有机物的结构特点和性质
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C8H18C4H10+C4H8C 4H10C2H6+C2H4(3)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O2．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2CH2 CH2+O22CH3-CHO③使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应①加H2、X2(X：Cl、Br、I)CH2 CH2+H2CH3-CH3CH2 CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl②加H2O、HXCH2 CH2+H-OH CH3-CH2OHCH2 CH2+HCl CH3-CH2Cl(3)加聚反应nCH2 CH2[CH2-CH2]n3．炔烃分子结构特点：分子内含有—C≡C—键炔烃分子内的碳碳三键中有一个较强的键和二个较弱的键，这二个较弱的键在化学反应中容易断开，因而炔烃的化学性质也是活泼的，能够发生和烯烃相似的反应即加成反应、加聚反应、氧化反应，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在空气中易燃烧，如：(1)氧化反应①燃烧氧化②使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应(H2、X2、H2O、HX)CH≡CH+HCl CH2==CHCl(3)加聚反应4．二烯烃分子结构特点：分子内含有二个碳碳双键。
第八章 烃
因此，乙烯分子中的碳 碳双键是由一个σ键 和 一个 π 键 组成的。
2、烯烃的性质
烯烃的比重都小于1，都是无色物质，溶于有 机溶剂，不溶于水。 在常温下，C2~C4的烯烃为气体，C5~C16的为 液体，C17以上为固体。沸点、熔点、比重都随 分子量的增加而上升。 由于烯烃存在不稳定的π 键，因此烯烃的化学 性质比较活泼。 （1）加成反应 原理：π 键断开，两个碳原子和其他原子或原子 团结合，形成两个σ键。
②π键
成键轨道以 “肩并肩” 的方式互相重叠， 有一个对称面，通过键轴 垂直 分布。 如：两个互相平行的 p 轨道成π 键 特点：重叠程度小，易发生断裂 (2) 氢键 有机物除了能形成分子间氢键之外，有的也能 形成分子内氢键。 如：硝基苯酚 有三种同分异构体 邻硝基苯酚 ◆ 间硝基苯酚 对硝基苯酚
环戊烷 环己烷
环己烷是重要的化工原料，用于制备环己酮、己二酸
O
O2
-H2O
60%HNO3
90~120
(环己酮)
℃,1.5*103kPa
HOOC(CH2)4COOH
(己二酸)
环己烷还可以脱氢生成苯：
Pt 400~510℃,2.5~3MPa
+ 3H2
二、烯烃
烯烃： 分子中含有碳碳双键(C=C)的不饱和烃。 单烯烃 ：含一个碳碳双键 烯烃 二烯烃 ：含两个碳碳双键 重要
按官能团分类
能决定化合物的特性的原子或原子团称为官能团 （functional group).
有机化合物 烃 卤代烃
R Cl
R R
R OH
醇
酚
OH
醚
醛
酮
羧酸
R COOH
R OR
RCHO
【高中化学课件】有机化合物的组成、结构与性质
(2)芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可 表示为
(3)含醛基的物质不一定为醛类，如HCOOH、HCOOCH3、 葡萄糖等。
(4)一种物质根据不同的分类方法可以属于不同的类
别，如 酸类。 (5)苯环不是官能团。
，既属于酚类，又属于羧
【素养升华】宏观辨识——判断有机物物质类别的思 维模式
角度二 同分异构体的书写与判断
类别 醚 酮 酯
名称 醚键 羰基 酯基
官能团 结构
___________ ___________
___________
2.有机化合物的结构特点： (1)有机物中碳的成键特点：
4 单键 双键 叁键 碳链 碳环
(2)同分异构现象和同分异构体：
同分异构现象 同分异构体
化合物具有相同的_分__子__式__，但 _结__构__不同，因而产生性质上的 差异的现象 具有_同__分__异__构__现__象__的化合物互 为同分异构体
【典题2】2，2，4-三甲基戊烷与氯气发生取代反应
时，生成的一氯代物可能有 世纪金榜导学号
60780175( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
【解析】选C。2，2，4-三甲基戊烷的结构简式
为
，该有机物中有4种
位置不同的氢原子，因此其一氯代物也有4种。
【母题变式】 (1)题目中的烷烃若由烯烃与氢气发生加成反应得到， 则烯烃的结构有几种可能？ 提示：2种。根据加成反应的特点和烯烃同分异构体 的书写可以得知有
(6)丙烯的结构简式是CH2CHCH3。 ( ) 提示：×。书写烯烃的结构简式时，分子中的碳碳双 键不能省略。
(7)相对分子质量相同的有机物不一定是同分异构体。 ()
有机物的结构
有机物的结构
1：元素组成特点：
核心元素为碳，另外还有H、O、S、P等。
2：结构特点：
①由于碳的最外层有4个价电子，所以碳常以四根共价键形成共价化合物。
②有机物中，碳与碳之间以共价键形成碳链，这是有机物的基础。
③有机物分子间通过分子间作用力形成分子晶体.
