02专题2 有机化合物的结构

§2.1.1有机物中碳原子的成键特点专题2有机物的结构与分类义乌市私立群星学校高中部褚开朗一、有机物中碳原子的成键特点：1、碳原子通过共价键结合形成碳链或碳环，构成绝大多数有机物的基本骨架；2、碳原子有4个价电子，总是在四周形成4个共价键；3、碳原子之间可以形成：C-C、C=C、C≡C等，另外碳原子与氧原子可以形成：C-O、C=O等。【习题1】根据立方烷的结构，判断其分子式。【习题2】试写出甲烷、乙烯、乙炔、乙烷的电子式。立方烷答案：C8H8【常见原子四周的共价键数目】原子CHONFClBrI四周共价键数目41231111【习题3】根据碳是四价、氧是二价、氢是一价、氮是三价的原则，下列分子式可能成立的是（）A、C3H7B、C3H7OC、C2H5OD、C2H7N答案：D二、碳原子的成键方式与分子的空间构型：有机物甲烷乙烯乙炔苯分子式CH4C2H4C2H2C6H6结构式分子模型空间构型正四面体平面形直线形平面形【习题4】下列物质的碳碳键键长大小关系为：。①乙烷（CH3-CH3），②乙烯，③乙炔，④苯答案：①＞④＞②＞③【成键规律】1、当1个碳原子与4个原子以单键连接时，该碳原子将采取正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形成双键时，它们将处于同一平面上；3、当碳原子之间或碳原子与其他原子形成叁键时，它们将处于同一直线上；4、苯环和苯环上连接的第一个原子是在同一平面上的。5、氧原子与两个原子以单键相连时，往往形成夹角。【习题5】试填写下列关于CH3-CH=CH-C≡C-CF3的结构描述：（1）最多有个碳原子在同一平面上；（2）最少有个原子在同一平面上；（3）最多有个原子在同一平面上；（4）最多有个碳原子在一条直线上。【习题6】下列有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上的是（）A、CH3-CH=CH2B、CH2=CH2C、D、CH≡CH答案：6、8、10、4答案：A【注意】饱和碳原子：仅以单键方式成键的碳原子；不饱和碳原子：以双键或叁键方式成键的碳原子。【重要知识补充】不饱和度Ω1、定义：有机物分子中不饱和的程度叫做不饱和度，用希腊字母Ω表示。2、计算方法：对于烃分子，如果饱和烃的分子式为CnH2n+2，该烃分子为CnHx，则该烃的不饱和度Ω=3、不饱和度示例：Ω每增加1，相应的分子中就会少去2个H原子，双键为1，叁键为2，环为1，苯环为4等。222xn【习题7】现有烃分子C8H14，试算出它的不饱和度Ω，如果该烃分子中只有双键结构，那么有几个双键？如果该烃分子中只有叁键结构，那么有几个叁键？可能有环状结构吗？【习题8】高级脂肪酸是脂肪的组成部分，常见的有硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH、亚油酸C17H31COOH等，试推测它们的烃基结构可能含有的不饱和结构？答案：Ω=2；2个双键；1个叁键；可能有1个环加1个双键。答案：硬脂酸、软脂酸的烃基是饱和的；油酸、亚油酸的烃基分别含1、2个碳碳双键。谢谢同学们MakePresentationmuchmorefun§2.1.2有机物结构的表示方法专题2有机物的结构与分类义乌市私立群星学校高中部褚开朗一、表示有机物结构的式子：结构式、结构简式和键线式。物质名称结构简式键线式正戊烷C5H12CH3CH2CH2CH2CH3异戊烷C5H12新戊烷C5H12丙烯C3H6CH2=CH-CH3丙炔C3H4CH≡C-CH3物质名称结构简式键线式乙醇C2H6OCH3CH2OH乙醛C2H4OCH3CHO乙酸C2H4O2CH3COOH【习题1】下列化学用语表达正确的是（）A、HClO的电子式：B、丙烷分子的比例模型：C、对氯甲苯的结构简式：D、乙醇的分子式：C2H6O答案：D【习题2】下列有机物的结构简式书写正确的是（）A、乙烯（CH2CH2）B、乙醇（OH-CH2CH3）C、乙醛（CH3COH）D、乙酸（CH3COOH）【习题3】有一种苯的同系物，其键线式为：请试着写出其分子式：。【习题4】萘、蒽都属于稠环芳香烃，它们均可从煤焦油中提取。