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
有机化合物的结构与性质总结知识点总结

有机化合物的结构与性质总结知识点总结有机化合物的结构与性质总结有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他元素的原子通过共价键连接而成的化合物。
它们是生命体中的基本组成部分,也是许多化学过程中不可或缺的原料。
本文将对有机化合物的结构与性质进行总结,并探讨其在化学中的应用。
一、有机化合物的结构有机化合物的结构可以通过其分子式和结构式来表示。
分子式是由化合物中各个原子的符号及其个数组成的简略表达式,如C6H12O6表示葡萄糖。
结构式则更为详细地展示了各个原子之间的连接关系。
有机化合物的结构中包含着碳原子的特殊性质。
碳原子有着四个价电子,因此它可以与其他四个原子形成共价键。
这种四个原子或基团分布在碳原子周围的结构被称为碳原子的化学环境。
根据碳原子周围的基团不同,化合物的性质也会有所不同。
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包括颜色、气味、溶解性、密度和沸点等。
不同的有机化合物由于其结构的不同,具有不同的物理性质。
例如,醇类化合物由于其分子中带有羟基(-OH)团,因此具有较高的沸点和相对较好的溶解性。
2. 化学性质有机化合物的化学性质是指其与其他化合物或物质发生化学反应的能力。
有机化合物的化学性质主要受到其分子结构和功能团的影响。
例如,醛类化合物具有较强的氧化性,容易与氧发生反应生成羧酸。
3. 功能团对性质的影响在有机化合物中,功能团是一类具有特定化学性质和反应活性的原子或原子团。
不同的功能团会赋予化合物特定的性质和反应特点。
例如,羧酸功能团的存在使得化合物具有较强的酸性,可以与碱反应生成盐。
三、有机化合物的应用有机化合物广泛应用于生命科学、医药、农业和化工等领域。
1. 生命科学许多有机化合物是生命体内必需的物质,如氨基酸、核酸和糖类等。
它们在蛋白质合成、遗传信息传递和能量代谢等生命活动中起到重要作用。
2. 医药有机化合物在药物研发和制造中起着关键的作用。
许多药物都是由有机化合物合成而成的,如抗生素、抗癌药物等。
最新人教版高中化学《有机化合物的结构特点》知识梳理

第二节有机化合物的结构特点答案:(1)4 (2)4 (3)双键(4)三键(5)正四面体立体结构 (6)分子组成(7)结构(8)碳原子间的连接顺序即碳骨架(9)官能团或取代基的位置(10)具有不同的官能团1.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元素位于元素周期表第二周期ⅣA 族,碳原子结构示意图为,碳原子电子式为·C ···,碳原子最外层有4个价电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。
碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属元素形成共价化合物。
一个碳原子可形成4个共价键。
(2)有机化合物中碳原子的结合方式①碳原子与碳原子之间能以共价键结合。
碳原子间不仅可以形成稳定的单键(),还可以形成稳定的双键()或三键(—C≡C—)。
②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,碳链和碳环也可以相互结合。
如:等。
③碳原子也可与H 、O 、N 、S 等多种元素的原子形成共价键,如—C —H 、、—C≡N 等。
④含有原子种类和数目相同的分子,其原子可能具有不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
如分子组成为C 4H 10的物质就可以有以下两种结构:CH 3—CH 2—CH 2—CH 3、以上因素造成了有机物种类繁多,数量庞大。
(3)甲烷的分子结构分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型甲烷CH4CH4②甲烷分子的空间构型甲烷分子里,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。
(4)键参数能表征化学键性质的物理量称为键参数。
共价键的键参数主要有键能、键长、键角等。
①键长:成键2个原子的原子核间的距离称为键长。
②键角:分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角称为键角。
碳原子类型碳原子成键方式分子空间构型典型代表物饱和碳原子四面体形CH4不饱和碳原子双键碳平面形CH2===CH2三键碳—C≡C—直线形CH≡CHH—C≡C—H 苯环上的碳平面正六边形C6H6能。
高中化学第一章第2节 有机化合物的结构特点知识点

第二节有机化合物的结构特点一、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。
高中化学:有机化合物的结构特点

CnH2nO2
CH3 CH3
CH3
骨架式: C-C-C-C-C-C-COOH
CC
C
例1. 写出化学式C4H10O的所有可能物质的结构 简式
类别异构
C4H10O
位置异构 醇
碳链异构
位置异构 醚
碳链异构
例题2: C11H16 的苯的同系物中, 只含有一个支链, 且支链上 含有两个“—CH3”的结构有四种, 写出其结构简式.
