第二节 有机化合物的结构特点1
高中化学选修5 第一章 第二节 有机化合物的结构特点(学案和课后习题,课后习题配有答案)
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第二节有机化合物的结构特点教学目标知识与技能:1、掌握有机物的成键特点,同分异构现象。
2、掌握有机物同分异构体的书写。
过程与方法:1、用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6O的分子模型。
2、强化同分异构体的书写,应考虑几种异构形式——碳链异构、位置异构、官能团异构,强化同分异构体的书写练习。
情感、态度与价值观:通过同分异构体的书写练习,培养思维的有序性、逻辑性、严谨性。
教学重点有机化合物的成键特点;有机化合物的同分异构现象。
教学难点有机化合物同分异构体的书写。
【教学过程设计】第一课时[新课导入]有机物种类繁多,有很多有机物的分子组成相同,但性质却有很大差异,为什么?多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[板书设计]一.有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型1、有机物中碳原子的成键特点:(1)在有机物中,碳原子有4个价电子,碳呈价,价键总数为。
(成键数目多)(2)碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成键,也可以形成键或键。
(成键方式多)(3)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[归纳总结]①有机物常见共价键:C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯环。
②在有机物分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子。
③C—C单键可以旋转而C=C不能旋转(或三键)。
2、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系:当一个碳原子与其它4个原子连接时,这个碳原子将采取取向与之成键;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上。
[归纳总结]1、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);苯环是平面结构(12个原子位于一个平面)。
最新人教版高中化学选修五第一章 第二节 有机化合物的结构特点
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第二节有机化合物的结构特点【学习目标】1.结合甲烷的结构认识碳原子的成键特点,认识有机化合物的分子结构取决于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。
2.结合戊烷、丁烯认识到有机化合物存在同分异构现象。
【核心素养】1.能从碳原子的结构、化学键等角度认识有机物种类繁多的原因,能采用球棍模型、比例模型等认识“同分异构现象”。
(宏观辨识与微观探析)2.形成书写和判断同分异构体的思维模型,并运用模型书写和判断同分异构体。
(证据推理与模型认知)一、有机化合物中碳原子的成键特点1.碳原子形成有机物的成键特点分析(1)碳原子的结构及成键特点(2)有机物的结构特点:碳原子的成键特点决定了含有原子种类和数目均相同的分子,其原子可能具有多种不同的结合方式,从而形成具有不同结构的分子。
2.甲烷的分子结构(1)表示方法分子式电子式结构式CH4结构简式球棍模型比例模型CH4(2)立体结构:以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。
在CH4分子中4个C—H键完全等同,两个碳氢键间的夹角均为109°28'。
【教材二次开发】教材中给出了甲烷分子的正四面体结构示意图,怎样可以证明甲烷分子为正四面体结构而不是平面结构?提示:甲烷分子中键角(碳氢键的夹角)是109°28'而不是90°,可证明甲烷分子是正四面体结构;若CH4分子为平面结构,则CH2Cl2可有两种结构,而CH2Cl2分子的空间结构只有一种,证明甲烷分子是正四面体结构。
二、有机化合物的同分异构现象1.同分异构现象和同分异构体2.实例:戊烷的同分异构体如下表所示。
物质名称正戊烷异戊烷新戊烷分子式C5H12结构简式CH3CH2CH2CH2CH3C(CH3)4相同点分子式相同,都属于烷烃不同点碳原子间的连接顺序不同3.同分异构体的类型异构方式特点示例碳链异构碳链骨架不同CH3CH2CH2CH3与位置异构官能团位置不同CH2=CH—CH2—CH3与CH3—CH=CH—CH3官能团异构官能团种类不同CH3CH2OH与CH3—O—CH3【微思考】(1)CH3COOH与HCOOCH3是否属于同分异构体?若是,属于哪种类型的同分异构体?提示:是,属于官能团异构。
第二节_有机化合物的结构特点_ppt(共62张PPT)
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反响练习
1、书写C5H10烯烃的同分异构体(5种)
碳链异构 位置异构
2、同分异构体的书写-碳链缩短法
以庚烷为例
一注意: 找出中心对称线
四句话: ①主链由长到短 ②支链由整到散
③支链由心到边 ④排布由邻到间
① C-C-C-C-C-C-C ② C-C-C-C-C-C ③ C-C-C-C-C-C
C
C
④ C-C-C-C-C C2H5
⑦ C-C-C-C-C CC
例:有三种不同的基团,分别为-X、―Y、―Z,假设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 ( C C=C H
)
醛基、羧基的碳氧双键可以简写为—CHO,—COOH
(注意官能团上的氢不能省〕
A.所有C原子可能共平面 哪些是位置异构______________;
例2、书写C4H8烯烃的同分异构体(5种) ⑶
B.除苯环外的C原子共直线 (4)苯的平面结构
故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。
C.最多只有4个C共平面 CH2=CH-CH=CH2
2 判断同系物的要点: A.CH3CH2COOH B.CH3-CH(CH3)-CH3
C.CH2=CH-CH=CH2 D.CH3COOCH3
E.CH3-CH2-C≡CH F.HCOOCH2CH3
〔2〕乙稀的平面结构 乙烯分子中的所有原子都在同一 平面内,键角为120°。当乙烯 分子中某氢原子被其他原子或原 子团取代时,那么代替该氢原子 的原子一定在乙烯的平面内
(3).乙炔的直线结构
乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原 子一定在一条直线上,键角为180° 。当乙炔分子中的一个氢原子被其 他原子或原子团取代时,代替该氢 原子的原子一定和乙炔分子的其他 原子共线。
