有机化合物结构与性质的判断
有机化合物结构与性质的关系
有机化合物结构与性质的关系枣庄二中林德恒一、教材分析本节教材是有机化学基础模块中较为重要的一节，通过本节内容的学习有助于学生对有机化合物进行系统而有序的认识及研究，为后续的学习提供指导。
学生在初中化学及《化学2（必修）》中学习过一些有机化合物的结构、性质和用途，但其认识的方式是一个个独立的典型代表物，主要是从应用的角度掌握这些代表物的性质，对它们结构的认识也比较浅显，还没有意识到有机化合物性质与结构的关系。
通过本节的学习，可以帮助学生初步树立“官能团的结构决定有机化合物的化学特性”、“不同基团间的相互作用会对有机化合物的性质产生影响”等观念，知道官能团中键的极性、碳原子的饱和程度与有机化合物的化学性质有关系。
二、设计思路在《化学2（必修）》中学习了关于乙醇、乙酸的结构和化学性质，在本节内容开始组织学生回顾并讨论乙醇、乙酸的化学性质，要求学生通过板演并改正方程式，结合球棍模型分析二者的结构，归纳官能团的结构与有机化合物性质的关系；利用画概念图的方式启发学生讨论本节学习心得，总结认识有机化合物的方法和规律。
三、知识与技能１、了解官能团、不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系。
２、掌握由结构预测性质的一般程序，初步建立不同基团间相互影响的观点。
四、情感态度与价值观初步形成“结构决定性质、性质反映结构”的意识。
五、教学方法教师引导学生自主学习归纳总结六、教学设备一体机、球棍模型七、教后反思本节课是利用学生学习过的典型的有机化合物间的化学反应进行分析，加以对比讨论从而总结出有机物的性质与官能团的关系，并且利用对比反应讨论出相同官能团受到所连接的集团的影响而体现出了不同的性质。
在课堂中，倡导学生利用“合作、自主和探究”的学习方式，也为有机化学的学习提供了很好的典例。
教学中我的思路是充分利用学生已经学过的相关的有机物的性质的方程式加以讨论分析，我再进行归纳性总结，并且该部分内容会在以后的物质的性质学习中加以体现。
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元素和氢元素以及其他少数元素组成的化合物，其结构和性质的研究对于理解有机化学以及生命科学等领域具有重要意义。
本文将介绍有机化合物的结构特点以及与其结构相关的性质。
一、有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点主要体现在以下几个方面：1.1 碳骨架的连续性有机化合物中的碳原子具有四个价电子，可以与其他碳原子形成共价键。
这种碳原子之间的连续连接构成了碳骨架，使得有机化合物具有复杂的分子结构。
碳骨架的不同排列方式导致有机化合物的不同性质。
1.2 单键、双键和三键的存在有机化合物中的碳原子可以形成单键、双键和三键。
双键和三键的存在使得分子结构不再是线性的，而呈现出平面或立体的构型。
双键和三键的存在也会影响有机化合物的性质，如导电性、溶解性等。
1.3 可以存在立体异构体由于碳原子的四个配位方向，有机化合物能够存在立体异构体。
立体异构体指的是具有相同化学组成但空间结构不同的化合物。
如光学异构体可以存在两种旋光方向的异构体。
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影响。
二、有机化合物的性质与结构的关系2.1 沸点和熔点有机化合物的沸点和熔点与其分子结构密切相关。
分子中存在的键的类型和数量、分子量以及分子间的相互作用力都会影响有机化合物的沸点和熔点。
一般来说，分子间作用力较强的有机化合物具有较高的沸点和熔点。
2.2 溶解性有机化合物的溶解性也与其结构有关。
极性有机化合物通常可以溶解于极性溶剂，而非极性溶剂则可用于溶解非极性有机化合物。
此外，分子大小、分子形状以及功能团的位置等因素也会影响有机化合物的溶解性。
2.3 反应性有机化合物的结构直接决定了其反应性。
双键和三键的存在使得有机化合物具有一定的活性，易参与加成、消除、置换等反应。
而对于环状结构的有机化合物，由于结构的限制会影响反应的进行。
2.4 光学活性光学活性是有机化合物的一种特殊性质，与有机化合物的立体异构体有关。
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。
《有机化合物的结构与性质》 知识清单
《有机化合物的结构与性质》知识清单一、有机化合物的定义和特点有机化合物，简称有机物，是指含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等除外）。
有机物的特点众多。
首先，它们的种类极为丰富，目前已知的有机物数量远远超过无机物。
这是因为碳原子能够形成长链和环状结构，并且可以与氢、氧、氮、硫等多种原子结合，从而产生无数种不同的分子结构。
其次，有机物通常具有较低的熔点和沸点，多数为液态或气态。
再者，它们一般难溶于水，而易溶于有机溶剂。
此外，有机物的反应速度相对较慢，且反应往往较为复杂，会有副反应发生。
