1.1_有机化合物的结构特点(1)之有机物种类繁多的原因
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)
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）。
1.2_有机化合物的结构特点_同步素材_人教高中选修5
1.2 有机化合物的结构特点【重点难点】1、通过碳原子的成键特点，理解有机物种类繁多的原因。
2、掌握同分异构现象的含义，会判断同分异构体。
3、初步学会同分异构体的书写。
【温习旧知】1、共价键的类型。
共价键分为极性共价键和非极性共价键。
配位键是特殊的极性共价键，例如NH4+中就有配位键。
2、画出甲烷的空间构型，写出甲烷的结构式和电子式。
【内容讲解】一、有机化合物中碳原子的成键特点[思考]有机物种类繁多，其原因有哪些？由于碳原子的成键特点，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键，而且碳原子之间也能与共价键相结合。
碳原子间可以形成单键、双键和三键；多个碳原子可以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，碳链和碳环也可以互相结合。
以上就是有机物种类繁多的原因。
也是由于以上原因，由相同原子组成的有机物分子可能具有不同的几种结构。
二、有机化合物的同分异构现象1．分析讨论：正戊烷异戊烷新戊烷（1）根据图形，写出这三种物质的结构简式：CH3CH(CH3)CH2CH3CH3C(CH3)2CH3（2）从结构简式中，我们发现它们的相同点是：碳碳之间都以单键相连形成链状结构，不同点是：有的有支链，有的没有。
（3）复习概念①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。
②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
2．同分异构体的书写：以戊烷（C5H12）为例：先写出最长的碳链：C-C-C-C-C正戊烷（氢原子及其个数省略了）然后写少一个碳原子的直链：() 然后再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：（即）与上式相同名称为异戊烷再把两个碳原了分成两个支链加在主链上：新戊烷可见，戊烷有三种同分异构体。
【归纳总结】如何书写同分异构体一、官能团异构如乙醇和甲醚：CH3—CH2—OH（乙醇，官能团是羟基—OH），CH3—O—CH3（甲醚，官能团是醚键），像这种有机物分子式相同，但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。
专题01 有机化合物的结构特点(核心素养)-2023学年高二化学知识整合讲练(人教版2019选择性必
专题01有机化合物的结构特点（核心素养检测）一、选择题1．（2022秋·陕西延安·高二校考期末）下列关于同分异构体判断正确的是A．立方烷的一氯代物1种、二氯代物有2种C H Cl的同分异构体有8种B．分子式为511C．分子式为C8H10的芳香烃有3种D．的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)2．（2023秋·海南儋州·高二校考期末）下列有机物中氢原子化学环境种数判断错误的是A．：3种B．：4种C．：5种D．：5种3．（2022秋·上海·高二上海市复兴高级中学校考期末）下列不属于有机物种类繁多的原因A．碳原子的结合方式种类多B．碳原子的空间排列方式多样C．碳原子化学性质活泼D．存在同分异构现象4．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）下列化合物中，含有3个手性碳原子的是A． B． C． D．5．（2022秋·上海浦东新·高二校考期末）环丙基乙烯(VCP)结构如图所示，关于VCP 的说法正确的是A．分子式为C5H6B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．与环戊二烯互为同分异构体D．一溴代物有 3 种6．（2023秋·山西长治·高二长治市上党区第一中学校校考期末）已知某有机物只含C 、H 、O 三种元素，分子模型如图所示(球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。
下列关于该有机物的说法正确的是A ．分子中既有σ键又有π键B ．只含有一种官能团-羧基C ．结构简式为()23CH C CH COOH -D ．与()323CH CH CH CH COOH 互为同系物7．（2022春·重庆渝中·高二重庆巴蜀中学校考期中）下列分子式只表示一种物质的是A ．25C H ClB ．26C H O C ．24C H OD ．242C H O8．（2022春·浙江宁波·高二效实中学校考期中）不考虑立体异构，分子式为C 3H 6BrCl 的有机物共有A ．4种B ．5种C ．6种D ．7种9．（2022春·江西抚州·高二金溪一中校联考期中）有机物Q 为合成药物的中间体，下列说法错误的是A ．M 和N 转化为Q 的反应类型为取代反应B ．有机物M 的分子式为107C H OBrC ．Q 中含有两种官能团D ．Q 中环上的一氯代物有5种10．