有机化合物的结构

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有机化合物的结构与性质

有机化合物的结构与性质

有机化合物的结构与性质有机化合物是由碳和氢元素以及其他非金属元素构成的化合物。

它们在自然界中广泛存在,是生命体的基本构成单元。

有机化合物的结构对其性质具有决定性影响,包括物理性质和化学性质。

一、有机化合物的结构1.碳骨架结构有机化合物的主要特征是碳骨架结构,碳原子可以通过共价键形成直线、分支、环状等多种结构。

根据所含的碳原子数目,有机化合物可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。

2.官能团有机化合物中常出现官能团,它是一个或多个原子团,决定了化合物的化学性质。

常见的官能团包括羟基、羰基、羧基、胺基等。

官能团的存在使得有机化合物具有一定的化学反应性。

3.立体化学有机化合物的结构还涉及立体化学,包括立体异构体和手性。

其中,立体异构体是同分子式但结构不同的化合物,手性则指分子镜像不可重叠,具有非对称中心的特性。

二、有机化合物的性质1.物理性质有机化合物的物理性质主要与其分子结构相关。

例如,分子量较大的有机化合物具有较高的沸点和熔点,短链的烷烃具有较低的沸点和熔点。

此外,有机化合物还具有溶解性、密度、光学性质等。

2.化学性质有机化合物的化学性质主要由其分子结构和官能团决定。

不同的官能团对应不同的化学反应。

例如,烃类在充足氧气条件下可以燃烧,产生二氧化碳和水;醇类可以发生酸碱反应等。

3.活性有机化合物通常具有较高的活性。

这是由于碳原子能与其他原子形成多种共价键,从而增加了反应的可能性。

有机化合物的活性不仅使其成为合成化合物的重要基础,也使其具有广泛的应用价值,例如用作药物、材料等。

结论有机化合物的结构与性质紧密相关。

通过对有机化合物的结构进行分析,我们能够了解其物理性质和化学性质,为实际应用提供依据。

有机化合物在日常生活中扮演着重要的角色,深入研究其结构与性质对于促进科学发展和推动技术创新具有重要意义。

常见的有机化合物的结构

常见的有机化合物的结构

常见的有机化合物的结构有机化合物是指含有碳-碳或碳-氢键的化合物,是生命的基础和化学的重要组成部分。

它们的结构可以分为以下几类。

1.烷烃:烷烃是最简单的有机化合物,只含有碳-碳单键和碳-氢键。

它们的通式为CnH2n+2,其中n为非负整数。

烷烃分为直链烷烃和支链烷烃两种。

例如,甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)和丙烷(C3H8)都是烷烃的代表。

2.烯烃:烯烃是含有碳-碳双键的化合物。

它们的通式为CnH2n,其中n为非负整数。

烯烃分为直链烯烃和支链烯烃两种。

例如,乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)都是烯烃的代表。

3.炔烃:炔烃是含有碳-碳三键的化合物。

它们的通式为CnH2n-2,其中n为非负整数。

炔烃分为直链炔烃和支链炔烃两种。

例如,乙炔(C2H2)和丙炔(C3H4)都是炔烃的代表。

4.芳香化合物:芳香化合物是具有芳香性的化合物,其分子结构呈现出类似苯环的结构。

苯环由六个共面的碳原子和六个氢原子组成,有π电子共享。

芳香化合物可以通过共轭体系提供额外的稳定性。

例如,苯(C6H6)和甲苯(C6H5CH3)都是芳香化合物的代表。

5. 醇:醇是含有羟基(-OH)的有机化合物。

它们的命名通常以“-ol”结尾。

醇分为一元醇、二元醇和多元醇等。

一元醇例如甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH),二元醇例如乙二醇(HOCH2CH2OH),多元醇例如甘油(HOCH2CH(OH)CH2OH)。