(化学选修5)《有机化合物的结构特点》习题
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第二节有机化合物的结构特点〔1〕1.甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,其理由是〔〕A.甲烷中的四个键的键长、键角相等B.CH4是分子晶体C.二氯甲烷只有一种结构 D .三氯甲烷只有一种结构2.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是〔〕A.只含有1个双键的直链有机物B.含2个双键的直链有机物C.含1个双键的环状有机物D.含一个三键的直链有机物3.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得所示的分子,不正确的是〔〕A.分子式为C25H20 B.分子中所有原子有可能处于同一平面C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D.分子中所有原子一定处于同一平面4.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是〔〕A.只含有1个双键的直链有机物B 含2个双键的直链有机物C.含1个双键的环状有机物D.含一个三键的直链有机物5.下列物质属于有机物的是〔〕A.氰化钾〔KCN〕B.氰酸铵〔NH4CNO〕C.乙炔〔C2H2〕D.碳化硅〔SiC〕6.下列有机物是按照碳的骨架进行分类的是〔〕A.烷烃B.烯烃C.芳香烃D.卤代烃7.下列关于官能团的判断中说法错误的是〔〕A.醇的官能团是羟基〔-OH〕B.羧酸的官能团是羟基〔-OH〕C.酚的官能团是羟基〔-OH〕D.烯烃的官能团是双键8.关于同分异构体的下列说法中正确的是〔〕A.结构不同,性质相异,化学式相同的物质互称同分异构体B.同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一C.同分异构体现象只存在于有机化合物中D.同分异构体现象只存在于无机化合物中9下列烷烃中可能存在同分异构体的是〔〕A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷10.下列表示的是有机化合物结构式中的一部分,其中不是官能团的是〔〕A.-OHB.C C C.C=C D.C-C11.下列各组物质中,属于同分异构体的是〔〕A.O2和O3 B.CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3D.CH3CH2OH和CH3OCH312.有机物的结构简式可进一步简化,如:CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH CHCH3〔1〕写出下列有机物的结构简式2,2,3,3-四甲基戊烷3,4-二甲基-4-乙基庚烷〔2〕写出下列物质的分子式:13.下列各组中的两种有机物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系:(1)2-甲基丁烷和丁烷________________(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷_______________14.写出下列基团的名称:1.关于同分异构体的下列说法中正确的是〔〕A.结构不同,性质相同,化学式相同的物质互称同分异构体B.同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一C.同分异构体现象只存在于有机化合物中D.同分异构体现象只存在于无机化合物中2.下列哪个选项属于碳链异构〔〕A.CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3DCH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH23.下列选项属于官能团异构的是〔〕A.CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH24.与乙烯是同系物的是〔〕A.甲烷B.乙烷C.丙烯D.戊烯5.同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的,下列有机物互为同分异构体的是〔〕①CH2=CHCH3 ②③CH3CH2CH3④HC CCH3⑤⑥CH3CH=CHCH3A.①和②B.①和③C.①和④D.⑤和⑥15、下列物质属于醇类的是〔〕A OHCOOHB.CH2OHC .CH3OHD.16、与CH3CH2CH=CH2互为同分异构体的是〔〕A. BB.CD13.下列物质一定属于同系物的是A.④和⑧ B.①、②和③ C.⑤和⑦ D.④、⑥和⑧8.下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2③ 12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3⑤乙烷和丁烷⑥ CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5互为同系物的是__________,互为同分异构体的是_____________互为同位素的是______,互为同素异形体的是__________,是同一物质的是__________。
1-2有机化合物的结构特点
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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 、
化学人教版选修五第一章第二节有机化合物的结构特
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C.四种
D.五种
【提示】采用换元法,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原
子,从二氯代物有四种同分异构体,就可得到六氯代物也有四
种同分异构体。
【点睛】设烃的分子式为CxHy,如果它的m氯代物与n氯代物 的同分异构体数目相等,则m+n=y,反之,如果m+n=y,
也可知道其同分异构体数目相等。
有机物的结构特点
③ CH4 和 CH3CH3 是
CH2 否
④ CH3CH2CH3 和 CH3-CH2-CH-
是
CH3
CH3
⑤ CH3 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH3 否
CH3
2024/11/11
CH C CH3
2024/11/11
⑥ CH2=CH2 和
否
⑦ CH3OH和CH2OHCH2O否H
⑧ CH3COOH和CH2=CHCO否OH
四.
CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3 【答案】①②③④中两物质均为同分异构体,均属于类 别异构。
2024/11/11
2024/11/11
第二节 有机化合 物的结构特点
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一.认识有机化合物的成 键特点。
二.了解有机化合物的同 分异构现象,掌握同分 异构体的书写方法。
有机物组成元素有限 却种类繁多,原因是 什么呢?
【提示】1.碳原子的成 键特点;2.碳原子间的 结合方式。
1
2
3
C-C-C-C-C
4
5
6
C-C-C-C
7
C
C
8
C-C-C
C
(2)再用-OH取代图中数字碳上的氢原子,故共有8种。
第二节_有机化合物的结构特点第一课时
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3. 同分异构体的类型
异 构 类 型 示例 同分异构体 产生原因
碳链 异构 位置 异构
C5H12
正戊烷,异戊 烷,新戊烷 1-丁烯,2-丁烯
碳链骨架(直链、支 链、环状)的不同而 产生的异构 官能团在碳链中 的位置不同而产 生的异构 官能团种类不同而 产生的异构
C 4H 8
官能团 C H O 2 6 异构
练习:请写出常见一元取代物只有一种 的10个碳原子以内的烷烃的结构简式 CH4
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
C
CH3
练习、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不同
的产物的烷烃是---------------------------------(
D
)
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3
C COOH
C C C COOH COOH C C C C
㈢ 官能团异构
例:写出化学式C4H8O2的所有可能物质的结构简式
羧酸
C C C COOH 甲酸丙酯
C
C C COOH
C COO C C C C COO C
COO C
酯
乙酸乙酯
C
C
丙酸甲酯
C
C
COO C
练习、写出分子式为C4H8的所有烃的同分异构体
对应
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1、C-H键能较大,键很牢固; 2、碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子 形成4个共价键;
H H
H H
H C
H
C H C OH H
H
C
H
第二节 有机化合物的结构特点
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CH3CHCH2CHCH=CH2 CHCH= CH3 CH3
• (2)但是醛基、羧基、酯基的碳氧双键可 但是醛基、羧基、 以简写为—CHO, COOH, COO— 以简写为—CHO,—COOH,—COO— 。 • (3)准确表示分子中原子成键的情况。 准确表示分子中原子成键的情况。 乙醇的结构简式CH OH, 如:乙醇的结构简式CH3CH2OH, HO—CH2CH3。 HO—
碳链异构
位置异构
C -C -C -C C -C -C C C=CC=C-C-C C-C=C-C C=C-
CH3CH2OH 官能团种类不同而 官能团异构 产生的异构 CH3OCH3
4、同分异构类型 碳链(碳架)异构 碳链(碳架) 构造异构 同分异构 立体异构 官能团位置异构 官能团异构
顺反异构、…… 顺反异构、
习题
1、下列各组物质中,哪些属于同分异构体, 下列各组物质中,哪些属于同分异构体, 是同分异构体的属于何种异构? 是同分异构体的属于何种异构? ① H2N—CH2—COOH 和 H3C—CH2—NO2 ② CH3COOH 和 HCOOCH3 ③ CH3CH2CHO 和 CH3COCH3 ④ CH3CH2CH2OH 和 CH3CH2OCH3
• 2. 每个碳原子可与其他原子形成4个共 每个碳原子可与其他原子形成 可与其他原子形成4 价键,而且碳原子之间也能以共价键结 价键,而且碳原子之间也能以共价键结 碳原子之间不仅可以形成单键 单键, 合。碳原子之间不仅可以形成单键,还 可以形成稳定的双键或三键 双键或三键。 可以形成稳定的双键或三键。
A B C
• 从键角看: 从键角看: )、(B 90° 180°两种键角, (A)、(B)有90°和180°两种键角, 只有( 符合。 只有(C)符合。
第二节有机化合物的结构特点
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• 如 CH3CH2CH2Cl 与
。
• 3.常见同分异构现象及形成途径
异构方式 形成途径 示例
CH3CH2CH2CH3与
碳链骨架 碳链异构 的异构 不同而产生
异构方式
形成途径
示例 CH2=CH-CH2-CH3与 CH3-CH=CH-CH3 ____________________
官能团位置 不同而产 官能团位 ___________ 置异构 生的异构
实例
用短线“—”表示1个共价键,
结构式 用“—”(单键)、“=”(双键)或 “≡”(三键)将所有原子连接起 来
种类
表示方法 ①表示单键的“—”可以省略,将与碳原子 相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明
实例
其个数
②表示碳碳双键、碳碳三键的“=”、“≡” 结构 不能省略 CH3CH2CH3、
简式
CH3CH2OH、
• • • • • • •
