略），用锯齿状的折线表示有机 化合物中的共价键情况，每个拐点和终 点均表示一个碳原子。
C H3 C H2C H2C H2C H3
CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO
H C C C C CCH O-H O-H O-H O-H O-H
结构简式: H H H H H
H C C C CCH H H H HH
C H3 C H2 C H2 C H2 C H3
C H3 C H2C H2C H2C H3
C H3(C H2)3C H3
H H H H HO H C C C C CCH
1
2
3
A、CH2＝CH—CN
1
2
3
4
B、CH2＝CH—CH＝CH2
1
23
4
C、CH2＝5C|—CH＝CH2
CH3
乙烷、乙烯与乙炔结构的对比
分子式
乙烷
乙烯
乙炔
球棍模型
比例模型
空间各原子 2C和6H不在同 2C和4H在同 2C和2H在同
的位置
一平面上 一平面上 一直线上
4、烃分子中， 仅以单键方式成键的碳原子称为 饱和 碳原子； 以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳
式为_C__2_2H__32_O_ 2
碳原子基态时的外层电子的分布：
C：2S2 2Px1 2py1 2pz 杂化：SP3、SP2、SP
乙烯分子的模型(C2H4)
H
H
H C＝C H
约120º
球棍模型
比例模型
小结: 当碳原子形成碳碳双键时，双键上的碳原子以及与之 直接相连的4个原子处于同一平面上。
乙炔分子的模型(C2H2) H—C≡C—H
180º
球棍模型
比例模型
小结: 当碳原子形成碳碳叁键时，叁键上的碳原子以及与之 直接相连的2个原子处于同一直线上。