6. 酮:酮是含有碳酰基(C=O)的有机化合物。

它们的命名通常以“-one”结尾。

酮分为一元酮和多元酮等。

例如,丙酮(CH3C(O)CH3)是一元酮的代表。

7. 醛:醛是含有羰基(C=O)的有机化合物,并且羰基与一个氢原子相连。

它们的命名通常以“-al”结尾。

例如,甲醛(HCHO)和乙醛(CH3CHO)都是醛的代表。

8. 酸:酸是含有羧基(-COOH)的有机化合物。

它们的命名通常以“-oic acid”结尾。

例如,甲酸(HCOOH)和乙酸(CH3COOH)都是酸的代表。

第二章 有机化合物的结构理论

第二章  有机化合物的结构理论

H—H键的电子云是围绕键轴对称分布的,这种类型的键叫做σ键。
2.共价键的饱和性。 如果一个未成对电子已经配对,就不能再与别的原子的未成对电 子配对。例如氯化氢分子中的氢原子和氯原子的未成对电子已互相配 对,就不能再与其它的原子形成共价键。
3.共价键的方向性。 原子轨道互相重叠程度越大,体系能量就越低,形成的共价键也 就越牢固,因而应使原子轨道最大限度地互相重叠。例如两个2px轨道 只有在x轴方向上才能最大限度地互相重叠形成σ键。两个原子的p轨 道若互相平行,则在侧面能有最大的重叠,这种类型的共价键叫做π 键,π电子云分布在两个原子键轴的平面的上方和下方。
2.异裂(heterolytic) 共价键异裂时,成键的一对电子为某一个原子或基团占有,生 成正离子和负离子。通过共价键的异裂的反应叫做离子型反应。 大多数有机反应都是离子型反应或自由基反应。此外还有协同 反应,在协同反应中,既无自由基也无离子生成,共价键的断裂 和形成是同时进行的。
2.3. 分子间的弱相互作用力 一. 分子间的弱相互作用力类型 分子中相连原子之间存在强烈的吸引力,这种吸引力叫做化学键, 它是决定分子化学性质的重要因素。在物质的聚集态中,分子之间还存在 着一种弱的吸引力,把它统称为范德华(van der Waals)引力,它是决定 物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、粘度、表面张力等物理化 学性质的重要因素。从本质上讲,这种吸引力是由于分子中电荷分布不均 匀[或瞬间分布不均)而出现的静电作用力。常见的有如下3种。 (1). 偶极-偶极作用力(静电力):这种作用力产生于极性分子的静电相互作 用。如氯甲烷分子中,氯原子电负性较大,氯原子一端带有部分负电荷, 而碳原子上带有部分正电荷。一个分子带负电荷的一端吸引另一个分子带 正电荷的一端,于是分子间出现正负极相吸的排列,即

有机化合物的结构与命名原则

有机化合物的结构与命名原则

有机化合物的结构与命名原则有机化合物是指含有碳元素的化合物,是生命存在的基础,也是化学领域中极为重要的一部分。

有机化合物的结构与命名原则主要基于碳原子的性质和化学键的组合方式。

一、有机化合物的结构有机化合物的结构主要由碳原子和与之相连的其他原子组成。

根据碳原子相连的方式和键的类型,有机化合物的结构可以分为以下几种:1. 直链烷烃:由一条直链串联的碳原子组成,每个碳原子与相邻碳原子通过单键相连,其通式为CnH2n+2(n为自然数)。

2. 支链烷烃:在直链烷烃的基础上,某些碳原子上额外连接了其他原子或基团,形成支链结构。

3. 芳香烃:由苯环(六个碳原子构成的环状结构)为基础,每个碳原子与相邻碳原子通过共轭的双键相连。

4. 卤代烃:在烷烃基础上,部分碳原子被卤素原子(如氯、溴等)取代。

5. 醇类:以羟基(-OH)为特征,取代了直链烷烃中一个或多个氢原子。

二、有机化合物的命名原则为了方便对有机化合物进行标准化命名和描述,国际上制定了一套命名规则,即IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)命名法。

主要原则如下:1. 找到主链:根据有机分子的碳原子骨架,选择主链,主链应该包含功能基团(如羟基、醛基等),同时使得编号时的碳原子编号尽可能小。

2. 编号:从主链中一个端点开始编号,编号应遵循以下原则:首选使得功能基团所在的碳原子编号最小,其次使得其他基团所在的碳原子编号最小,最后使得取代基团所在的碳原子编号最小。

