有机化合物的结构特点
第二节有机化合物的结构特点一、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较
二、怎样才能正确书写同分异构体？准确判断出同分异构体的数目的方法有哪些？
1．同分异构体的书写方法
(1)降碳对称法(适用于碳链异构)
下面以C7H16为例写出它的同分异构体：
①将分子写成直链形式：CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3
②从直链上去掉一个—CH3，依次连在剩余碳链中心对称线的一侧的各个碳原子上，得到多种带有甲基的，主链比原主链少一个碳原子的异构体。
。根据碳链中心对称，将—CH3连在对称轴的右侧就会与左侧连接方式重复。另外甲基不能连在链端链上，否则就会与第一种连接方式重复。
③再从主链上去掉一个碳，可形成一个—CH2CH3或两个—CH3来取代有5个碳原子的主链上的氢。当取代基为—CH2CH3时，由对称关系只能接在中间的碳原子上，即
。当取代基为两个甲基时，在主链上先定一个甲基，按照对、邻、间的位置依次移动另外一个甲基，注意不要重复。
(2)取代法(适用于醇、卤代烃异构)
先碳链异构后位置异构
如书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体，如图(图中数字即为—OH接入后的位置，即这样的醇合计为8种)：
(3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等)
先根据给定的碳原子数，写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原子补足碳的四个价键。
如书写分子式为C5H10O的酮(插入)的同分异构体，如图：
。
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Cl)；CH4的一氯代物只有一种同分异构体，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。
(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处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时，物与像的关系)。
(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。
【特别提醒】书写同分异构体时的顺序是碳链异构→官能团异构→位置异构逐一考虑，这样可以避免重复和漏写。
种类实例含义应用范围
化学式C2H6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
多用于研究物质组成
最简式（实验
式）乙烷最简式为CH3
①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
有共同组成的物质
电子式用小黑点等记号代表电子，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由于能反映有机
物的结构，有机反应常用
结构式表示
结构简式CH3—CH3结构式的简便写法，着重突出结构特
点(官能团)
同“结构式”
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的原子
大小
用于表示分子中各原子
的相对大小和结合顺序
类型1 有机物中碳原子的成键特点
例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()
答案 C
解析根据碳原子总是形成四个共价键，氧原子总是形成两个共价键，CH3OC(CH3)3分
子的结构式可表示为。
类型2 判断是否为同分异构体
例2下列各组物质中，两者互为同分异构体的
是()
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO和CO(NH2)2
③C2H5NO2和
④
A．①②③B．②③C．①③④D．①②④
答案 B
解析分子式相同、结构不同的物质互称为同分异构体。①中两种物质的分子式不同，②、③的分子式相同，但结构不同，其属同分异构体，④属于同种物质。
判断两有机物是否是同分异构体的方法：①先看除碳、氢以外其他元素的原子个数是否相等(如O、N、S等)；若不相等，一定不是同分异构体。②再看碳原子数是否相同，若碳原子数不同，则一定不是同分异构体。③当碳原子数相同时，再看官能团类别，若有机物含有多个官能团且官能团类别相同时，则应分别写出结构简式进行比较后确定。④同分异构现象不仅存在于有机物中，也存在于某些无机物中，而且有机物与无机物也可形成异构体。
类型3 同分异构体的书写
例
3某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“—CH2—”，两个“—CH3”，一个“CH”和一个“”，试写出它的同分异构体的结构简式。
解析方法一在限制条件下书写同分异构体，必须满足所给的限制条件，可用拼接法解决此类问题。先写出五个C原子的直链碳架，只要移动氯原子在碳链中的位置，就可得两种。然后将主链变为四个碳，另一个碳作为支链，这样结构当中便有三个“—CH3”，必须破坏其中的一个，将“—Cl”取代三个“—CH3”中的一个氢原子，又得两种。
方法二先写出戊烷的同分异构体，再依次加“—Cl”，得到C5H11Cl的所有同分异构体，再选出符合条件的即可。
书写同分异构体时，为了避免漏写或重写，提高同分异构体的书写速度和准确度，书写要注意有序性、等位性。
有序性：由于有机物分子中碳原子数越多，碳原子的连接方式越复杂，且同分异构体越多，在书写时必须按照一定的顺序，否则就会漏写或重复。
等位性：即等同位置，也就是处于镜面对称位置的碳原子，如同一个碳原子上的甲基碳原子、同一碳原子上的氢原子都具有等位性。
类型4 判断同分异构体的种类和数目
例
4根据下表中烃的分子式排列规律，判断空
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16
A.3
答案 A
解析分析图表得出规律，1、2组、3、4组、5、6组，7、8组H原子个数相差4，第5种物质分子式C5H12，有3种同分异构体
。
1．以组成为C5H12的戊烷的三种同分异构体为例，回忆有关同分异构体知识。
点拨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。
2．根据正戊烷、异戊烷、新戊烷的结构式分析它们的相同点和不同点。
物质名称正戊烷异戊烷新戊烷
结构式
相同点饱和链状，属于烷烃
不同点碳的骨架不同，支链数目不同
己烷(C6H14)有5种同分异构体，你能写出它们的结构简式吗？你能写出C3H6的同分异构体吗？
点拨己烷的同分异构体共有5种，其结构简式分别为：CH3(CH2)4CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、
CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2。C3H6的同分异构体共有2种，分别是CH2===CHCH3(丙烯)和(环丙烷)。
1．44共价单双三
点拨种类繁多，数目庞大的有机物构成基础就是碳链与碳环。因此，要熟练掌握碳原子的成键特点。
2．3
点拨同一种有机物在书写结构简式时，可以写出不同的形式。判断它们是否是同一种物质，关键看以下几条：(1)主链是否相等。(2)支链的种数和个数是否相同。(3)支链的位置是否相同。
3．B
点拨判断两种物质是否是同分异构体关键看两点：(1)分子式相同。(2)结构简式不同。
4．
点拨此类题可用等效氢法，只能生成一种一氯代物，就说明只含有一种等效氢。
5．CH3CH===CH2；