根据它们的结构简式写出分子式：。答案：D答案：C9H12答案：C10H8、C14H10【习题5】胡萝卜中含有较多的胡萝卜素，它是人体的主要营养元素，β-胡萝卜素的键线式结构为（1）写出β-胡萝卜素的分子式：。（2）1molβ-胡萝卜素最多能与molBr2反应。答案：C40H56；11谢谢同学们MakePresentationmuchmorefun§2.1.3同分异构体义乌市私立群星学校高中部褚开朗专题2有机物的结构与分类一、同分异构体：1、同分异构现象：分子式相同而结构不同的现象，称为同分异构现象。2、同分异构体：分子式相同而结构不同的分子互称为同分异构体。分子式可能具有的结构简式CH4CH4C2H6CH3CH3C3H8CH3CH2CH3C4H10CH3CH2CH2CH3C5H12CH3CH2CH2CH2CH3C2H4CH2=CH2C3H6CH2=CH-CH3C4H8CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH3、、【习题1】试判断下面两个命题的正误：（1）同分异构体之间，相对分子质量和各元素百分含量一定相同。（）（2）相对分子质量相同，结构不同的有机物，互称为同分异构体。（）二、同分异构体的性质差异：同分异构体之间虽然分子式相同，但因分子结构不同而在物理性质、化学性质上存在差异。如：正戊烷(沸点36.07℃)异戊烷(沸点27.9℃)新戊烷(沸点9.5℃)【注意】同分异构体之间各为不同的物质。答案：√；×三、同分异构体的类型：1、碳链异构：与2、官能团位置异构：CH3CH2CH2OH与3、官能团异构：①CH2=CH-CH=CH2与CH3-CH2-C≡CH；②CH3CH2OH与CH3OCH3；③CH3COOCH2CH3与CH3CH2CH2COOH。4、立体异构：a、顺反异构(含有碳碳双键结构)：2-丁烯的顺反异构b、对映异构(含有手性碳原子)：乳酸分子的对映异构四、同分异构体的书写技巧：首先考虑官能团异构；其次考虑碳链异构；最后考虑位置异构，同时遵循对称性、互补性、有序性原则。【习题2】试写出分子式为C6H14的有机物的所有同分异构体。【习题3】试写出分子式为C5H12O的有机物的所有同分异构体。答案：5种答案：14种【熟练掌握不同官能团异构的有机物类别】1、烯烃与环烷烃：通式均为CnH2n(n≥3)2、二烯烃与炔烃：通式均为CnH2n-2(n≥3)3、醇与醚：通式均为CnH2n+2O(n≥2)4、醛与酮：通式均为CnH2nO(n≥3)5、羧酸与酯：通式均为CnH2nO2(n≥2)【同分异构体书写必掌握技巧】1、等效氢理念：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。2、掌握常见烃基的同分异构体：①丙基(2种)；②丁基(4种)。3、定一移二法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。【习题4】试判断二氯丙烷的同分异构体数目。答案：4种4、对称轴法：对于苯环的对称结构，可选择该法。5、替代法：若烃中有n个氢原子，则其x元代物与n-x元代物的同分异构体的数目相同。【习题6】已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则丙烷的六氯代物有几种同分异构体。【习题5】二甲苯有多少种同分异构体？其苯环上的一氯代物有多少种同分异构体。答案：3种；6种。答案：4种。内容使用范围实例同系物分子结构相似，分子组成相差1个或若干个CH2原子团的有机物分子互称同系物有机物甲烷、乙烷、丙烷……同分异构体分子式相同而结构不同的分子互称为同分异构体有机物正戊烷、异戊烷、新戊烷同素异形体同种元素形成的不同单质单质氧气和臭氧；金刚石和石墨同位素质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子原子11H、21H、31H同一种物质组成、结构、性质完全相同的物质无机物或有机物冰与水、HCl气体与液态HCl【“五同”的比较】【习题7】有下列5对物质：①7935Br和8135Br；②石墨和金刚石；③甲烷和丁烷；④和⑤和（1）组两种物质互为同位素；（2）组两种物质互为同素异形体；（3）组两种物质互为同系物；（4）组两种物质互为同分异构体；（5）组两种物质实质上是同一种物质。