3. 确定功能基团和取代基团:根据有机分子中具有的功能基团和取代基团,使用相应的前缀或后缀进行命名。

例如,对于以下有机分子CH3CH2OH,它是乙醇,可以按照以下步骤进行命名:(1)找到主链:乙醇的主链是两个碳原子组成的直链烷烃。

(2)编号:从左端开始编号,碳原子1上有羟基,应该尽可能使它的编号最小。

(3)确定功能基团和取代基团:羟基是乙醇的功能基团。

因此,根据IUPAC命名法,CH3CH2OH可以命名为乙醇。

有机物的结构特点

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。

有机化合物的结构

有机化合物的结构

有机化合物的结构除了分子式,有机化合物的结构还可以通过分子模型来描述。

分子模型使用球和棒表示原子和键的结构。

原子通常使用彩色小球表示,而连接原子的化学键则使用棒状物表示。

有机化合物的结构包括分子中原子之间的连接方式以及它们在空间中的排列方式。

分子中原子之间的连接通常使用共价键来实现。

共价键是一种通过原子之间的电子共享来保持原子在一起的键。

这种共享可以将原子连接成链、环和分支等不同的结构。

化合物中的共价键可以是单键、双键或三键,它们的强度和长度会有所不同。

有机化合物的结构也涉及键的性质。

共价键可以是极性的或非极性的。

极性键是由于连接原子之间电子的不均匀分布而产生的。

一个极性键可能会由于一个原子吸引更多的电子而带有部分负电荷,而另一个原子可能会带有部分正电荷。

这种区分正负电荷的分布对于有机化合物的反应和性质具有重要影响。

另一个重要的结构概念是立体化学。

立体化学描述了有机化合物中原子或基团在空间中的排列方式。

有机化合物可以具有手性和非手性结构。

手性分子是在镜面上不对称的分子,它们可以存在两个镜像异构体,称为对映体。

非手性分子是镜面对称的分子,它们没有对映体。

手性分子和非手性分子可以具有不同的化学性质,并且在生物学和药学领域中具有重要的应用。

至此所述,有机化合物的结构是通过分子式和分子模型来描述的。

分子式提供了关于元素的数量和种类的信息,而分子模型则展示了原子之间的连接方式和在空间中的排列方式。

这些结构信息对于理解有机化合物的性质和反应机理至关重要,也对于合成有机化合物和设计新药物具有重要意义。

有机知识点总结大全

有机知识点总结大全

有机知识点总结大全一、有机化合物的结构1. 有机化合物的基本结构有机化合物是由碳元素和氢元素以及一些其他元素如氧、氮、硫等组成的化合物。

在有机化学中,碳元素的重要性不言而喻,因为只有碳元素才能形成稳定的共价键,并且能够形成多态性、立体异构体等现象,从而造成有机化合物的多样性。

2. 有机化合物的原子轨道杂化在有机化学中,碳原子在共价键形成过程中会发生sp、sp2、sp3等杂化,这些杂化形式决定了有机分子的空间构型和性质。

3. 有机化合物的构象与构象异构体构象是指以碳碳单键为轴的旋转,可以得到不同的构象,而在构象变化中分子的原子在空间中的位置变化,不改变化学键的连通性。

而构象异构体是指在构象上有不同的异构。

二、有机化合物的性质1. 有机化合物的物理性质有机化合物的物理性质包括熔点、沸点、密度、可溶性等。

这些物理性质与有机分子的分子结构和分子间相互作用有关。

2. 有机化合物的化学性质有机化合物的化学性质包括官能团的化学性质、反应活性等。

不同的官能团决定了有机分子的不同的化学性质,使得有机化合物有着非常多样的化学反应。

三、有机化合物的命名1. 有机化合物的命名原则有机化合物的命名通常采用一定的命名原则,包括主链命名、官能团前缀命名、取代基命名等。

这些命名原则为有机化合物的命名提供了一定的规范和便捷。

2. 有机化合物的命名方法有机化合物的命名方法包括IUPAC命名法、通用命名法等。

IUPAC命名法是最为通用和学术规范的命名法,它采用一定的规则对有机分子进行统一的命名。

四、有机化合物的合成1. 有机化合物的合成途径有机化合物的合成途径包括物质的自然合成、实验室合成、工业化合成等。

有机化合物的合成途径是有机化学的一个重要研究方向,不仅对于有机合成反应的设计和优化有着重要的意义,同时也为有机化工生产提供了理论基础。

2. 有机化合物的反应类型有机化合物的合成包括加成反应、消除反应、取代反应、氧化还原反应等。

这些反应类型并不是相互独立的,很多反应是互相联系并且互相转化的。

有机化合物的结构特点

有机化合物的结构特点

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。

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专题2 第一单元有机化合物的结构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=C、C≡C、C-H、C-O、C=O、C-X、C≡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?[分析]通过搭建CH2Cl2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。