点拨判断是否是同系物关键看两条：(1)结构是否相似，所谓的结构相似就是所含官能团的种数、个数相同，碳链相似。
(2)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
1．大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是() 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
答案 C
解析因碳原子有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均形成共价键。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。
2．下列各对物质属于同分异构体的是()
A.12 6C与13 6C
B．O2、O3
答案 D
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()
答案 C
4．下列说法正确的是()
A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物
B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体
C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体
答案 D
解析分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH===CH2与CH2CH2CH2CH2，故A说法错误；若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH2O(甲醛)和C2H4O2(乙酸)，所以B说法错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，故C说法错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。
5．分子式为C7H16的烷烃中，含有三个甲基的同分异构体的数目是()
A．2种B．3种C．4种D．5种
答案 B
6．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
答案 C
7．已知丙烷的二氯代物有四种异构体，则其六氯代物的异构体数目有()
A．两种B．三种C．四种D．五种
答案 C
解析采用换元法，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。
8．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是()
A．NaOH B．SiO2C．Fe D．C3H8
答案 D
解析NaOH为离子化合物，其化学式仅表示Na＋和OH－的个数比，并不是真正的分子式；SiO2为原子晶体，此化学式仅表示了原子个数最简比；Fe为金属晶体，此化学式表示铁元素、表示一个铁原子、表示铁单质；C3H8为分子晶体，其化学式可表示一个C3H8分子。
9．下列有机化合物中，互为同分异构体的组合有____________(填编号)。
答案②④；①③(或③⑤)；⑥⑦⑧⑨
10．现有键线式为的有机物分子式为_________，
如果保持6个碳原子的环不变，环中的双键移位(两个双键不能连在同一碳原子上)，支链种类、位置不变，用上述简写法，写出该有机物可能的同分异构体________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
1．下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是()
答案 A
解析A项中的C、Si原子最外层都是四个电子，因此，它们在与其他原子成键时应该共用四对电子，A不对；其他各项按C原子呈4价，O原子及S原子与Se原子呈2价，N 原子呈3价的原则判断，都是合理的。
2．下列说法正确的是()
A．同分异构现象只存在于有机物和有机物之间
B．同分异构现象不存在于无机物之间
C．在无机化合物和有机化合物间一定不存在同分异构现象
D．在无机化合物和有机化合物间可能存在同分异构体现象
答案 D
3．(1)分子式为C3H8O的有机物的同分异构体有
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；
(2)分子式为C4H10O的有机物中，属于醇(含—OH)的同分异构体有
________________________________________________________________________。
1．下列物质一定为同分异构体的是()
A．分子式相同，结构也相同B．相对分子质量相同，结构不同
C．相对分子质量不同，结构相同D．分子式相同，结构不同
答案 D
解析A分子式相同，结构也相同，应是同一种物质；B中相对分子质量相同，分子式
不一定相同，如CH3CH2CH3与；D符合同分异构体的定义，故选D。
2．下列四种物质：①CO2②CHCl3③甲烷④CCl4⑤P4其结构具有正四面体构型的是()
A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①④⑤
答案 B
解析CO2分子为直线形，CH4和CCl4分子呈正四面体形，C原子位于四面体的中心，CHCl3分子为四面体形，C原子位于四面体的中心，但因C—H键与C—Cl键长不等，故不是正四面体形，P4分子呈正四面体形，4个P原子位于正四面体的4个顶点。
3．下列各分子式表示纯净物的是()
A．CH2Br2B．C3H8C．C4H10D．C
答案AB
解析甲烷是一个正四面体结构，所以它的二卤取代物不存在同分异构体；丙烷分子中
的碳原子只能有一种排列顺序，所以不存在同分异构体；丁烷分子中的四个碳原子有两种排列方式，所以可得两种同分异构体；D选项中的碳既可表示金刚石，又可表示石墨，所以不能表示纯净物。
4．进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是()
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3
答案 D
5．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式可以是()
A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H14
答案 C
6．主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()
A．2种B．3种C．4种D．5种
答案 A
解析符合题目要求的烷烃有：
7．甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代，则可得到的分子如下图。对该分子的描述，不正确的是()
A．分子式为C25H20B．所有碳原子都在同一平面上
C．此分子的一卤代物只有三种D．此物质属芳香烃类物质
答案 B
解析该化合物为(C6H5)4C，故分子式为C25H20，CH4为正四面体结构，故其取代后的化合物不是平面结构，该化合物中的氢原子只有三种类型的位置，故其一卤代物只有三种，该化合物是含苯环的碳氢化合物故为芳香烃。
8．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得的芳香烃产物数目为()
A．3种B．4种C．5种D．6种
答案 D
解析烷基的通式为－C n H2n＋1，M＝43，由12n＋2n＋1＝43。解得n＝3，－C3H7的烃基可能有两种：
CH3－CH2－CH2－和它们可分别取代苯环上邻、间、对位上的氢原子。甲苯
有三个不对称位置，，故两种不同的烃基取代苯环上的一个氢原子，得到的同分异构体数目为2×3＝6(种)。