支链烷烃:相同C原子的烷烃,支链愈多沸点愈低。
3. 同分异构体的种类及其书写规律:
碳链异构: 指碳原子的连接次序不同引起的异构, 如:
位置异构: 官能团的位置不同引起的异构:
官能团异构: 官能团不同引起的异构, 如: 烯烃和环烷烃 书写方法: 碳链异构→位置异构→官能团异构
练习
键线式:
COOH
结构简式: CH3-CH-CHCH2CH2CH-COOH
实验器具和药品,课作时间从事自己的化学实验。立志当一 名化学家,1869年,范特霍夫从鹿特丹五年制中学毕业了。 选择什么样的职业呢?在当时,化学作为一 门学问已有很多人 进行了研究,但是人们普遍认为化学不是一种职业,从事化 学的人,还要兼做其他工作才能够维持自己的生活。父亲为 了让他多增加一些知识,才支持他做化学实验。要把化学做 为一种职业,做一个化学家,父亲就难以同意了。因为这样 做恐怕连自己的生活都维持不了。为此,父子俩争辨了多次, 但是必须有一个结论才行呀。 一天晚饭过后,父子俩又开 始讨论这个老话题了。 “中学毕业了,你打算上哪个学校?” 父亲心平气和地问道。当然,选择学校也就是选择职业了。
2021年高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》知识点总结(答案解析)

一、选择题1.有机物有多种同分异构体结构,其中含有苯环且属于酯类的有A.2种B.3种C.4种D.6种答案:D解析:有机物的同分异构体分子式为C8H8O2,结构中需要含有苯环和酯基,所以同分异构体有:,,,,,,综上,共有6种同分异构体,D项正确;故答案为D。
2.下列说法正确的是A.乙酸乙酯和CH3CH2OCHO互为同系物B.40K和40Ca质量数相同,属于同位素C.金刚石和C60互为同素异形体,熔点和硬度都很高D.甲烷、乙烷、丁烷都没有同分异构体答案:A解析:A.乙酸乙酯和CH3CH2OCHO均为一元酯,组成上相差一个碳原子,互为同系物,故A正确;B.40K和40Ca质子数不同,不属于同位素,故B错误;C.金刚石和C60互为同素异形体,C60属于分子晶体,熔点和硬度都较低,故C错误;D.甲烷、乙烷都没有同分异构体,但丁烷有两种同分异构体,故D错误;故选A。
3.下列物质属于脂肪烃的是A.B.C.D.答案:A解析:A.是脂环烃,脂环烃属于脂肪烃,A符合题意;B.含有Cl,不属于烃,B不符题意;C.含有O,是烃的衍生物,不属于烃,C不符题意;D.是芳香烃,不属于脂肪烃,D不符题意;答案为A。
4.下列化合物分子中,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号的是A.CH4B.CH3CH3C.CH3CH2CH3D.CH3CH2OH答案:D解析:A.CH4只有一种等效氢,核磁共振氢谱图中能给出一种信号,故A错误;B.CH3CH3只有一种等效氢,核磁共振氢谱图中能给出一种信号,故B错误;C.CH3CH2CH3只有二种等效氢,核磁共振氢谱图中能给出二种信号,故C错误;D.CH3CH2OH有三种等效氢,核磁共振氢谱图中能给出三种信号,故D正确;故答案为D。
5.二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法或物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是A.利用金属钠或者金属钾B.利用元素分析法C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱答案:B解析:A.乙醇中含有-OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,选项A正确;B.元素分析法只能测得所含元素种类,而两者所含元素相同,利用元素分析法不能鉴别,选项B错误;C.二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,选项C正确;D.二者含有的H原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,选项D正确;答案选B。
化学选修2结构考点总结

化学选修2结构考点总结一、有机化合物的结构特点有机化合物是由碳原子和氢原子以及其他非金属原子组成的化合物,其结构特点包括以下几个方面:1.碳原子的四价性:碳原子可以与其他碳原子或其他非金属原子通过共价键相连,形成分子中的骨架结构。
2.范德华力和键能:有机化合物中的分子间相互作用主要是通过范德华力来实现的。
而分子内的相互作用则是通过共价键能来实现的。
3.键的自由旋转:在碳-碳单键和碳-氢键中,由于键的自由旋转,分子可以在立体空间中快速转动,使得其构象经常发生变化。