1、根据所学内容,完成下表。

有机物甲烷乙烯乙炔分子式结构式球棍模型比例模型键角109º28ˊ120º180º分子的空间构型正四面体平面直线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)。

[设疑]同类结构中原子排布有规律,那么不同种结构之间有没有什么联系呢?比较乙烷、乙烯、乙炔的结构式,找到差异。

[活动]尝试用最少的步骤,将乙烯、乙炔的结构模型改装成乙烷的模型。

[分析]乙烯分子与乙烷分子相比,与每个碳原子相连的氢原子数相差1;乙炔与乙烯分子相比,与每个碳原子相连的氢原子数也相差1。

通过搭建模型,可以发现,打开乙烯分子双键中的一个键,然后在每个碳原子上增连一个氢原子,这样就搭成了乙烷分子结构模型;与此类似,可以打开乙炔叁键中的一个键,增连碳原子搭成乙烯分子结构模型,再由乙烯搭成乙炔分子结构模型。

三、饱和碳原子和不饱和碳原子1、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;以双键、叁键方式成键的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子;2、单键称为饱和键,双键、叁键称为不饱和键。

3、C-C单键可以旋转,而C=C(或C≡C)不能旋转。

[注意]1、判断原子是否在同一平面上的关键是判断分子中是否存在饱和碳原子。

2、其中单键可以旋转,双键和三键不能旋转。

[设疑]为什么有机化合物的空间形状有差别呢?可阅读“拓展视野”了解其中的原因。

[拓展视野]杂化轨道理论与有机化合物空间构型s轨道p轨道科学家根据多电子原子中电子的能量差异和运动区域的不同,认为核外电子分别处在不同的轨道上运动,并用s、p、d、f来表示不同形状的轨道。

电子在原子核外的运动状态,可以通过其运动轨道所处的电子层、轨道的形状、轨道的伸展方向以及电子的自旋状态四个方面去描述。

碳原子核外的6个电子中2个电子占据了1s轨道,2个电子占据了2s轨道,2个电子占据了2p轨道。

碳原子处于能量最低状态时只有2个未成对电子。

但是,研究表明,在有机化合物分子中,碳原子总是能形成4个共价键,使其最外层达到8电子稳定结构。

碳原子是如何形成这4具共价键的呢?原来,当碳原子与其它原子形成共价键时,碳原子最外层的原子轨道会发生杂化,使碳原子核外具有4个未成对电子,因而能与其它原子形成四个共价键。

杂化方式不同,所形成分子的空间构型也不同。

表2-2中表示的是几种简单有机分子中碳原子的杂化方式。

有机分子CH4CH2=CH2CH≡CH C6H6碳原子轨道杂sp3sp2sp sp2化方式分子空间构型正四面体平面直线平面通常情况下,碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间形成的单键都是σ键;碳原子与碳原子之间、碳原子与氧原子之间形成的双键中,一个价键是σ键,另一个是π键;碳原子与碳原子之间形成的叁键中,一个价键是σ键,另两个是π键。

苯分子中的化学键较为特殊,碳原子与氢原子之间形成σ键,而在碳原子与碳原子之间除了形成一个σ键以外,6个碳原子还共同形成大π键。

在有机物中,同一个碳原子与其他原子不能同时形成化学键的是( B )A 四个共价单键B 一个双键和一个三键 C两个单键和一个双键 D 一个单键和一个三键如图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( D )A.该有机物可能的分子式为C2HCl3B.该有机物分子中一定有碳碳双键C.该有机物分子中的所有原子在一个平面上D.该有机物可以由乙炔和氯化氢加成反应得到(2011•海南)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有(CD )A.乙烷 B.甲苯 C.氟苯 D.四氯乙烯2-1-2有机物结构的表示方法在化学中,分子式是表示物质的一种方法。