9．2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得，他们发现了某些被称为手性分子的分子，可用来加快并控制化学反应，开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中，若某个碳原子连接着4个不同的原子或基团，则这种碳原子称为“手性碳
原子”。如。某化学式为C7H10的链烃的众多同分异构体中，含有“手性碳原子”，但与足量H2发生加成反应后产物不具有“手性碳原子”的结构简式的是()
答案 A
解析本题的创新之处在于以信息形式创设学习的新情境。在新情境下按题目要求利用已学会的炔烃性质和刚领会的手性碳知识解决新问题。手性碳要求连接在碳上的四个原子或原子团不同，否则碳原子不具有手性。下列四选项中的手性碳原子是标“·”的碳原子：
若与H2加成后手性消失，则手性碳原子上连接的碳架结构中至少有两个是相同的，则加成H2反应后生成相同的饱和烃基，手性消失，只有A是满足的。加成H2后，原来手性碳连接的三个基团变为三个乙基而手性消失。
10．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
________________________________________________________________________。
答案(1)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩(2)①②、②⑩(3)①⑩、③⑥、④⑤(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨
11．(1)写出分子式为C5H10的烯烃(含)的同分异构体
(2)已知某有机化合物是芳香化合物，且分子式为C8H10，试写出它们所有的同分异构体。
12．烷烃分子可看成由—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，这种烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为_________________________________________________________ 或________________________或____________________________________________。
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：
三种结构简式。
13．烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化成，但若烷基R中直
接与苯环连接的碳原子上没有C—H键，则不容易被氧化得到。现有分子式为C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化的异构体有7种，其中的三种是：
请写出其他四种的结构简式：
______________________________，______________，__________________，
________________________________________________ ________________________。
《有机化合物的结构特点》教案
第二节有机化合物的结构特点 教学目标： 1．知识与技能：掌握有机化合物的结构特点 2．过程与方法：通过练习掌握有机化合物的结构。 3．情感态度和价值观：在学习过程中培养归纳能力和自学能力。教学重点：有机化合物的结构特点 教学难点：有机化合物的结构特点法 教学过程： 第一课时 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
第二课时 [思考回忆]同系物、同分异构体的定义？（学生思考回答，老师板书） [板书] 二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义 同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。 同分异构体：分子式相同, 结构不同的化合物互称为同分异构体。 （同系物：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。） [知识导航1] 引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述2答案，从中得出对“同分异构”的理解： （1）“同分”——相同分子式（2）“异构”——结构不同 分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。 （“异构”可以是象上述②与③是碳链异构，也可以是像⑥与⑦是官能团异构）“同系物”的理解：（1）结构相似———一定是属于同一类物质； （2）分子组成上相差一个或若干个CH2原子团——分子式不同[学生自主学习，完成《自我检测1》] 《自我检测1》 下列五种有机物中，互为同分异构体；互为同一
物质； 互为同系物。 ① ② ③ ④ CH 2=CH －CH 3 ⑤ CH 2=CH －CH=CH 2 [知识导航2] （1）由①和②是同分异构体，得出“异构”还可以是位置异构； （2）②和③互为同一物质，巩固烯烃的命名法； （3）由①和④是同系物，但与⑤不算同系物，深化对“同系物”概念中“结构相似”的含义理解。（不仅要含官能团相同，且官能团的数目也要相同。） （4）归纳有机物中同分异构体的类型；由此揭示出，有机物的同分异构现象产生的本质原因是什么？（同分异现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的，这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象，如顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。） [板书] 二、同分异构体的类型和判断方法 1.同分异构体的类型： a.碳链异构：指碳原子的连接次序不同引起的异构 b.官能团异构：官能团不同引起的异构 CH 3－CH －CH=CH 2 ︱ CH 3 CH 3︱ CH 3－C=CH －CH 3 CH 3－CH=C ︱ CH 3 CH 3 ︱
有机化合物结构的表示方法
有机化合物结构的表示方法（拓展应用） 一．学习目标 学会用结构式、结构简式和键线式来表示常见有机化合物的结构 二．重点难点 结构简式表示有机化合物的结构 三．知识梳理 【练习】写出下列有机物的电子式 乙烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙酸、乙醛 1. 结构式的书写 (1)结构式定义 （2）书写注意点 【练习】写出下列有机物的结构式 乙烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙酸、乙醛 2．结构简式书写： （1）定义 （2）书写注意点 ①表示原子间形成单键的“—”可以省略 ②“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。但醛基、羰基、羧基可以简写为“-CHO”、“-CO-”、“-COOH” ③不能用碳干结构表示，碳原子连接的氢原子个数要正确，官能团不能略写，要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。 【练习】写出下列有机物的结构简式 乙烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙酸、乙醛 3．键线式： 定义：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式。每个交点、端点代表一个碳原子，每一条线段代表一个共价键，每个碳原子有四条线段，用四减去线段数既是氢原子个数。 【练习】写出下列有机物的键线式 丙烷、丙烯、丙炔、丙醇、丙酸、丙醛
CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 3 3 CH 3CH CHCH 3 注意事项: （1）一般表示3个以上碳原子的有机物；弄清碳原子的杂化方式 （2）只忽略C-H 键,其余的化学键不能忽略； （3）必须表示出C=C 、C ≡C 键等官能团； （4）碳氢原子不标注，其余原子必须标注（含羟基、醛基和羧基中氢原子）。 （5）计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。 【小结】有机化合物结构的表示方法 电子式 结构式 结构简式 键线式 【过关训练】 C C C C H H H H _________________________、___________________________ C C C C Br H Br H H _______________________、___________________________ C C C C H H H H H H H H ____________________________、___________________________ 3．有机化合物的结构简式可进一步简化，如： 略 去碳 氢 元素短线替换 省略短线 双键叁键保留
有机化合物的结构特点
第二节有机化合物的结构特点一、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较
二、怎样才能正确书写同分异构体？准确判断出同分异构体的数目的方法有哪些？ 1．同分异构体的书写方法 (1)降碳对称法(适用于碳链异构) 下面以C7H16为例写出它的同分异构体： ①将分子写成直链形式：CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 ②从直链上去掉一个—CH3，依次连在剩余碳链中心对称线的一侧的各个碳原子上，得到多种带有甲基的，主链比原主链少一个碳原子的异构体。 。根据碳链中心对称，将—CH3连在对称轴的右侧就会与左侧连接方式重复。另外甲基不能连在链端链上，否则就会与第一种连接方式重复。 ③再从主链上去掉一个碳，可形成一个—CH2CH3或两个—CH3来取代有5个碳原子的主链上的氢。当取代基为—CH2CH3时，由对称关系只能接在中间的碳原子上，即 。当取代基为两个甲基时，在主链上先定一个甲基，按照对、邻、间的位置依次移动另外一个甲基，注意不要重复。 (2)取代法(适用于醇、卤代烃异构) 先碳链异构后位置异构 如书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体，如图(图中数字即为—OH接入后的位置，即这样的醇合计为8种)： (3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等) 先根据给定的碳原子数，写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原子补足碳的四个价键。 如书写分子式为C5H10O的酮(插入)的同分异构体，如图： 。 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Cl)；CH4的一氯代物只有一种同分异构体，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。 (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：
有机物的分子结构特点和主要化学性质word版本
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C 8H 18 C 4 H 10 +C 4 H 8 C4H10C2H6+C2H4 (3)氧化反应 ①燃烧氧化
②催化氧化 2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O 2．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 2CH2CH2+O22CH3-CHO ③使高锰酸钾溶液褪色 (2)加成反应 ①加H 2、X 2 (X：Cl、Br、I) CH2CH2+H2CH3-CH3 CH2CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl ②加H 2 O、HX CH2CH2+H-OH CH3-CH2OH CH2 CH2+HCl CH3-CH2Cl
高中化学 有机化合物的结构特点教案新人教版
第二节有机化合物的结构特点(教学设计) 第一课时 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 教学内容教 学 环 节 教学活动 设计意图 教师活动学生活动 ——引 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？ 结构决定性质， 结构不同，性质 不同。 明确研究有机 物的思路：组成 —结构—性质。 有机分子的结构是三维 的设 置 情 景 多媒体播放化学史话：有机化合物的三 维结构。思考：为什么范特霍夫和勒贝 尔提出的立体化学理论能解决困扰19世 纪化学家的难题？ 思考、回答激发学生兴趣， 同时让学生认 识到人们对事 物的认识是逐 渐深入的。 有机物中碳原子的成键 特点交 流 与 讨 论 指导学生搭建甲烷、乙烯、乙炔、苯等 有机物的球棍模型并进行交流与讨论。 讨论：碳原子最 外层中子数是 多少？怎样才 能达到8电子 稳定结构？碳 原子的成键方 式有哪些？碳 原子的价键总 数是多少？什 么叫单键、双 键、叁键？什么 叫不饱和碳原 子？ 通过观察讨论， 让学生在探究 中认识有机物 中碳原子的成 键特点。 有机物中碳原子的成键 特点归 纳 板 书 有机物中碳原子的成键特征：1、碳原子 含有4个价电子，易跟多种原子形成共 价键。 2、易形成单键、双键、叁键、碳链、碳 环等多种复杂结构单元。 3、碳原子价键总数为4。 不饱和碳原子：是指连接双键、叁键或 在苯环上的碳原子（所连原子的数目少 于4）。 师生共同小结。通过归纳，帮助 学生理清思路。
简单有机分 子的空间结 构及 碳原子的成键方式与分子空间构型的关系观 察 与 思 考 观察甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的 球棍模型，思考碳原子的成键方式与分 子的空间构型、键角有什么关系？ 分别用一个甲基取代以上模型中的一个 氢原子，甲基中的碳原子与原结构有什 么关系？ 分组、动手搭建 球棍模型。填 P19表2-1并思 考：碳原子的成 键方式与键角、 分子的空间构 型间有什么关 系？ 从二维到三维， 切身体会有机 分子的立体结 构。归纳碳原子 成键方式与空 间构型的关系。 碳原子的成键方式与分子空间构型 的关系归 纳 分 析 —C——C= 四面体型平面型 =C= —C≡ 直线型直线型平面型 默记理清思路 分子空间构 型迁 移 应 用 观察以下有机物结构： CH3 CH2CH3 (1) C = C H H (2) H--C≡C--CH2CH3 (3) —C≡C—CH=CF2、 思考：（1）最 多有几个碳原 子共面？（2） 最多有几个碳 原子共线？（3） 有几个不饱和 碳原子？ 应用巩固 杂化轨道与有机化合物空间形状观 看 动 画 轨道播放杂化的动画过程，碳原子成键 过程及分子的空间构型。 观看、思考 激发兴趣，帮助 学生自学，有助 于认识立体异 构。 碳原子的成键特征与有机分子的空间构型整 理 与 归 纳 1、有机物中常见的共价键：C-C、C=C、 C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、 C-N、苯环 2、碳原子价键总数为4（单键、双键和 叁键的价键数分别为1、2和3）。 3、双键中有一个键较易断裂，叁键中有 两个键较易断裂。 4、不饱和碳原子是指连接双键、叁键或 在苯环上的碳原子（所连原子的数 目少于4）。 5、分子的空间构型： （1）四面体：CH4、CH3CI、CCI4 （2）平面型：CH2=CH2、苯 （3）直线型：CH≡CH 师生共同整理 归纳 整理归纳 学业评价迁 移 应 展示幻灯片：课堂练习 学生练习巩固