（2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第三高级中学校考期中）下列有机物分子中属于手性分子的是 ①新戊烷[(CH 3)4C] ②乳酸[CH 3CH(OH)COOH]③甘油 ④A ．①②③B ．②和④C ．①和③D ．②③④11．（2022春·云南昆明·高二北大附中云南实验学校校考期中）由丁醇(X)制备戊酸(Z)的合成路线如图所示，不正确的是A．与X互为同分异构体，且不能与金属钠反应的有机物有4种B．X与对应的Z形成的戊酸丁酯可能有4种C．Y的结构有4种D．与Z互为同分异构体，且能发生水解反应的有机物有9种12．（2022秋·新疆昌吉·高二奇台县第一中学校考期中）利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能，如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)，反应原理为ΔH=+88.62kJ·mol-1。
(化学选修5)《有机化合物的结构特点》习题
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(
对称点 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2 ③
对称点
① ①
对称面
a b
③
CH3
b
a
CH3
②
CH3 – C – CH2- CH3
①
b
a a
b
CH3
有机化合物的同分异构现象
等效氢原子的判断
1.同一碳原子所连的氢原子是等效的； 2.同一碳原子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。
CH3
碳链异构
有机化合物的同分异构现象
4、同分异构体的书写
㈠ 碳链异构
学与问：书写C6H14的同分异构体
方法：减链法 原则：
主链由长到短；(不少于n/2) 位置由心到边； 支链由整到散； 排布由同到邻再到间。
成碳链，一条线； 摘一碳，挂中间； 往外移，不到边； 摘两碳，成乙基； 二甲基，同邻间； 不重复，要写全。
分子 决定 的稳 定性
键长 键角
决定 分子
空间 构型
有机化合物的同分异构现象
思考与交流 回忆：C5H12的三种同分异构体的结构简式 结构特点 沸点 球棍模型 支
CH3CH2CH2CH2CH3 链状、无支链 CH3CH2CHCH3 CH3 链状、有支链 CH3 CH3CHCH3 CH3 链状、多支链
— —
C
C 7、C—C—C—C—C — C C — C — — C
9、C—C—C—C
—
C
有机化合物的同分异构现象
㈡ 位置异构
例：写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体
⒈碳链异构（碳骨架）
C
C
C
《有机化合物的结构特点 第1课时》示范公开课教学设计【化学人教版高中选择性必修3(新课标)】
第一章有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的分类及结构◆教学目标1．了解有机化合物的分类方法，能依据有机化合物分子的碳骨架和官能团对常见有机化合物进行分类。
通过对典型有机化合物中碳骨架和官能团的分析，发展分类研究有机化合物的模型认知的学科素养。
2．认识有机化合物分子结构中碳原子的成键特点、共价键的类型和共价键的极性，能初步根据有机化合物的分子结构特点对其化学性质和有机反应规律进行分析预测。
通过分析共价键的极性对有机化合物性质的影响，深化对“结构决定性质”的理解。
◆教学重难点有机化合物分子中官能团的辨识，以及官能团对化学性质的影响；从官能团和化学键的视角分析有机反应的规律。
◆教学过程【新课导入】请同学们回忆：什么是有机物？有机物有什么特点？有机化学(organic chemistry)就是以有机化合物(organic compound)为研究对象的学科。
研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用以及有关理论和方法等。
思考：有机化合物种类繁多、分子结构复杂多变的主要原因是什么？碳原子的成键方式多样（单键、双键、三键）；碳原子的结合方式多样（链状、环状）；分子中各原子在空间的排布方式多变【新知讲解】过渡：有机化合物数量繁多，为了便于研究，需要对其进行分类。
分类的主要依据有：按照构成有机化合物分子的碳骨架分类、按照有机化合物分子中的官能团分类。
一、有机化合物的分类方法1．依据碳骨架分类2．依据官能团分类官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。
有机化合物类别官能团代表物烃烷烃——甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯CH2=CH2炔烃碳碳三键乙炔CH≡CH芳香烃——苯烃的衍生物卤代烃碳卤键溴乙烷CH3CH2Cl醇羟基乙醇C2H5OH酚羟基苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛CH3CHO酮酮羰基丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOC2H5胺氨基—NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2C CC C思考与讨论（1）辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度将其归类，并根据官能团推测其可能的性质。