二、有机化合物的结构1、碳原子的成键特点碳原子最外层有 4 个电子，不易失去或获得电子形成离子，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。
此外，碳原子还能相互连接形成链状或环状结构。
2、常见的官能团官能团是决定有机化合物化学特性的原子或原子团。
常见的官能团包括羟基（OH）、羧基（COOH）、醛基（CHO）、酮羰基（）、氨基（NH₂）、酯基（COO）等。
3、同分异构体同分异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
同分异构现象分为碳链异构、位置异构和官能团异构等。
例如，丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体；乙醇和二甲醚互为官能团异构。
4、有机化合物的空间结构有机化合物的空间结构对其性质有重要影响。
例如，甲烷是正四面体结构，乙烯是平面结构，乙炔是直线结构。
三、有机化合物的性质1、物理性质（1）溶解性：大多数有机物难溶于水，而易溶于有机溶剂。
但醇、醛、羧酸等一些含羟基、醛基、羧基的有机物能与水以任意比例互溶。
（2）熔沸点：有机物的熔沸点一般较低，这是因为它们的分子间作用力较弱。
但相对分子质量较大的有机物，如高级脂肪酸、脂肪等，熔沸点较高。
（3）密度：大多数有机物的密度小于水，但也有一些如溴苯、硝基苯等密度大于水。
2、化学性质（1）氧化反应有机物可以发生燃烧氧化，如烃类燃烧生成二氧化碳和水。
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原子的原子轨道重叠，形成了空间构型为正四面体形的分子。
常见有机物的结构、性质和用途判断
2.11常见有机物的结构、性质和用途判断1．常见有机物的重要物理性质(1)常温常压下，分子中碳原子个数不多于4的烃是气体，烃的密度都比水小。
(2)烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水，低级醇、酸能溶于水。
(3)随着分子中碳原子数目的增多，各类有机物的同系物熔、沸点逐渐升高。
同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
2．常见有机物的结构特点及主要化学性质物质结构简式特性或特征反应甲烷CH4与氯气在光照下发生取代反应乙烯CH2==CH2官能团①加成反应：使溴水褪色②加聚反应③氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色苯①加成反应②取代反应：与溴(溴化铁作催化剂)，与硝酸(浓硫酸作催化剂)乙醇CH3CH2OH官能团—OH①与钠反应放出H2②催化氧化反应：生成乙醛③酯化反应：与酸反应生成酯乙酸CH3COOH官能团—COOH①弱酸性，但酸性比碳酸强②酯化反应：与醇反应生成酯乙酸乙酯CH3COOCH2CH3官能团—COOR可发生水解反应，在碱性条件下水解彻底油脂可发生水解反应，在碱性条件下水解彻底，被称为皂化反应淀粉(C6H10O5)n ①遇碘变蓝色②在稀酸催化下，最终水解成葡萄糖③葡萄糖在酒化酶的作用下，生成乙醇和CO23.有机物与日常生活2.12 有机物的结构特点及同分异构体数目判断1．熟记三类分子的空间结构(1)四面体形分子：(2)六原子共面分子：(3)十二原子共面分子：2．同分异构体的书写与数目判断技巧(1)烃基连接法：甲基、乙基均有1种，丙基有2种，丁基有4种。
如：丁醇有4种，C4H9Cl 有4种。
(2)换元法：如C2H5Cl与C2HCl5均有1种。
(3)等效氢法：有机物分子中有多少种等效氢原子，其一元取代物就有多少种，从而确定同分异构体的数目。
分子中等效氢原子有如下情况：①分子中同一碳原子上的氢原子等效。
②同一个碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的氢原子是等效的。
(4)定一移一法：分析二元取代物的方法，先固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置，从而可确定同分异构体的数目。
化学有机化合物的结构与性质
化学有机化合物的结构与性质化学有机化合物是由碳元素和氢元素以及其他一些元素（如氧、氮、硫等）通过共价键连接而成的化合物。
有机化合物广泛存在于生物体中，是生命活动的基础。
本文将通过介绍有机化合物的结构和性质，深入探讨化学有机化合物的特点和应用。
一、有机化合物的结构有机化合物的结构特点主要包括碳骨架、官能团和键的性质。
1. 碳骨架有机化合物的碳骨架由碳原子通过共价键连接而成。
碳原子有四个价电子，可以与其他原子形成共价键。
碳原子通过单、双、三键的连接方式可以形成不同的碳骨架结构，如直链烷烃、环状化合物和支链化合物等。
2. 官能团官能团是有机化合物中具有化学性质相似的团基。
常见的官能团包括羟基、羰基、胺基、卤素、酯基等。
官能团的存在会影响有机化合物的性质和反应。
3. 键的性质有机化合物中的碳碳键通常是共价键，具有较高的键能和较强的稳定性。