有机化合物的结构特点
《有机化合物的结构特点》课后练习 1．(双选)以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是() A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个共价键 B．在有机化合物中，碳元素只显－4价 C．在烃中，碳原子之间只形成链状 D．碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物 【解析】在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，如环已烷，C项错误。 【答案】AD 2．下列结构式从成键情况看不合理的是() 【解析】根据几种原子的成键特点分析：碳原子和硅原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧原子形成2个共价键，氮原子形成3个共价键，D中C、Si成键不合理。 【答案】 D 3．下列各组物质中属于同分异构体的是()
【解析】因为苯分子中不存在单双键交替的结构，而是一种特殊的化学键，因此A 项中两种结构简式表示的是同一种物质。B项也是同种物质。C项中两种结构可认为是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。 【答案】 D 4．下列说法中正确的是() A．相对分子质量相同，组成元素也相同的化合物一定是同分异构体 B．凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 C．两种物质的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则两者一定是同分异构体D．分子式相同的不同有机物一定互为同分异构体 【解析】A项，分子式不一定相同，如C10H8与C9H20，A错；互为同系物必须满足两个条件：①结构相似，②在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，两者缺一不可，B 错；对于C项则仅是最简式相同，分子式不一定相同；D中明确了物质的分子式相同，却又是不同的化合物，则必然是同分异构体，满足同分异构体的条件，故D正确。 【答案】 D 5．下列式子是某学生书写的C5H12的同分异构体的结构简式()
有机化学结构特点
【学习导引】 有机物是指含________元素(除去个别结构简单、性质与无机物接近的化合物)的化合物。烃是指________；烃的衍生物是指________；官能团是指________。 填写下表，写出各类化合物的官能团名称与结构简式(没有官能团的写“无”)： 说明：醇与酚的官能团均为羟基－OH，但醇与酚不属于同一类化合物。醇是羟基直接与脂肪烃基(链烃基或脂环烃基)相连的化合物；而酚则是羟基与苯环直接相连的化合物。如：叫邻甲基苯酚，而则叫苯甲醇。 思考：含有苯环的化合物叫芳香族化合物。芳香族化合物与芳香烃两个概念间的关系是怎样的？举例说明。
【同步训练】 1．化合物属于下列哪一类别的有机物( ) A．醛类B．酮类C．羧酸类D．酯类 2．下列同组的两物质，属于同一类别的是( ) A．CH3－CH3CH3CH(CH3)2B． C．CH3CH2OH CH3CHO D．HCOOCH3CH3COOH 3．下列叙述，正确的是 A．分子中含有苯环的化合物，都属于芳香烃 B．分子中含有双键的化合物，都属于烯烃 C．分子中只含单键的烃，属于饱和烃 D．不存在分子中既含有双键又含有三键的烃 4．以a表示分子中所含碳原子数，则烷烃的分子组成通式为__________，含100个氢原子的烷烃的分子式是__________，其相对分子质量是__________。相对分子质量为100的烷烃的分子式是__________，分子中含有50个电子的烷烃的分子式是__________。随着碳原子数的增加，烷烃分子中含碳元素的质量分数__________(增大/减小)，逼近__________。 5．若定义“分子中只含一个碳碳双键的链烃”为烯烃，则含n个碳原子的烯烃的分子式为__________，烯烃中含碳的质量分数为__________，某烯烃经催化加氢得2－甲基丁烷，则该烯烃可能有__________种不同的结构。 6．分析下列有机化合物的结构简式，完成填空并回答有关问题。 ①CH3CH2CH2CHBrCH3；②C2H5OH；③CH3CH(CH3)CH2CH3；④(CH3)2CHCH＝CHCH3； ⑤；⑥；⑦CH3CH2CH3；⑧； ⑨(CH3)2CH－COOH；⑩；(11) (1)请对上述10种有机物进行分类，其中(填写编号)： 属于烷烃的是__________；属于烯烃的是__________；属于芳香烃的是__________； 属于卤代烃的是__________；属于醇的是__________；属于醛的是__________； 属于酚的是__________；属于羧酸的是__________。 (2)以上10种物质中，哪些属于同系物？请说明理由。 【能力拓展】 1．下面的原子或原子团不．属于 ．．官能团的是( )
有机物结构特点(解析)
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。 种类实例含义应用范围 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 CH2O ①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
有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构与性质 有机化学能充分体现出“结构决定性质，性质反映结构”的规律。有机化合物的结构与碳原子的成键方式有关。碳原子最外层4个电子，得失电子都不容易，主要以共价键与其它原子结合。依据共用电子对数可将碳原子形成的共价键分为单键、双键、三键这三类；依据共用电子对是否有偏向可分为极性键和非极性键；依据原子轨道重叠成键的方式又分为σ键、π键，有的还存在大π键。碳原子成键方式的多样性决定有机化合物大多存在同分异构现象，常见的同分异构有碳骨架异构、官能团位置异构、官能团类别异构。官能团决定有机化合物的化学特性，官能团的相互影响会使有机化合物具有某些特性。 【重点难点】 重点：不同类有机物中碳原子不同的成键方式和同分异构体。 难点：有机物的结构与碳原子成键方式的关系及如何书写有机物的同分异构体。 【知识讲解】 烃分子中有，烃的衍生物中有－x、－OH、 等不同的官能团，这些官能团决定了有机化合物具有各 自典型的性质。学习有机化合物，必须明确“结构决定性质，性质反映结构”。有机化合物的结构是以分子中碳原子结合成的碳骨架为基础的，故首先要研究碳原子的结合方式——成键情况。 一、碳原子的成键方式 上节已把有机物分为链状有机化合物和环状有机化合物，这就是根据碳骨架的形状来分的，烃中又有烷烃、烯烃和炔烃，这是根据碳原子形成不同的碳碳键来分的。 1、单键、双键和三键 碳原子最外层4个电子，要形成最外层8个电子的稳定结构，每个碳原子需共用4对电子。若每个碳原子分别与4个碳原子各形成一对共用电子，形成的该共价键为单键。若两个碳原 子间共用两对电子的共价键称为双键，用表示。若两个碳原子间共用三对电子的共价键称为三键，用表示。下面介绍几种常见有机物的成键情况。 (1)中碳原子成键情况和空间构型 的电子式为，结构式为，空间构型为正四面体，键角为109.5°(或109°28′)。 C原子的轨道表示式为，参与成键时，形成杂化轨道。中分子中C原子形成sp3杂化轨道：，形成了四个完全相同的杂化轨道，分别与H原