答案：①；②；③；⑤；④。【习题8】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，由此推断其苯环上的四溴代物的同分异构体有（）A、9种B、10种C、11种D、12种答案：A谢谢同学们MakePresentationmuchmorefun§2.2.1有机化合物的分类专题2有机物的结构与分类义乌市私立群星学校高中部褚开朗一、官能团和同系物：1、官能团：反映一类有机化合物特殊性质的原子或原子团叫做官能团。例如：＞C=C＜、-C≡C-、-Cl、-OH、-CHO、-COOH等。【注意】-CH3、-CH2CH3不属于官能团。2、同系物：结构相似、分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。【注意】同分异构体之间，即使是同种物质也不能称为同系物，例如：CH3CH2CH2CH3和不能互称同系物。3、烃：仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物，又叫烃，即CxHy。4、烃的衍生物：烃分子中的一个或多个氢原子被其他原子或原子团取代后的物质称为烃的衍生物。二、有机化合物按官能团分类：类别官能团代表物质该类物质通式烃烷烃——CH4、CH3CH3CnH2n+2烯烃＞C=C＜(碳碳双键)CH2=CH2、CH2=CH-CH3CnH2n环烷烃——△、□CnH2n炔烃-C≡C-(碳碳叁键)CH≡CH、CH≡C-CH3CnH2n-2苯及其同系物——CnH2n-6类别官能团代表物质该类物质通式烃的衍生物卤代烃-X(卤素原子)CH3Cl——醇-OH(羟基)CH3CH2OHCnH2n+2O酚-OH(羟基)——醚-O-(醚键)CH3-O-CH3CnH2n+2O醛-CHO(醛基)CH3CHOCnH2nO酮(羰基)CnH2nO羧酸-COOH(羧基)CH3COOHCnH2nO2酯(酯基)CH3COOCH2CH3CnH2nO2胺-NH2(氨基)CH3-NH2——三、有机物按碳架分类：有机物(有没有苯环)I脂肪族化合物：不含苯环的有机物II芳香族化合物：含苯环的有机物有机物(碳原子连接III链状化合物：直链、直链带支链方式是链状还是环状)IV环状化合物：三元环、四元环等【习题1】下列属于脂肪烃的是()答案：A【习题2】请你对左列有机化合物进行分类，其中，属于烷烃的是__________；属于烯烃的是__________；属于芳香烃的是__________；属于醇的是__________；属于醛的是__________；属于羧酸的是__________。答案：烷烃①③；烯烃④；芳香烃⑤⑧⑨；醇②⑥；醛⑦11；羧酸⑩；谢谢同学们MakePresentationmuchmorefun§2.2.2有机化合物的命名专题2有机物的结构与分类义乌市私立群星学校高中部褚开朗一、有机物中的基：1、基：从有机物分子中去掉一个氢原子后剩余的原子团叫做基或基团，譬如甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3或-C2H5)等。【注意】①基团并不能单独存在，只是用来描述有机物的结构用的；②具有特殊化学性质的基团叫做官能团，例如-OH、-CHO、-COOH等。2、烃基：烃分子中去掉一个氢原子后剩余的原子团叫做烃基，-CxHy。【注意】譬如烷基的通式为-CnH2n+1。二、习惯命名法：习惯命名法又称普通命名法，在命名简单有机化合物时时比较方便。①根据碳原子数，十个及以下依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；十个以上的用汉字数字表示，例如十一、十二……②碳原子个数相同时用“正”、“异”、“新”等来区分。【习惯命名法示例】CH3CH2CH2CH3正丁烷异丁烷CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2OH正丙醇异丙醇新戊醇三、烷烃的系统命名法：①选