4.立体异构体:由于键的自由旋转,相同分子式的有机化合物存在不同立体异构体。
5.共轭体系和芳香性:在有机化合物中,共轭体系的存在会导致分子具有一定的稳定性和特殊的光学性质。
而芳香性则是由芳香族化合物的共轭体系所决定的。
二、有机化合物的分子式和结构式在有机化学中,分子式用于表示有机化合物中各元素的种类和数量,而结构式则用于表示有机化合物中原子之间的连接方式和空间排布。
常见的有机化合物结构式表示方法有以下几种:1.线性结构:直接表示原子之间的连接关系,只标出碳原子间以及碳原子与其他原子(如氧、氮、硫)的直接连接。
2.简化结构:用简化的表示方法表示分子结构,常常忽略碳原子周围的氢原子。
3.分组结构:将分子中的一部分或几个基团用一个圆圈或方框表示,从而简化结构。
分组结构有助于化学反应的理解和分析。
4.平面投影式:将分子的立体结构投影到平面上,使用立体化学的符号来表示曲面和空间关系。
三、共价键和价角1.共价键:共价键是由共享电子对而形成的化学键。
在有机化合物中,碳原子与其他碳原子或其他非金属原子之间通常通过共价键相连。
2.单、双、三键:共价键可以根据共享的电子数目分为单键、双键和三键。
单键由一个σ 键组成,双键由一个σ 键和一个π 键组成,三键由一个σ 键和两个π 键组成。
3.杂化轨道和键角:碳原子在形成共价键时,sp3 杂化轨道和 sp2 杂化轨道的形成分别对应着四面体结构和平面三角形结构。
《有机化合物的结构》知识清单

《有机化合物的结构》知识清单一、有机化合物的定义有机化合物,简称有机物,通常是指含碳的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等,由于其性质与无机物相似,通常被归为无机物范畴。
有机物的特点在于其分子结构中通常包含碳氢键(CH),并且多数有机物能够燃烧。
二、有机化合物的结构特点1、碳原子的成键特点碳原子最外层有 4 个电子,不易失去或得到电子形成离子,而是通过共用电子对形成共价键。
碳原子之间可以形成单键、双键和三键,也可以形成链状结构或环状结构。
2、共价键的类型(1)σ键:原子轨道沿键轴方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键,其电子云重叠程度较大,键能较大,稳定性较高。
(2)π键:原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的共价键,其电子云重叠程度较小,键能较小,稳定性较低。
3、同分异构现象同分异构现象是指化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。
同分异构体包括构造异构和立体异构。
(1)构造异构碳链异构:由于碳原子的连接顺序不同而产生的异构现象。
位置异构:官能团在碳链上的位置不同而产生的异构现象。
官能团异构:有机物具有相同的分子式,但官能团不同而产生的异构现象。
(2)立体异构顺反异构:当双键两侧的碳原子上连接的两个原子或基团不同时,会产生顺反异构。
对映异构:具有手性碳原子的化合物存在对映异构现象。
三、有机化合物的表示方法1、结构式用价键表示出分子中每个原子的连接顺序和方式的式子。
2、结构简式将结构式中的碳氢键和碳碳单键省略,一些官能团用特定的符号表示。
3、键线式只表示出碳骨架以及官能团,用线段表示碳碳键,拐点和端点表示碳原子。
4、球棍模型用球代表原子,用棍代表化学键,形象地展示分子的空间结构。
5、比例模型按照原子的相对大小和空间位置关系制作的模型,更能直观地反映分子的空间结构。
四、常见官能团的结构1、羟基(OH)羟基直接与烃基相连的化合物称为醇,羟基与苯环直接相连的化合物称为酚。
2、醛基(CHO)醛类化合物中具有醛基,如甲醛(HCHO)、乙醛(CH₃CHO)等。
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。
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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,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。
说明:根据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。
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,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。