而碳氢键较为常见，属于非极性共价键，稳定性高。
二、有机化合物的性质有机化合物的性质可以分为物理性质和化学性质。
1. 物理性质有机化合物的物理性质包括颜色、气味、状态（固体、液体、气体）、熔点、沸点、密度等。
这些性质与化合物的结构和分子间相互作用有关。
2. 化学性质有机化合物的化学性质非常丰富，常参与酸碱反应、氧化还原反应、取代反应、加成反应等。
其中，取代反应是有机化学中最为重要和常见的反应之一。
在取代反应中，有机化合物中的某些原子或官能团被其他原子或官能团取代，从而获得新的化合物。
三、有机化合物的应用有机化合物广泛应用于医药、农药、合成材料、涂料、染料、塑料、香料等许多领域。
以下是有机化合物在一些应用中的具体例子：1. 药物许多药物都是有机化合物，如抗生素、抗癌药物、抗抑郁药物等。
有机化合物的特定结构可以使其与生物体内的分子发生特定的相互作用，从而实现药物治疗的效果。
2. 农药农药是用于防治农作物病虫害的化学物质。
有机化合物的结构和性质可以通过选择性地杀灭害虫或杂草，从而提高农作物的产量和质量。
有机化合物的结构与性质关系
有机化合物的结构与性质关系有机化合物是由碳原子和氢原子以及其他元素原子通过共价键连接而成的化合物。
其结构多样性给予了有机化合物各种不同的性质。
本文将讨论有机化合物的结构对其性质的影响，并探讨一些具体例子来说明这种关系。
一、碳骨架的结构有机化合物的碳骨架结构对其化学性质和物理性质起着决定性的影响。
碳原子可以形成单、双、三键，而且能够形成环状结构。
以下是几种常见的碳骨架结构以及它们的性质：1. 直链烷烃：直链烷烃由只含有碳碳单键的碳骨架组成，具有高度的饱和度。
这使得直链烷烃具有稳定的化学性质，不易发生反应。
其物理性质包括无色、无味、不溶于水等。
2. 环状烃：环状烃由碳骨架形成环结构，如环己烷。
环状结构带来的角张力使得环状烃比相应的直链烃更加不稳定，易于发生化学反应。
此外，环状烃也会影响物理性质，如沸点和熔点的改变。
3. 烯烃：烯烃由含有碳碳双键的碳骨架组成，具有较高的反应活性。
由于双键的存在，烯烃可以发生加成反应、氧化反应等多种反应。
这些反应在有机合成中具有重要的应用价值。
二、官能团的存在官能团是指有机化合物中与反应性有关的结构元素，通常由一对原子或一个原子团组成。
不同的官能团赋予有机化合物不同的性质和反应活性。
以下是几个常见的官能团及其性质：1. 羟基（-OH）：羟基是醇类化合物的官能团，赋予了醇类物质水溶性和酸碱性。
醇类物质可以发生酯化、鳞片反应等反应。
2. 羰基（C=O）：羰基是酮类和醛类化合物的官能团，具有较高的极性和反应活性。
羰基可以发生亲核加成反应、氧化反应等。
3. 氨基（-NH2）：氨基是胺类化合物的官能团，具有碱性和缔合能力。
胺类化合物可以发生酰胺反应、胺化反应等。
三、取代基的影响有机化合物中的取代基可以改变其性质和反应活性。
不同的取代基会引入不同的电子效应、空间位阻和立体效应，从而影响化合物的稳定性和反应性。
以下是几个例子：1. 卤素取代基：卤素原子具有较高的电负性，引入卤素原子会增加化合物的极性和反应活性。
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【解析】选A。不锈钢属于合金,A正确;棉和麻属于纤 维素,与淀粉的化学式(C6H10O5)n形式上相同,但n值不 同,不是同分异构体,B错误;花生油属于不饱和酯,牛油 属于饱和酯,C错误;豆浆属于蛋白质,加热后蛋白质变 性,但不水解为氨基酸,D错误。
2.(2015·海南高考)分子式为C4H10O并能与金属钠反应 放出氢气的有机物有(不含立体异构) ( )
2.同分异构体数目的判断方法: (1)记忆法:记住丙基、丁基、戊基等基团异构体数目。 (2)等效氢法:熟练运用等效氢知识判断同分异构体数 目。 (3)运用先定后动的方法,有序分析有机物同分异构体 的数目。
【强化训练】 1.(2016·泉州模拟)下列有关说法正确的是 ( ) A.蔗糖、淀粉、蛋白质、油脂都是营养物质,都属于高 分子化合物,都能发生水解反应 B.人造纤维、合成纤维、碳纤维、光导纤维主要成分 都是纤维素
3.(2016·唐山模拟)组成和结构可用
的有机物共有(不考虑立体异构) ( )
A.9种
B.12种 C。丁基(—C4H9)共有4种结构,—C2H3Cl2的 碳链只有一种—C—C;2个氯可以在同一个碳上:
—CCl2CH3、—CH2CHCl2,有2种,可以在不同的碳上: —CHClCH2Cl,只有1种,则—C2H3Cl2共有3种;所以该有 机物共有4×3=12种。
C.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯 中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去 D.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
【解析】选C。蔗糖与油脂不属于高分子化合物,A错 误;B项中均不是纤维素(糖类),B错误;苯、乙烯不能通 过分馏石油得到,D错误。