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。
第2课时_有机化合物的结构特点
书写规则：主链由长到短，支链由简到繁； 支链位置由里向外。
思维拓展 2．正戊烷分子中的五个碳原子在 同一直线上吗？
答案 不在，由烷烃的球棍模型可以看
出烷烃中碳原子之间实际为锯齿形结构。
随堂训练
1．下列物质中不属于烷烃的是 A．CH4
解析 C4H10。
( C ) D．C5H12
B．C3H8
C．C4H8
解析 题中涉及的化学反应为： 点燃 CH4＋2O2——→CO2＋2H2O 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ 反应停止后的容器内温度仍为 250℃，气压为零，说明容器 内无气体存在，也不可能有 NaHCO3。O2、CH4、Na2O2 三 者之间的综合反应关系为： 点燃 O2＋2CH4＋6Na2O2=====2Na2CO3＋8NaOH。
练习: 写出戊烷（C5H12）同分异构体的结构简式。
正戊烷
异戊烷
新戊烷
CH3 ︱ CH3 — C— CH3 ︱ CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3 ︱ CH3
六、同分异构体的书写
例：写出C5H12的同分异构体。 步骤：①写出碳原子依次相连（最长碳链）的分子 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 结构简式。 ②逐一缩短碳链（支链数依次增加）支链位置 由里向外变化。 CH3-CH-CH2-CH3 CH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3
( B )
解析 A、C、D 三项中的分子式只能表示一种结构， 而符合 C4H10 的有正丁烷和异丁烷两种结构。
5．1 mol CxHy(烷烃)完全燃烧需要 5 mol O2，则 x 与 y 之和 可能是 A．x＋y＝5 C．x＋y＝11 B．x＋y＝7 D．x＋y＝9 ( C )
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2、碳原子间的结合方式 、 碳原子不仅能与H或其他原子形成4个共价键, 碳原子不仅能与H或其他原子形成4个共价键, 碳原子之间也能相互以共价键结合。 碳原子之间也能相互以共价键结合。 (1)碳原子之间可以形成稳定的单键、双键、叁键 碳原子之间可以形成稳定的单键、 碳原子之间可以形成稳定的单键 双键、叁键; (2)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链， 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链， 多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链 碳链可带有支链; 碳链可带有支链 (3)多个碳原子还可以相互结合成环，碳环和碳链 多个碳原子还可以相互结合成环， 多个碳原子还可以相互结合成环 还可以相互结合。 还可以相互结合。
有机化合物的特点之一就是： 有机化合物的特点之一就是：
种类繁多——3000万多种！ 万多种！ 种类繁多 万多种
仅由碳和氢构成的化合物超过了几百万种！ 仅由碳和氢构成的化合物超过了几百万种！ 碳和氢构成的化合物超过了几百万种 仅由氧和氢构成的化合物只有两种： 仅由氧和氢构成的化合物只有两种： 2O和H2O2 氧和氢构成的化合物只有两种 H 和 ——由碳元素所形成的化合物种类非常多！ 由碳元素所形成的化合物种类非常多！ 由碳元素所形成的化合物种类非常多 也就是有机化合物的种类非常多！ 也就是有机化合物的种类非常多！
有机物种类繁多与有机物的主要元素碳元素 有机物种类繁多与有机物的主要元素碳元素 碳原子成键特点、 的碳原子成键特点、碳原子之间的相互结合 方式有着密切的联系 有着密切的联系。 方式有着密切的联系。 因为有机物的主要元素碳元素的碳原子成键 因为有机物的主要元素碳元素的碳原子成键 特点、碳原子之间的相互结合方式， 特点、碳原子之间的相互结合方式，使得有 原子种类相同， 原子种类相同 机物分子中即使原子种类相同， 机物分子中即使原子种类相同，每种原子数 目也相同 目也相同时， 目也相同时，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。 合方式，形成具有不同结构的分子。 不同结构 ——有机物分子普遍存在同分异构现象 有机物分子普遍存在同分异构现象 有机物分子普遍存在同分异构 （这是有机物种类繁多的主要原因） 这是有机物种类繁多的主要原因）
第一章
第一单元
认识有机化合物
有机化合物的结构特点
第一课时
第二章 分子结构与性质
有机化合物中碳原子的成键特点 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1、碳原子的结构特点 、
有机物的主要 元素是碳元素
碳原子最外层有4个电子， 碳原子最外层有 个电子，不易失去或 个电子 获得电子而形成阳离子或阴离子。 获得电子而形成阳离子或阴离子。 碳原子通过共价键（共用电子对）与 碳原子通过共价键（共用电子对） 其他原子(H、 、 、 、 、 等 形 其他原子 、O、N、P、S、Cl等)形 成共价化合物。 成共价化合物。 例如：甲烷分子（ 例如：甲烷分子（CH4）
甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构, 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, 而不是正方形的平面结构,理由是 Cl只有一种结构 A、CH3Cl只有一种结构 B、CH2Cl2只有一种结构 C、CHCl3只有一种结构 D、CH4中四个价键的键长和键角都相等
H H C H H
而实际CH 不存在同分异构体,因此假设不合理 因此假设不合理。 而实际 2Cl2不存在同分异构体 因此假设不合理。 若甲烷是正四面体结构,此时 此时CH 若甲烷是正四面体结构 此时 2Cl2不存在同分异构 体,故选项 是正确的。选项D也是错误的 因为甲烷 故选项B是正确的。选项 也是错误的,因为甲烷 故选项 是正确的 也是错误的 不论是正四面体结构,还是平面正方形结构 还是平面正方形结构,CH4中四 不论是正四面体结构 还是平面正方形结构 个价键的键长和键角都相等,故理由不充分 故理由不充分。 个价键的键长和键角都相等 故理由不充分。
二、有机化合物的同分异构现象
1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式， 化合物具有相同的分子式，但具有 不同的结构现象，叫做同分异构现象。 不同的结构现象，叫做同分异构现象。 2.同分异构体 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。 为同分异构体。
三个相同： 三个相同： 分子组成相同 分子量相同 分子式相同 理解： 理解： 两个不同： 两个不同：结构不同 性质不同 不同
甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构, 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, 而不是正方形的平面结构,理由是 B Cl只有一种结构 A、CH3Cl只有一种结构 B、CH2Cl2只有一种结构 C、CHCl3只有一种结构 D、CH4中四个价键的键长和键角都相等
H H C H H
[讲解] 甲烷不论是正四面体结构 还是平面正方形 讲解] 甲烷不论是正四面体结构,还是平面正方形
结构,CH3Cl、CHCl3都只有一种结构 无同 只有一种结构(无同 结构 、 分异构体),故选项 故选项A、 的理由不充分 的理由不充分。 分异构体 故选项 、C的理由不充分。若 甲烷是平面正方形结构,CH2Cl2存在两种 甲烷是平面正方形结构 同分异构体: 同分异构体
355
….
4347
366319
62491178805931
有机物分子普遍存在同分异构现象 有机物分子普遍存在同分异构现象 同分异构 这是有机物种类繁多的主要原因） （这是有机物种类繁多的主要原因）
小结: 小结:
有机物种类繁多的原因? 有机物种类繁多的原因
(1) C原子的成键特点 原子的成键特点; 原子的成键特点 (2) C原子间的连接方式 原子间的连接方式; 原子间的连接方式 (3) 同分异构现象普通存在于有机物中 同分异构现象普通存在于有机物中.
归纳甲烷分子的结构特点: 归纳甲烷分子的结构特点: 甲烷分子的结构特点
碳与氢形成四个共价键， 碳与氢形成四个共价键，以C原子为中心， 原子为中心， 四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构。 四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构。 所以4个键的键长是相等的， 所以4个键的键长是相等的，4个键的键角是 相等的， 原子是等同的。 相等的，4个H原子是等同的。
分子 式相 同
P9【思考与交流】 P9【思考与交流】
物质名称 正戊烷
异戊烷
新戊烷
结构式
分子组成相同， 相同点 分子组成相同，链状结构 结构不同， 不同点 结构不同，出现带有支链结构 ℃ 沸 点 36.07℃ 27.9℃ 9.5℃ ℃ ℃ 结论:支链越多 沸点越低 结论 支链越多,沸点越低 支链越多 沸点越低!
A
B
C
实验数据： 实验数据： 甲烷分子中有四个C 且键长( 09× m)、 甲烷分子中有四个 C-H 键 ， 且键长 (1.09×10-10m) 、 键能(413KJ/mol) 键角( KJ/mol)、 都相等。 键能(413KJ/mol)、键角(109028，)都相等。 从键角看： 从键角看： (A)、(B)有 两种键角，只有(C) (C)符合 (A)、(B)有900和1800两种键角，只有(C)符合
相似、 相似、完全不同
4. 碳原子数目越多，同分异构体越多 碳原子数目越多，
下面是烷烃的同分异构体的数目随C 下面是烷烃的同分异构体的数目随C原子数变化 碳原 子数 同分 异体 数 碳原 子数
1 1
11
2 1
12
3 1
….
4 2
15
5 3
6 5
20
7
8
9 10
9 18 35 75
40
同分 异体 159 数
共价键参数
共价键 键能大小 （kJ/mol） ） 413.4 463 566 键长pm 键长 109．3 ． 100．8 ． 95.8 91.8
CH4 NH3 H 2O HF
C-H N-H O-H H-F
键长：键长越短， 键长：键长越短，化学键越稳定 键角： 键角：决定物质的空间结构 键能：键能越大， 键能：键能越大，化学键越稳定