(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。
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可以合并,碳链上直接相邻且相同的原子团亦可以合并,如有机物也可写成(CH 3)3C(CH 2)2CH 3。
(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。
其实有机物的碳链是锯齿形而不是直线形的。
要点二、有机化合物的同分异构现象1.化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构的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。
2.两化合物互为同分异构体的必备条件有二: (1)两化合物的分子式应相同。
(2)两化合物的结构应不同(如碳链骨架不同、官能团的位置不同、官能团的种类不同等)。
3.中学阶段必须掌握的异构方式有三种,即碳链异构、位置异构和官能团异构。
常见同分异构现象及形成途径异构方式 形成途径示例碳链异构 碳链骨架不同而产生的异构CH 3CH 2CH 2CH 3与 位置异构官能团位置不同而产生的异构CH 2=CHCH 2CH 3与CH 3—CH=CH —CH 3官能团异构 官能团种类不同而产生的异构CH 3CH 2CHO 与 (1)顺反异构。
当有机物分子中含有碳碳双键且每个双键碳原子所连的另外两个原子或基团不同时,就存在顺反异构现象。
如2-丁烯存在顺反异构体。
(2)对映异构。
当有机物分子中的饱和碳原子连接着4个不同的原子或原子团时。
就可能存在对映异构现象。
如乳酸( )有如下两种对映异构体: 5.同分异构体的书写技巧。
(1)书写同分异构体时,必须遵循“价键数守恒”原则,即在有机物分子中,碳原子的价键数为4,氢原子的价键数为1,氧原子的价键数为2,等等。
(2)熟练掌握碳原子数小于7的烷烃和碳原子数小于5的烷基的异构体数目,这对同分异构体的辨认与书写十分重要。
即CH 4、C 2H 6、C 3H 8、—CH 3、—C 2H 5仅有1种结构;C 4H 10,—C 3H 7有2种结构;—C 4H 9有4种结构(这也是高考中的热门烃基);C 5H 12、C 6H 14、C 7H 16则依次有3种、5种、9种结构。
(3)熟练掌握官能团异构的有机物的类别。
①烯烃和环烷烃:通式C n H 2n (n≥3)②二烯烃、炔烃、环烯烃:通式C n H 2n -2(n≥4) ③苯及苯的同系物与多烯烃:通式C n H 2n -6(n≥6) ④饱和一元醇与饱和一元醚:通式C n H 2n+2O(n≥2)⑤饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇:通式C n H 2n O(n≥3)⑥饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟基醛:通式C n H 2n O 2(n≥2) ⑦酚、芳香醇、芳香醚:通式C n H 2n -6O(n >6) ⑧葡萄糖与果糖;蔗糖与麦芽糖⑨氨基酸R —CH —COOH 与硝基化合物R —CH 2CH 2NO 2CH 3—CH —CH 3CH 3 CH 3—C —CH 3OCH 3—CH —COOHOH NH 2(4)烷烃的同分异构体的书写是其他有机物的同分异构体书写的基础。
烷烃的同分异构体的书写方法一般采用“减碳对称法”,可概括为“两注意、三原则、四顺序”。
图示如下: (5)苯的同系物或苯的衍生物的同分异构体的书写可综合考虑苯环上基团的类别和个数以及基团在苯环上的位置,有序分析即可迅速写出其含苯环的同分异构体来。
(6)书写有机物的同分异构体的步骤是: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,即可以无重复、无遗漏地写出所有的同分异构体来。
(7)如无特别说明,中学阶段不要求书写有机物的立体异构体。
要点三、有机物的结构与性质的关系 “结构决定性质,性质反映结构”,这是学习有机化学时要特别关注的问题,根据有机物的结构推测它的性质,一般来说,首先要找出官能团,然后从键的极性、碳原子的饱和程度等进一步分析并推测有机物的性质。
1.官能团与有机物性质的关系。
有机物的性质由其分子结构来决定,而官能团是决定有机物性质的主要因素。
一种官能团决定了一类有机物的化学特性。
一般地,具有相同的官能团的有机物具有相似的化学性质,有机物含有多个官能团时,也应具有多个官能团的性质。
2.不同基团间的相互影响与有机物性质的关系。