(3)对称法(又称等效氢法) 等效氢法的判断可按下列三点进行: ①同一甲基上的氢原子是等效的; ②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的; ③处于对称位置上的氢原子是等效的。 (4)定一移二法 对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定 一个取代基位置,再移动另一取代基,以确定 同分异构体数目。
• (3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等) • 先根据给定的碳原子数写出烷烃的同分异构体 的碳链骨架,再将官能团插入碳链中。 • 如书写分子式为C4H8的烯烃的同分异构体(插 入双键),双键可分别在①、②、③号位置:
• 2.同分异构体数目的判断方法 • (1)基元法 • 如丁基有4种同分异构体,则丁醇有4种同分 异构体。 • (2)替代法 • 如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯 也有3种同分异构体(将H替代为Cl)。
高中化学第一章第2节 有机化合物的结构特点知识点
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第二节有机化合物的结构特点大地二中张清泉一、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键,碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键;多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环也可以相互结合,所以有机物结构复杂,数量庞大。
2、单键——甲烷的分子结构CH4分子中1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心、4个氢原子位于四个顶点的正四面体结构甲烷的电子式甲烷的结构式甲烷分子结构示意图在甲烷分子中,4个碳氢键是等同的,碳原子的4个价键之间的夹角(键角)彼此相等,都是109°28′。
4个碳氢键的键长都是1.09×10-10 m。
经测定,C—H键的键能是413.4 kJ·mol-13、不饱和键1)不饱和键:未与其他原子形成共价键的电子对,常见有双键、三键2)不饱和度:与烷烃相比,碳原子缺少碳氢单键的程度也可理解为缺氢程度3)不饱和度(Ω)计算*a 、烃CxHy 的不饱和度的计算2y 2x 2-+=Ω 与碳原子以单键直连的卤族原子或无碳基视为氢原子b 、根据结构计算一个双键或环相当于一个不饱和度一个三键相当于两个不饱和度一个碳氧双键相当于一个不饱和度二 、有机化合物的同分异构现象1、同分异构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。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
它是有机物种类繁多的重要原因之一。
同分异构体之间的转化是化学变化。
同分异构体的特点是分子式相同,结构不同,性质不同2.同分异构的种类(1)碳链异构:由于碳链骨架不同,产生的异构现象称为碳链异构。
烷烃中的同分异构体均为碳链异构。
如有三种同分异构体,即正戊烷,异戊烷,新戊烷。
(2)位置异构:指官能团或取代基在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1-丁烯与2-丁烯、1-丙醇与2-丙醇。
(3)官能团异构:指官能团不同而造成的异构,如乙醇和二甲醚,葡萄糖和果糖。
有机化合物的结构特点
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有机化合物的结构特点1.碳骨架:有机化合物的基本结构是由碳原子构成的碳骨架。
在有机化合物中,碳原子可以通过单、双、三键以及芳香性键相互连接,从而形成各种形状和结构的有机分子。
碳骨架的形状和结构直接决定了有机化合物的性质和功能。
2.功能基团:有机化合物中常常含有一些特定的原子或原子团,称为功能基团。
功能基团能够在化学反应中发生特定的化学变化,从而赋予有机化合物特定的性质和功能。
常见的功能基团包括羟基(-OH)、醛基(-CHO)、酮基(-C=O)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)等。
3.立体化学:有机化合物的分子中常常存在立体异构体,即具有相同的分子式但构象不同的化合物。
立体异构体的存在是由于碳原子的四个取向空间上的自由旋转,导致不同取向上的键的位置不同。
立体异构体的存在对于有机化合物的性质和反应具有重要的影响。
4.氢键和范德华力:由于有机化合物中碳原子和氢原子的共价键电子对的不对称分布,分子间就会产生一些弱的非共价相互作用力。
其中最重要的是氢键和范德华力。
氢键是指氢原子与带有较强电负性的原子(如氧、氮等)之间的相互作用力。
范德华力则是指分子间由于氢键以外的其他非共价作用引起的相互作用力。
这些相互作用力对于有机化合物的物理性质和化学性质具有重要影响。
5.溶解性:由于有机化合物通常是非极性分子,具有较低的极性和较小的分子间作用力,因此它们通常在非极性溶剂(如石油醚、四氯化碳等)中具有较好的溶解性。
相反,它们往往不溶于极性溶剂(如水)。
6.官能化合物:有机化合物中常常存在官能化合物,官能化合物是指含有能够在化学反应中发生特定变化或反应的特定功能基团的化合物。
官能化合物在有机合成和有机反应中起着重要作用,不同的官能基决定了有机化合物的不同特性和化学性质。
总的来说,有机化合物的结构特点包括碳骨架、功能基团、立体化学、氢键和范德华力、溶解性以及官能化合物。