有机化合物的结构
有机化合物的结构 专题二有机物的结构与分类 第一单元有机化合物的结构 【教学目标】有机物中碳原子的成键特点 2 .有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系有机物结构的表示方法：结构式 结构简式 键线式同分异构现象同分异构体的种类及确定方法【教学重点】有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系 【教学难点】同分异构现象 【教学方法】自主探究法、分析法等 【教学课时】2课时 【教学过程】 第一课时 【问】你认为造成有机化合物性质差异的主要原因有哪些？ 形成元素种类不同 有机物性质不同 元素结合方式不同 一有机物中碳原子的成键特点
C ——形成四根共价建 H ——形成一根共价建 O ——形成两根共价建 N ——形成三根共价建 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？ 这两种图示表示的其实是同一种物质，它其实是一个空 间四面体，在这个结构中单键可以旋转。根据所学内容，完成下表 有机物甲烷乙烯乙炔苯 分子式 结构式 分子构型 碳碳键成键特点 其中单键可以旋转，双键和三键不能旋转 【问】有机物的分子构型和碳碳键的成键方式有什么关系呢？（结合课件讲述） 饱和碳原子——sp3杂化四面体型 双键碳原子——sp2杂化平面型 叁键碳原子——sp杂化直线型 苯环中碳原子——sp2 平面型
例：例1：以下物质中最多能有几个碳原子共面？最多有几个碳原子能在一条直线上？ CH3－CH＝CH－C≡C－CF3 例2 该分子中，处于同一平面的原子最多有几个？ 二有机物结构的表示方法 1 结构式——完整的表示出有机物分子中每个原子的成键情况。 2 结构简式——结构式的缩减形式 书写规则： （1）结构式中表示单键的“——”可以省略，例如乙烷的结构简式为：CH3CH3 （2）“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，但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH （3）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OHCH2CH 键线式——只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图示中的一个拐点和终点均表示一个碳原子。 【完成教材P23问题解决】 【过渡】你知道为什么有机物的种类会有这么多吗？其实这与有机物中存在同分异构现象有关，同分异构现象我们在高一的时候已经学过，你还记得吗？
有机化合物结构的表示方法(学案)
有机化合物结构的表示方法（学案） 沛县湖西中学 李世敏 课标要求 学会用结构式、结构简式和键线式来表示常见有机化合物的结构。 学习纲要 1. 结构式的书写 (1)结构式定义 （2）书写注意点 2．结构简式书写： （1）定义 （2）书写注意点 不能用碳干结构表示，碳原子连接的氢原子个数要正确，官能团不能略写，要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。 3．键线式： 定义：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式。每个交点、端点代表一个碳原子，每一条线段 代表一个共价键，每个碳原子有四条线段，用四减去线段数既是氢原子个数。 注意事项: （1）一般表示3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； （3）必须表示出C=C 、C ≡C 键等官能团； （4）碳氢原子不标注，其余原子必须标注（含羟基、醛基和羧基中氢原子）。 （5）计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。 拓展应用: 有机化合物结构的表示方法 电子式 结构式 结构简式 键线式 【基础训练】 1略去 碳 氢 元素符号 短线替换 共用电子对 省略短线 双键叁键保留
CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 3 3 CH 3CH CHCH 3 2C C C C H H H H 、 C C C C H Br H Br H H H 、 C C C C H H H H H H H 、 3．有机化合物的结构简式可进一步简化，如： 请写出下列有机物分子的分子式： ⑴ ； ⑵ ； ⑶Cl ；⑷ ；
（5） O O ；（6） O OH。 有机化合物的结构 沛县湖西中学李世敏 课标要求 1．了解有机化合物中碳原子的三种成键方式及其空间取向； 2．掌握甲烷、乙烯、乙炔分子的组成和空间构型； 3．理解杂化轨道理论是怎样解释有机化合物的空间形状的。 学习纲要 1．有机物中碳原子的成键特点 （1）在有机物中，碳原子有个价电子，碳呈价。 （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） 【说明】①有机物常见共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C=O、C-X、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（或三键）不能旋转。 （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。 [练习]写出甲烷和乙烯的分子式、电子式、结构式结和构简式。 甲烷的化学式： 甲烷的电子式： 甲烷的结构式： [小结] 甲烷是立体结构， C原子和四个氢原子不处于同一平面，正四面体。 乙烯的分子式： 乙烯的电子式：
《有机化合物的结构》教案(苏教版)
专题二 有机物的结构与分类 第一单元 有机化合物的结构 要点：1有机物中碳原子的成键特点 2 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法：结构式 结构简式 键线式 4 同分异构现象 5 同分异构体的种类及确定方法 第一课时 【问】你认为造成有机化合物性质差异的主要原因有哪些？ 形成元素种类不同 有机物性质不同 元素结合方式不同 一 有机物中碳原子的成键特点 C ——形成四根共价建 H ——形成一根共价建 O ——形成两根共价建 N ——形成三根共价建 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？ 这两种图示表示的其实是同一种物质，它其实是一个空间四面体，在这个结构中单键可以旋转。根据所学内容，完成下表 其中单键可以旋转，双键和三键不能旋转 【问】有机物的分子构型和碳碳键的成键方式有什么关系呢？（结合课件讲述） 饱和碳原子——sp 3 杂化 四面体型 双键碳原子——sp 2 杂化 平面型 叁键碳原子——sp 杂化 直线型 苯环中碳原子——sp 2 平面型 例：例1：以下物质中最多能有几个碳原子共面？最多有几个碳原子能在一条直线上？ CH 3－CH ＝CH －C ≡C －CF 3