但在有机化学中,通常不用分子式表示有机物。

如果用分子式表示有机化合物,只能知道该分子的元素组成,而无法知道分子中各原子的连接次序及其空间排列。

例如,正丁烷和异丁烷,它们的分子式完全相同,却不是同一种物质。

因此,为了区分各种化合物,不仅要表示出分子组成,还要表示出分子中各原子的连接次序,甚至各原子的空间排列。

物质名称结构式结构简式键线式及分子式戊烷C5H12丙烯C3H6乙醇C2H6O乙酸C2H4O21.结构式——用一根短线表示一个共价键,将每个原子的成键情况表示出来。

2.结构简式——在结构式基础上,省略碳氢键,也可省略碳碳单键。

(1)连接在同一个碳原子上的氢原子可以合并;直接相连的若干个完全相同的结构单元可以合并书写,用括号括起重复的结构单元,并在其右下角标出其数目。

(2)在书写结构简式时,可省略表示单键的短线,表示碳碳双键、叁键的短线不可省略。

CCCCHHHHHHCC CCHBrH BrHHHH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。

(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。

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,图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子。

[讲解]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、终点代表一个碳原子,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。

书写键线式的注意点:(1)一般表示含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;(3)必须表示出C=C、C≡C键和其它官能团;(4)除碳、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。

[问题解决]结构式、结构简式和键线式是表示有机化合物分子结构的三种常见图式。

你能写出下列有机化合物分子的结构简式和键线式吗?(1)丙烷(2)丙酸(3)(4)(5)(6)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2-1-3 同分异构体]一、同分异构现象:具有相同分子式,而结构不同的现象。

二、同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

(1)有些分子没有同分异构体;(2)同分异构现象是由于碳原子的不同的连接顺序引起的。

同分异构体具有相同的分子式,也就是说它们的分子组成、相对分子质量都相同,但结构却不同。

戊烷的三种同分异构体结构模型,沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷略去碳氢元素符号短线替换共用电子对省略短线双键、叁键保留结论:碳原子数相同,支链越多沸点越低。

[交流与讨论]请仔细观察下面三组有机分子结构,它们是同分异构体吗?为什么? 第一组:分子式为C 4H 10的烷烃:第二组:分子式为C 4H 8的烯烃:第三组:乳酸[分析]第一组:通过旋转模型使之相互转化,可以发现它们之间不是同分异构体。

[结论]有机化合物以碳碳单键连接时,键的旋转不引起同分异构现象。

[分析]第二组:通过模型的操作,可以发现如果相对旋转碳碳双键,双键就会发生断裂,说明两者互为同分异构体。

[结论]我们把这种异构现象称为顺反异构,将相同的两个基团在双键同一侧的称为顺式,相同的两个基团在双键两侧的称为反式。

[分析]第三组:通过比较模型,可以发现仅通过翻转,两个分子不能重合,它们互为同分异构体。

并且可以看出两个分子互为镜像。

[结论]乳酸的异构现象称为对映异构。

对映异构和顺反异构都属于立体异构。

三、同分异构体的常见类型1、碳链异构:由于分子中碳原子的排列顺序不同(直链或带支链)而产生的同分异构现象。

例如,烷烃的同分异构体都是碳链异构。

碳链异构的推断是其他有机物异构体推断的基础。

2、位置异构:因官能团(包括双键、三键)在碳链或碳环上的位置不同而引起的异构现象。

例如:1—丁烯与2—丁烯;正丙醇和异丙醇。

3、类别异构:由于官能团不同而引起物质的类别不同所产生的异构现象,常见的类别异构有: 组成通式 可能的类别 举例 C n H 2n 烯烃 环烷烃 C n H 2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃C n H 2n+2O 醇、醚C n H 2n O 醛、酮、烯醇、环醇、环醚 C n H 2n O 2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮 C n H 2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚 C n H 2n+1NO 2 硝基烷烃、氨基酸 C n (H 2O)m单糖或二糖注意:对于含官能团的开链有机物,可能同时有这三类异构体,推断其同分异构体时可按:类别异构C C H 3CHHCH 3CCHCH 3H 3CH C CH 3HOHCOOH C CH 3OHHHOOCH -C -C -HCH 3 H CH 3H H -C -C -HCH 3 H CH 3H碳链异构 官能团位置异构的思路进行,以免出现混淆。

4、立体异构:因为分子中各原子的空间排列和定向不同而产生的异构现象。

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