2.下列说法正确的是 ( ) A.油脂、蛋白质、糖类在一定条件下都能发生水解反 应 B.甲烷、苯、乙醇、乙酸均可发生取代反应 C.棉、麻、蚕丝、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成 CO2和H2O D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊 液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
【解析】选B。分子式为C4H10O的有机物是醇或醚。若 物质可以与金属Na发生反应放出氢气,则该物质是 醇,C4H10O可以看作是C4H10分子中的一个H被—OH取 代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3两种不同的结构, 前者有2种不同的氢原子,后者也有2种不同的氢原子, 它们分别被羟基取代,都能得到一种醇,因此符合该性 质的醇的种类是4种。
4.(2016·湛江模拟)某有机物X的结构简式如图所示,则 下列有关说法中正确的是 ( )
A.X的分子式为C12H16O3 B.不能用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X C.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代等反应 D.在Ni作催化剂的条件下,1 mol X最多只能与1 mol H2加成
【解析】选C。X的分子式为C12H14O3,A错误;苯不能使 酸性高锰酸钾溶液褪色,X有碳碳双键和羟基,可使酸性 高锰酸钾溶液褪色,B错误;X在一定条件下能发生加成 (碳碳双键、苯环)、加聚(碳碳双键)、取代(酯化反应、 酯基水解)等反应,C正确;X中含有苯环和碳碳双键,在 Ni作催化剂的条件下,1 mol X最多能与4 mol H2加 成,D错误。
【类题通法】 1.陌生有机化合物性质的推断方法: (1)根据有机物的结构推断有机物性质,首先需将题目 中提供的陌生有机物进行分析,确定分子中所含有的各 种官能团。通过官能团的典型化学性质来分析陌生有 机物可能具有的化学性质。
(2)记忆常见官能团的性质,常考的官能团有羟基、羧 基、酯基、碳碳双键等。羟基和羧基均可与Na发生置 换反应,均可发生酯化反应(属于取代反应),但羧基具 有酸性,羟基不具有酸性。羟基和碳碳双键可发生氧化 反应,碳碳双键还可发生加成反应。酯基可发生水解反 应。
3.(2015·山东高考)分枝酸可用于生化研究,其结构简 式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是 ( )
A.分子中含有2种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同 C.1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且 原理相同
【解析】选B。该分子中含有羧基、碳碳双键、醚键、 羟基4种官能团,A错误;由于既含有羟基又含有羧基,所 以既能与乙酸也能与乙醇发生酯化反应,发生反应的类 型相同,B正确;1 mol分枝酸只含有2 mol羧基,所以只 能与2 mol NaOH发生中和反应,C错误;分枝酸与溴的四 氯化碳溶液发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧 化反应,原理不同,D错误。
5.豆油被加热到185℃时会产生如图所示的物质,下列 关于该物质的判断不正确的是 ( )
A.该物质的分子式为C9H16O2 B.该物质可以与H2发生加成反应 C.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.该物质属于烃类化合物
【解析】选D。该物质中有双键,能和H2、Br2发生加成 反应。分子中含有氧元素,所以不属于烃类化合物。
【解析】选B。糖类中的单糖如葡萄糖不能水解,A错误。 甲烷可与氯气在光照条件下发生取代反应;苯可发生硝 化、卤代反应,均为取代反应;乙醇和乙酸可发生酯化 反应,属于取代反应,B正确。蚕丝、羊毛为蛋白质,含 有C、H、O、N或S等元素,因此燃烧的产物除CO2和水外, 肯定还有N2或氮的化合物、SO2等物质生成,C错误。胶 体的分散质粒子大小介于溶液与浊液之间,D错误。
热考题型突破系列(九) 有机化合物结构与性质的判断
【题型示例】 1.(2014·广东高考)生活处处有化学。下列说法正确的 是( ) A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金 B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体 C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类 D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了 氨基酸