例2 该分子中，处于同一平面的原子最多有几个？ 二有机物结构的表示方法 1 结构式——完整的表示出有机物分子中每个原子的成键情况。 2 结构简式——结构式的缩减形式 书写规则： （1）结构式中表示单键的“——”可以省略，例如乙烷的结构简式为：CH3CH3 （2）“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，但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH （3）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以及与碳原子相连的基团，图示中的一个拐点和终点均表示一个碳原子。 【完成教材P23问题解决】 【过渡】你知道为什么有机物的种类会有这么多吗？其实这与有机物中存在同分异构现象有关，同分异构现象我们在高一的时候已经学过，你还记得吗？ 三同分异构体 1 同分异构现象的概念 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。 【课后思考】1你知道有哪些通分异构现象吗？请举例说明： 2 分子式为C7H16的有机物可能的结构简式有哪些？你是如何推断的？ 第二课时 【讨论】学生回答以上问题 2 同分异构体的种类 1）碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引起的同分异构现象 （A）首先写出无支链的烷烃碳链，即得到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。 【例】根据以上规则重新确定分子式为C7H16的有机物的同分异构体 【思考】那么是否所有的有机物都有同分异构体呢？ CH4有同分异构体吗？CH3CH3有同分异构体吗？CH3CH2CH3有同分异构体吗？（D）3C以下的烷烃无同分异构体 【学生讨论】已知烯烃的分子式为C n H2n，那么分子式为C4H8的烯烃，可能的结构简式 有哪些？ （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导致同分异构现象，上面这个问题就说明了这一点。再比如：丙醇就有两种同分异构体：CH3CH2CH2OH 和CH3CHCH3
人教版高中化学选修五第一章认识有机化合物 第二节有机化合物的结构特点(精炼讲义 课后习题)
第二节有机化合物的结构特点 [目标导航] 了解有机化合物中碳原子的成键特点 1.了解有机化合物存在同分异构现象 3.能判断简单有机化合物的同分异构体 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 碳原子的成键特点，决定了含有原子种类相同，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，从而形成具有不同结构的分子。 2．甲烷的分子结构 (1)甲烷分子结构的表示方法 (2)甲烷分子的空间构型 以为中心，4个氢原子位于四个顶点的立体结构。在CH4分子中4个C—H键完全等同。 【议一议】 1．已知甲烷分子中的两个氢原子被两个Cl原子取代后的结构只有一种，能否证明CH4的空间构型是正四面体结构，而不是平面结构(用下图说明) 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 (1)同分异构现象 化合物具有相同的 ，但 不同，因而产生 上的差异的现象。 (2)同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。如CH 3CH 2CH 2Cl 与 。 2．同分异构体的类型 异构方式 形成途径 示例 碳链异构 碳骨架不同而产生的异构 位置异构 官能团位置不同而产生的异构 官能团异构 官能团种类不同而产生的异构 CH 3CH 2OH 与CH 3OCH 3 【议一议】 2．(1)具有相同相对分子质量的两种化合物一定是同分异构体吗？ (2)只有有机物分子间才有同分异构现象吗？ （3）．试判断分子式为C 4H 9Cl 的同分异构体的种类。 三．有机物分子结构的表示方法 种类 表示方法 实例 分子式 用元素符号表示物质的分子 组成 CH 4、C 3H 6 最简式(实验式) 表示物质组成的各元素原子 的最简整数比 乙烯最简式为CH 2，C 6H 12O 6最简式 为CH 2O 电子式 用小黑点或“×”号表示原子最外层电子的成键情况
(完整版)有机物的结构特点练习题
课时作业(二) 一、选择题 1．以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是() A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个共价键 B．在有机化合物中，碳元素只显－4价 C．在烃中，碳原子之间只形成链状 D．碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物 解析：在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，C项错误。 答案：AD 2．下列结构式从成键情况看不合理的是() 解析：根据几种原子的成键特点分析：碳原子和硅原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧原子形成2个共价键，氮原子形成3个共价键，D中C、Si成键不合理。 答案：D 3．下列化学式只表示一种物质的分子组成的是() A．C4H8B．C3H8 C．SiO2D．NaCl 解析：C、D两项只表示物质微粒个数比，A项中有同分异构体。 答案：B 4．下列各组物质互为同分异构体的是()
解析：A中为同一物质；由CH4的分子结构可推知 为同一物质；H2SO4和H3PO4的相对分子质量相同，结构不同，但二者不是同分异构体。 答案：D 5．某共价化合物含C、H、N 3种元素，分子内有4个N原子，4个N原子形成空间四面体结构，且4个N原子位于四面体的四个顶点，每2个N原子间都有1个C原子，分子内无碳碳单键和碳碳双键，则该化合物的分子式为() A．C4H8N4B．C4H10N4 C．C6H12N4D．C6H10N4 解析：中4个N原子形成6个N—N共价键，每个N—N共价键中间插入1个C原子，故C原子数为6个，由氮三键、碳四键规律可知N原子不能再结合H原子，每个C原子还可以结合2个H原子，故H原子数为12个。 答案：C 6．主链上有四个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，和此烷烃具有相同碳原子数且主链上也只有四个碳原子的单烯烃共有() A．2种B．3种 C．4种D．5种 解析：主链上有四个碳原子的烷烃有两种同分异构体，应
《有机化合物的结构特点》导学案
第2节有机化合物的结构特点 1.了解碳原子的成键特点及碳原子与其他原子的连接方式。 2.掌握有机物的结构式、结构简式和键线式的写法和区别。 3.掌握同分异构体的书写方法。培养自主学习、合作学习的能力及思维的有序性、逻辑性和严谨性。 一、碳原子的成键特点 1.碳原子的结构及成键特点 碳原子最外层有①个电子,不易②或③电子而形成阳离子或阴离子。碳原子的成键特点是④不仅能与氢原子或其他原子形成⑤共价键,而且碳原子之间也能以⑥相结合。? 2.碳原子的结合方式 (1)碳原子间不仅可以形成稳定的⑦,还可以形成稳定的⑧或⑨。 (2)多个碳原子可以相互结合成长短不一的,还可以带有,还可以结合成,和也可以相互结合。 3.甲烷的分子结构 分子式电子式结构式空间构型结构示意图 二、有机物的同分异构现象 1.同分异构现象 化合物具有相同的,但不同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫。具有的化合物互为。? 2.常见的同分异构现象 (1)由碳链骨架不同产生的异构现象称为; (2)由官能团在碳链中的位置不同产生的异构现象称为; (3)有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体叫。 1.有机物都有同分异构体吗? 2.甲烷的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别有几种结构? 3.互为同分异构体的不同物质的性质有什么关系? 探究1:有机物中碳原子的成键特点及有机物分子的空间构型 观察下列分子的结构模型,讨论碳原子的不同成键方式与有机物分子空间构型的关系。 1.有机物分子结构的表示方法有哪些?它们之间是怎样转换的? 2.有机物键线式书写的注意事项有哪些? 探究2:同分异构体的判断和书写 根据碳原子的成键特点,写出分子式为C4H8的所有同分异构体的结构简式,并讨论书写同分异构体的一般方法。 1.写出3-甲基戊烷()的一氯代物的所有同分异构体。