这些结构特点决定了有机化合物的性质和功能,对于有机化学的研究和应用具有重要意义。
有机化合物的结构特点
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有机化合物的结构特点1.碳骨架的多样性:有机化合物的主要特点是其分子中含有碳原子,并且碳原子具有能力形成多种多样的化学键,包括单键、双键、甚至是三键。
这种碳骨架的多样性使得有机化合物的结构非常复杂,也为有机化学的研究提供了丰富的对象。
2.极性与非极性:有机化合物中的化学键可以是非极性的共价键,也可以是极性的键,如偶极键或离子键。
这种极性的存在可以影响有机化合物的物理性质和化学反应。
极性的有机化合物通常会显示较强的溶解性,而非极性的有机化合物则通常溶解性较差。
3.形状与立体构型:由于碳原子的四个键合电子对的空间排列形式多样,有机化合物可以存在多种立体构型。
其中最常见的是手性分子,即具有非对称碳原子或其它手性中心的有机分子。
4.可共轭结构:可共轭结构是指有机化合物中存在具有交替单键和双键的连续序列。
这些共轭化合物通常具有特殊的光学、电子和光谱性质,并且容易发生共轭加合反应。
5.分子大小与分子量:有机化合物的分子大小和分子量可以相差巨大。
从气体状态的甲烷(CH4)到高分子量的聚合物,有机化合物的大小范围非常广泛。
6.功能基团:功能基团是有机分子中具有特定功能和特性的化学基团。
它们决定了有机化合物的化学性质和反应特点。
常见的功能基团包括羟基、氨基、羧基、酮基等。
7.化学反应的活性:有机化合物通常具有较高的反应活性,这主要是由于有机分子中的碳原子具有较高的反应活性。
有机化合物可以进行多种类型的反应,包括取代反应、加成反应、消除反应、酸碱反应等。
总之,有机化合物的结构特点主要表现在碳骨架的多样性、极性与非极性、形状与立体构型、可共轭结构、分子大小与分子量、功能基团、化学反应的活性等方面。
这些特点决定了有机化合物的物理性质、化学性质和反应性质,同时也为有机化学的研究提供了丰富的内容。
课时作业14:1.2有机化合物的结构特点
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第二节有机化合物的结构特点课时作业1.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是()A.饱和碳原子不能发生化学反应B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键解析不饱和碳原子比饱和碳原子活泼,但并不是饱和碳原子不能发生化学反应,如甲烷可以发生取代反应,A错;碳原子也可以与氧原子形成碳氧双键,与氮原子形成碳氮三键等,B错;苯环是平面结构,而环己烷中的六个碳原子为饱和碳原子,碳原子之间呈折线结构不能共面,C对;五个碳原子可以呈环,环状结构为5个碳碳单键。
答案 C2.下列叙述中正确的是()A.分子式相同,各元素百分含量也相同的物质是同一种物质B.化学性质相似的不同物质一定属于同系物C.分子式相同而结构不同的物质一定是同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体解析A项,分子式相同,各元素百分含量也相同的物质可能属于同分异构体,也可能是同一种物质;D项,相对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体,如C2H4和CO。
答案 C3.有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法不正确的是()A.1 mol甲分子内含有10 mol共价键B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.分子丁显然是不可能合成的解析由有机物的结构可知:1 mol甲中含6 mol C—C键和4 mol C—H键,A 正确;烃类物质含有碳、氢元素可以燃烧,属于氧化反应,B错;两个氯原子可分别取代正方体的棱上、面对角线上、体对角线上的两个氢原子形成三种二氯代物,C正确;1个碳原子最多形成四条化学键,丁中结构不符合价键理论,D正确。
答案 B4.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得到如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是()A.分子式为C25H20B.该化合物为芳香烃C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D.该化合物分子中所有原子一定处于同一平面解析由于甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,苯基就排在正四面体的四个顶点上,故该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面。
高中化学第一章认识有机化合物第2节有机化合物的结构特点1系列一作业含解析新人教版选修5
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第2节有机化合物的结构特点基础巩固一、选择题1.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是 ( C )A.饱和碳原子不能发生化学反应B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键2.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,键线式为的物质表示的是( C )A.丁烷B.丙烷C.丁烯D.丙烯3.在多数有机物分子里,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时形成的化学键( C )A.只有非极性键B.只有极性键C.有非极性键和极性键D.只有离子键解析:本题考查的是对有机物中碳原子成键方式的理解。