有机化合物分子中的邻近基团间往往会相互影响,这种影响会使有机化合物表现出一些特性。
例如,苯与硝酸发生取代反应的温度是50℃~60℃,而甲苯在约30℃的温度下就能与硝酸发生取代反应。
也就是说,与苯相比,甲苯较易发生取代反应。
这是由于甲基具有推电子作用,它对苯环的影响使得苯环上的某些氢原子更容易被取代。
再如,醇和酚的官能团都是羟基,但由于分子中与羟基相连的烃基不同,使得醇和酚的化学性质也不同;醛和酮的官能团均含羰基,醛羰基上连有氢原子、酮羰基上不连氢原子,使得醛、酮成为两类不同的有机化合物。
【典型例题】类型一:有机物碳原子的成键特点例1 下列关于CH 3—CH =CH —C≡C—CF 3分子结构的叙述中正确的是( ) 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【答案】B 、C【解析】根据(1)乙烯分子中的6个原子共平面。
键角120°;(2)乙炔分子中的4个原子共直线,键角180°,可推知题给有机物的碳链骨架结构如下: 由上面的碳链骨架结构很容易看出:题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上,而是一定都在同一平面上。
【总结升华】应以已知的有机分子结构为基础,从其氢原子被别的基团取代后的伸展情况来分析。
举一反三:【变式1】某烃的结构简式为分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a ,一定在同一平面内的碳原子数为b ,一定在同一直线上的碳原子数为c ,则a 、b 、c 依次为( )A .4、5、3B .4、6、3C .2、4、5D .4、4、6【答案】B例2 大多数有机物分子里的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是( ) A .只有极性键 B .只有非极性键 C .有极性键和非极性键 D .只有离子键【答案】C【解析】因碳原子最外层有4个电子,在有机物分子中,碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成的都是共价键。
其中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。
【总结升华】在有机物中。
碳原子与其他原子构成的化学键均为共价键,是极性键。
举一反三:选择最长的碳链作主链找出中心对称线 对称性原则有序性原则 互补性原则 主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布由邻到间 两注意三原则四顺序减碳对称法【变式1】某有机物的结构简式为回答下列问题:(1)写出其分子式:________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子,分子中有________个双键。
(3)分子中的极性键有________(写出2种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有________个,一定与苯环处于同一平面的碳原子有________个。
(5)分子中C—C=O键角约为________,H—C≡C键角约为________。
【答案】(1)C16H16O5(2)12 3 (3)碳氧键、碳氢键、氢氧键(任写2种)(4)4 4 (5)120°180°类型二:同分异构体的辨认与书写例3 某单官能团有机化合物,只含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为58,完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。
它可能的结构共有(不考虑立体异构)( )A.4种B.5种C.6种D.7种【思路点拨】根据“完全燃烧产生等物质的量的CO2和H2O”可确定该有机物中C和H的原子个数比为1:2,然后利用这个关系式对解决问题比较有利。
【答案】B【解析】设该有机物分子式为C n H2n O x,若只有1个氧原子,58-16=42,剩下的为碳和氢,14n=42,则碳只能为3个,即为C3H6O,1个不饱和度。
若有2个O,那么58-32=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,所以分子式为C3H6O,再根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类:醛一种,酮一种,烯醇一种,三元含氧杂环,三元碳环一种,四元杂环一种,共6种,而由题意可知有机物为单官能团,烯醇应舍去,故选B。