有机物结构特点
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她原子形成共价键,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,碳原子总就是形成4个共价键,每个碳原子不仅能与氢原子或其她原子(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她原子形成4个共价键,这样的碳原子称为饱与碳原子,当碳原子以双键或三键与其她原子成键时,这样的碳原子称为不饱与碳原子。 种类实例含义应用范围 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与数目 多用于研究分子晶体 最简式(实验式) C6H12O6的 最简式为 CH2O ①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)
高二化学第一章 第二节 有机化合物的结构特点
第二节有机化合物的结构特点 一、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较 比较 概念 定义比较对象分子式结构性质 同位素 质子数相 同、中子数 不同的核素 (原子)互称为 同位素 核素(原子) 符号表示不 同，如：11 H、21H、31H 电子排布相 同，原子核 结构不同 物理性质不 相同，化学 性质相同 同素异形体同一元素组 成的不同单 质 单质 元素符号表 示相同，分 子式可不 同，如：金 刚石和石 墨、O2和O3 单质的组成 或结构不同 物理性质不 同，化学性 质相似 同分异构体 分子式相 同，结构不 同的化合物 互称为同分 异构体 化合物相同不同 物理性质不 同，化学性 质不一定相 同 同种物质分子式和结 构式都相同 的物质 －相同相同相同 同系物结构相似， 分子组成上 相差若干个 CH2原子团 的有机物 化合物不相同相似 物理性质不 同，化学性 质相似 二、怎样才能正确书写同分异构体？准确判断出同分异构体的数目的方法有哪些？ 1．同分异构体的书写方法 (1)降碳对称法(适用于碳链异构) 下面以C7H16为例写出它的同分异构体： ①将分子写成直链形式：CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 ②从直链上去掉一个—CH3，依次连在剩余碳链中心对称线的一侧的各个碳原子上，得到多种带有甲基的，主链比原主链少一个碳原子的异构体。 。根据碳链中心对称，将—CH3连在对称轴的右侧就会与左侧连接方式重复。另外甲基不能连在链端链上，否则就会与第一种连接方式重复。 ③再从主链上去掉一个碳，可形成一个—CH2CH3或两个—CH3来取代有5个碳原子的
主链上的氢。当取代基为—CH2CH3时，由对称关系只能接在中间的碳原子上，即 。当取代基为两个甲基时，在主链上先定一个甲基，按照对、邻、间的位置依次移动另外一个甲基，注意不要重复。 (2)取代法(适用于醇、卤代烃异构) 先碳链异构后位置异构 如书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体，如图(图中数字即为—OH接入后的位置，即这样的醇合计为8种)： (3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等) 先根据给定的碳原子数，写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原子补足碳的四个价键。 如书写分子式为C5H10O的酮(插入)的同分异构体，如图： 。 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Cl)；CH4的一氯代物只有一种同分异构体，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。 (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处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时，物与像的关系)。 (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。 【特别提醒】书写同分异构体时的顺序是碳链异构→官能团异构→位置异构逐一考虑，这样可以避免重复和漏写。
《有机化合物的结构特点》知识同步习题练习(含解析)
有机化合物的结构特点 一、选择题 1．下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的分子是（ ） A ．CH 2Cl 2 B ．HCHO C ．H 2O 2 D ．CH 2=CH —CH 3 2．甲烷分子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 ．CHCl 3只有一种结构 B ．CH 2Cl 2只有一种结构 C ．CH 4是非极性分子 D ．CH 4的四个价键的键长和键能都相等 3．下列有机物分子中，所有的原子不可能在同一平面上的是（ ） A ．CH 2＝CH —C ≡N B ．CH 2＝CH —CH=CH 2 C ． D ．CH 2＝C —CH ＝CH 2 4．下列叙述中正确的是（ ） A ．相对分子质量相同，结构不同的化合物一定是互为同分异构体的关系 B ．结构对称的烷烃，其一氯取代产物必定只有一种结构 C ．互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式 D ．含不同碳原子数的烷烃一定是互为同系物的关系 5．下列化合物中同分异构体数目最少的是（ ） A ．戊烷 B ．戊醇 C ．戊烯 D ．乙酸乙酯 6．下列对化学用语的理解，正确的是（ ） A ．离子结构示意图 可以表示35Cl －，也可以表示37Cl － B ．电子式可以表示羟基，也可以表示氢氧根离子 C ．比例模型可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 D ．聚丙烯的结构简式： 7．分子式为C 7H 16的烷烃中，其结构中含有3个甲基的同分异构体数目是（ ） A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种 8．能说明苯分子的平面正六边形结构中，碳碳键不是单、双键交替相连的事实是（ ） A ．苯的一氯取代产物无同分异构体 B ．苯的邻位二氯取代产物只有1种 C ．苯的间位二氯取代产物只有1种 D ．苯的对位二氯取代产物只有1种 9．某烃的结构简式为： 有关其分子结构的叙述中正确的是（ ） A ．分子中一定在同一平面上的碳原子数为6 B ．分子中一定在同一平面上的碳原子数为7 C ．分子中在同一直线上的碳原子数为3 D ．分子中在同一直线上的碳原子数为4 10．下列说法中不正确的是（ ） A ．相对分子质量相同，组成元素的百分含量相同的不同有机物一定是同分异构体关系 B ．碳原子数相同、结构不同的烷烃一定是互为同分异构体关系 C ．两有机物互为同系物，则它们也是互为同分异构体关系 CH 3 CH 2—CH 2—CH 2 n