因碳原子有4个价电子,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时形成共价键,碳原子与碳原子之间以非极性键相结合,碳原子与其他原子之间以极性键相结合。
故正确答案为C。
4.利用碳原子的成键特点,分子式为C4H6的物质说法错误的是 ( D )A.分子中含有环和一个碳碳双键B.分子中含有二个碳碳双键C.分子中含有一个碳碳叁键D.分子中含有环和碳碳叁键解析:利用碳原子只能形成4个共价键,H只能形成1个共价键,可以判定D错误。
5.有四种物质:①金刚石、②白磷、③甲烷、④石墨,其中具有正四面体结构的是( A )A.①②③B.①③④C.①②D.②③解析:石墨是一个片层状结构,每一层内为平面正六边形。
6.科学实验表明,在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的。
下面的4个选项中错误的是 ( A )A.键的方向一致B.键长相等C .键角相等D .键能相等解析:甲烷分子是碳原子位于中心,4个氢原子位于顶点而构成的正四面体结构,分子中的4个C —H 键的键长、键能、键角都完全相同,唯独键的方向不一致。
7.下列化学用语书写正确的是 ( A )A .甲烷的电子式:B .丙烯的键线式:C .乙烯的结构简式:CH 2CH 2D .乙醇的结构式:解析:丙烯的键线式为,B 错误;乙烯的结构简式为CH 2==CH 2,C 错误;乙醇的结构式为,D 错误。
选修5 1-2 有机化合物的结构特点
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⑴
CH3
⑵
CH2 C CH2 CH3
CH3 CH CH2 CH2 CH3 ⑶
O O
CH3 O
CH3 CH2 C O CH3
2、请写出下列有机物分子的分子式:
⑴ ⑵
Cl
C8H8 ⑶ C9H10O2
C6H9Cl
O OH
深海鱼油分子中有____ 22 个碳原子_____ 32 个氢原子
C22H32O2 ______ 2 个氧原子,分子式为____________
9、 “立方烷”是新合成的一种烃,其分子呈立 方体结构。如图所示: ( 1)“立方烷”的 分子式为C ________ 8H8
Cl
2
1
(2)其一氯代物共 1 种 有______ (3)其二氯代物共 3 有______ 种
3
拓展——有机物结构共面、共线问题 1、当1个碳原子与4个原子形成4个共价键(全部 单键)时,为以碳原子为中心的四面体结构(以 甲烷为模型),与该碳原子相连的4个原子最多有 2个跟该碳原子共面。 2、当1个碳原子与3个原子形成3个共价键(2个单 键,1个双键)时,为平面结构(以乙烯和苯为模 型),与该碳原子相连的3个原子都跟该碳原子共 面。 3、当1个碳原子与2个原子形成2个共价键(1个单 键,1个叁键)时,为直线结构(以乙炔为模型), 与该碳原子相连的2个原子都跟该碳原子共线。
5、分子式为C4H10O的同分异构体有哪些? 醇类:
C-C-C-C OH OH C 2种
醚类:
C-O-C-C-C C -C -O-C-C
C-C-C 2种
C-O-C-C C
OH OH
6.分子式为C5H12O的饱和一元醇,其分子中含 有两个 和一个 A. 2 CH3 ,两个 CH2 ,一个 CH
有机化合物的结构特点
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【随堂练习】 1. 碳原子最外层含有____个电子,一个碳原子可以跟 其他非金属原子形成____个 ____键,碳原子之间也 能以共价键相结合,形成____键____ 键或 ____键 。
2. 如果甲烷分子中的四个氢原子被四个 -CH3取代, 生成物的分子式是_______ 生成物中氢的连接方式和在碳链中的位置是否相同? 如果生成物中的一个氢被氯原子取代, 写出它的结构简式______________。
位置异构
官能团异构
官能团异构
碳链异构
位置异构
5.同分异构体的书写
单击此处添加小标题
练习:书写C6H14的同分异构体:
单击此处添加小标题
【交流总结】书写同分异构体的有序性
同分异构体的书写口诀:
位置由心到边; 排布由对到邻再到间。 最后用氢原子补足碳原子的四个价键。
支链由整到散;
减碳架支链
主链由长到短;
2 C=C C=C中的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-CHO,-COOH
3准确表示分子中原子成键的情况
如乙醇的结构简式CH3CH2OH, HO-CH2CH3
深海鱼油分子中有______个碳原子______个氢原子______个氧原子,分子式为________
C22H32O2
键线式
碳架结构
C C=C
PART 01
一些有机化合物分子的结构式,结构简式和键线式
物质名称 分子式
结构式
结构简式
键线式
戊烷 C5H12
丙烯 C3H6
乙醇 C2H6O
乙酸乙酯 C2H4O2
书写结构简式的注意点 1表示原子间形成单键的‘——’可以省略
按位置异构书写 按碳链异构书写 按官能团异构书写
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第二节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的结构特点目标要求 1.了解有机化合物中碳原子的成键特点。
2.知道有机化合物中存在同分异构现象。
3.能书写简单有机化合物的同分异构体,会判断同分异构体。
4.知道有机化合物分子结构的不同表示方法。
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.有机化合物中碳原子的结合方式(1)碳原子之间可以结合成__________、__________或__________。
(2)多个碳原子间可以相互结合成____状或____状。
3.1.同分异构现象化合物具有相同的________,但______不同,因而产生了______上的差异的现象。
2.同分异构体具有______________的化合物互为同分异构体。
3.常见的同分异构现象常见的同分异构现象包括__________、____________和________________。
【思考·讨论】互为同分异构体的有机物的性质是否相同?4.同分异构体的书写方法书写C6H14的同分异构体,体会烷烃同分异构体的书写方法。
知识点1有机化合物中碳原子的成键特点1.工业上用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能,例如:在汽油中加入CH3OC(CH3)3来生产无铅汽油。
CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接形式是()2.下列结构简式一定错误的是()知识点2甲烷的分子结构3.能够证明甲烷构型是正四面体的事实是()A.甲烷的四个键键能相同B.甲烷的四个键键长相等C.甲烷的所有C—H键键角相等D.二氯甲烷没有同分异构体知识点3同分异构体、同分异构现象4.互称为同分异构体的物质不可能()A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的结构C.具有相同的通式D.具有相同的分子式知识点4同分异构体的书写和判断5.有下列几种有机化合物的结构简式:①CH3CH===CHCH2CH3(1)属于同分异构体的是________________________________________________________________________。
(2)官能团位置不同的同分异构体是________________________________________________________________________。
(3)官能团类型不同的同分异构体是________________________________________________________________________。
6.写出C4H8所有的同分异构体。
练基础落实1.在有机化合物中,一个碳原子与其他原子不能同时形成的化学键是()A.四个共价单键B.一个双键,一个三键C.两个单键,一个双键D.一个单键,一个三键2.下列叙述正确的是()A.分子式相同,元素百分含量也相同的物质是同种物质B.通式相同的不同物质一定属于同系物C.分子式相同结构不同的物质一定是同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体3.甲烷与氯气发生取代反应,生成的四种不同的氯代物中,分子结构为正四面体型的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl44.下列各对物质中属于同分异构体的是()A.126C与136CB.CH4与CH3CH2CH35.分子中有3个—CH3的C5H12,其可能的烷烃结构有()A.1种B.2种C.3种D.4种练方法技巧等效氢法确定同分异构体的种类6.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3残基法确定同分异构体的种类7.分子式为C4H9Cl的有机物同分异构体的数目是()A.2种B.3种C.4种D.5种换元法确定同分异构体的种类8.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则六氯丙烷的同分异构体数目为() A.2种B.3种C.4种D.5种练综合拓展9.如图都是简化的碳架结构:(1)其分子式分别是________、________。
(2)降冰片烷发生一氯取代时,取代位置有____________种。
(3)篮烷发生一氯取代时,其一氯代物有________种。
10.烷烃分子可看成是由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。
如果某烷烃分子中同时存在这4种结构,所含碳原子数又最少,这种烷烃分子应含____________个碳原子,其结构简式可能为________________________或__________________或____________。
第二节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的结构特点知识清单一、1.4 42.(1)碳碳单键碳碳双键碳碳三键(2)链环 3.CH4正四面体二、1.分子式结构性质2.同分异构现象3.碳链异构官能团异构官能团位置异构思考·讨论互为同分异构体的有机物的物理性质不同,化学性质可能相似,也可能不同。
由碳链异构和官能团的位置异构造成的同分异构体化学性质相似,由官能团异构造成的同分异构体化学性质不同。
对点训练1.C[CH3OC(CH3)3分子的结构简式可表示为。
]2.D[根据C、H、O、N、S、X的成键个数可知D项中N原子形成4个共价键,不正确。
]3.D[CH4分子中有四个等同的C—H键,可能有两种对称的空间排布——正四面体结构和平面正方形结构。
甲烷无论是正四面体还是平面正方形,一氯代物均不存在同分异构体。
而平面正方形中,四个原子的位置虽然也相同,但是相互间存在相邻和相间的关系,其二氯代物有两种异构体:(相邻、相间)。
若是正四面体,则只有一种,因为正四面体的两上顶点总是相邻关系。
由此,由“CH2Cl2没有同分异构体”,可以判断甲烷分子是空间正四面体结构,而不是平面正方形结构。
]4.B5.(1)①⑩、②⑧、③⑥⑦、④⑤⑨(2)①⑩、③⑥、④⑤(3)③⑦、④⑨、⑤⑨、⑥⑦、②⑧解析书写C4H8的同分异构体时应按下列顺序进行书写:首先写可能的碳架结构,再改变碳碳双键的位置,最后再考虑可能存在的官能团异构。
课后作业1.B 2.C3.D[CH4被完全取代得CCl4,未改变CH4的空间构型,而其他三种分子中C—H与C—Cl键键长不同,不能形成正四面体。
]4.D[同分异构体的研究对象是化合物,可排除A;它们的分子式相同,但结构不同,可知B项错误;C项中两种物质可认为是CH4分子中的两个氢原子被—CH3取代,甲烷的二取代物只有一种结构,故C项中两种结构表示同一种物质;D项中两物质分子式相同,但碳架结构不同,互为同分异构体。
]5.A6.D[一氯取代后,生成三种同分异构体,则烷烃中有三种不同类型的氢原子。
各分子中氢原子类型如下:]8.C[二氯代丙烷的分子式为C3H6Cl2,它有四种结构,故C3H2Cl6可看作C3Cl8的二氢代物,也应有四种同分异构体。
]9.(1)C7H12C10H12(2)3(3)4解析根据键线式的规定,每个拐点及终点均有碳原子,再根据每个碳满四价的原则查找C、H个数,可得到分子式。
降冰片烷左右对称,前后也对称,因此观察此烷的14部分即可,共有3种类型的氢原子。
同理,篮烷上有4种类型的氢原子,从而得到一氯取代物种数。
解析存在—CH2—时,两边键只能连碳原子,不能连氢原子;的四个共价键只能连碳原子,不能连氢原子;的三个共价键只能连碳原子,不能连氢原子,所以有:第2课时习题课练基础落实1.目前已知化合物中数量、品种最多的是ⅣA族碳元素的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是()A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B.碳原子性质活泼,可以跟多数元素原子形成共价键C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键或三键D.多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合2.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如表示CH3CH2CH2CH2CH3,则表示的物质是()A.丁烷B.丙烷C.丁烯D.丙烯3.下列说法中正确的是()A.组成元素相同、相对分子质量相同、结构不同的有机物都互为同分异构体B.具有同一通式、分子组成上相差若干个CH2原子团的物质属于同系物C.化学式相同而结构不同的有机物互为同分异构体D.只要相对分子质量相同就一定属于同分异构体4.下列组成只表示一种纯净物的是()A.CH2Cl2B.C3H7ClC.C4H10D.C4H85.下列烷烃分子中的1个氢原子被溴原子取代后,不可能产生同分异构体的是()练方法技巧确定有机物同分异构体的种类6.已知甲苯的一氯代物有4种,则甲苯与H2完全加成后的产物的一氯代物的种类为()A.2种B.4种C.5种D.7种7.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为,其苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四氯代物的同分异构体的数目为() A.9种B.10种C.11种D.12种8.已知戊烷有3种同分异构体,则戊醇的同分异构体(属醇类)的数目有()A.5种B.6种C.7种D.8种练高考真题9.(2007·宁夏理综,7)根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是(A.3【练综合应用】10.已知1,2,3-三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷所在平面的上下方,因此有如图所示的两个异构体。
[ 是苯基,环用键线表示,C、H原子都未画出]。
据此,可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体种数是()A.4 B.5 C.6 D.711.胡萝卜中具有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养元素之一。
α-胡萝卜素的结构简式为:(1)写出α-胡萝卜素的分子式__________。
(2)1 mol胡萝卜素最多能与______mol Br2反应。
(3)β胡萝卜素与α-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内部分不同,但碳的骨架相同,写出β胡萝卜素方框内可能的结构简式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
12.烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧化得到现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成为的同分异构体共有七种,其中的三种分别是:请写出其他4种的结构简式:____________________、______________________、____________________、______________________。