3：数量特点：
数量多，有机物目前发现上千万种，而无机物只有十万种。
主要由于碳链的长度不同，而且有的有支链、双键、叁键。
4：性质特点：
①多数难溶于水，易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。
相似相溶原理。
②多数为非电解质。
不易导电。
③多数熔沸点较低（分子晶体）。
④多数易燃、易分解。
5：有机反应的特点：速度慢，副反应多。
有机物的结构特点
从键角看：（A）、（B）有900和1800两种键角， 只有（C）符合
归纳甲烷分子旳构造特点:
碳与氢形成四个共价键，以C原子为中心， 四个氢位于四个顶点旳正四面体立体构造
共价键参数
键长： 键长越短，化学键越稳定 键角： 决定物质旳空间构造 键能： 键能越大，化学键越稳定
CH4 NH3 H2O HF
A、两甲基在同一种碳原子上
C ∣
C －C － C － C － C
∣
C
C ∣
C －C － C － C － C ∣
C
两两者者是是一一样样旳旳
A、两甲基在同一种碳原子上
支链邻位 支链间位
C －C － C － C －CC C
C
C －C － C － C － C
∣
∣ ∣×
C
CC
B、两甲基在不同一种碳原子上
①按位置异构书写 ②按碳链异构书写 ③按官能团异构书写
三、常用化学用语
HH H H C C=C H
H
构造式
CH3 CH = CH2
构造简式
C C=C
碳架构造 键线式
某些有机化合物分子旳构造式，构造简式和键线式
物质名称 • 构造式
分子式
• 构造简式 键线式
戊烷 C5H12
丙烯 C3H6
乙醇
C2H6O
3 CH3CH2CHO和 CH3COCH3
位置异构 官能团异构
官能团异构
4 CH3— CH--- CH3和 CH3 CH2CH2 CH3
CH3
5 CH3CH=CHCH2CH3和
CH3CH2CH = CHCH3
碳链异构 位置异构
3
5. 同分异构体旳书写
练习：书写C6H14旳同分异构体： 【交流总结】书写同分异构体旳有序性
有机物的概念
有机物的概念有机物是指由碳元素构成的化合物。
在自然界中，有机物广泛存在于生物体内，如植物、动物、微生物等。
有机物也可以人工合成，用于各种化工工艺和生产中。
1. 有机物的特征有机物的主要特点是含有碳元素。
碳元素的特殊性质使得有机物具有独特的物化性质。
除了碳元素，有机物中通常还含有氢、氧、氮、硫等元素，它们通过共价键与碳原子相连，形成有机物分子的基本结构。
2. 有机物的来源在自然界中，有机物主要来源于生物体的代谢过程。
植物通过光合作用，以二氧化碳和水为原料合成有机物，同时释放氧气。
动物通过食物摄取，将植物中的有机物转化为自身所需的营养物质。
微生物能够代谢有机物，使得有机物的循环得以进行。
此外，人类也能够通过人工合成的方式获得各种有机物。
有机合成化学是一门应用广泛的科学，通过合成不同的有机化合物，满足人类在医药、农业、材料等领域的需求。
3. 有机物的分类有机物根据其分子结构和化学性质的不同可以进行分类。
常见的有机物分类包括脂肪类、糖类、蛋白质和核酸等。
脂肪类化合物主要由碳、氢和氧元素组成，是生物体的重要能源来源。
糖类是一类含有羟基基团的化合物，它们是构成生物体内多糖、单糖等的基础。
蛋白质是生物体内重要的功能性分子，由氨基酸组成，具有结构和功能多样性。
核酸是生物体中储存遗传信息的物质，包括DNA和RNA。
4. 有机物的应用有机物在人类社会的发展中发挥着重要作用。
医药领域广泛应用有机合成化合物进行药物研发。
例如，抗生素、化疗药物等都是有机合成化合物。
农业中的农药和肥料也是通过有机合成获得，提高作物产量和质量。
此外，有机合成材料如塑料、橡胶、纤维等也广泛应用于日常生活中。
总结：有机物是由碳元素构成的化合物，具有多样的物化性质。
在自然界中，有机物主要来源于生物体内的物质循环。
人类通过人工合成的方式获得各种有机物，并广泛应用于医药、农业、材料等领域。
有机物的研究和应用对人类社会的发展起着重要的作用。
第一节有机化合物的分类
HC CCH 3
4. 键线式
省略碳、氢元素符号，只写碳碳键；通常相邻碳碳键之
间的夹角画成120°。注：每个端点和转折点都表示碳原
子，双键、三键、除C、H以外原子保留下来。 Cl
O
复习： 有 机 物
H2 C H 2C H2 C CH2 CH2 环戊烷 H2 C H2C H2C C H2 CH2 CH2
9．1995年化学家合成了一种分子式为C200H200的含 多个碳碳三键的链状烃，其分子中碳碳三键最多可 以是：（ B ）
A．49个
B．50个
C．51个
D．102个
O
⒀
⒁
CH3
⒂
⒃ 脂环化合物
芳香化合物
2：再按官能团对这些化合物进行分类
①CH4、
烷烃
②CH3CHCH2CH3、 CH3 烷烃 ⑤CH≡CH、
③CH2＝CH2、
烯烃
④CH3－C＝CHCH3、
⑦CH3－Cl、⑧CH3CH2Br、⑨CH3OH、⑩CH3CH2OH、 ⑾CH3C－OH、 ⑿CH3CH2OCH2CH3 醇 O
结构简式
CH3Cl C2H5OH CH3CHO CH3COOH
官能团
—X —OH —CHO 卤原子 羟基 醛基
卤代烃 一氯甲烷 醇 烃 的 衍 生 物 醛 酸 酯 醚 酮 酚
—COOH 羧基
乙酸乙酯 CH3COOC2H5 —COOR 酯基 甲醚 丙酮 苯酚 CH3OCH3 O CH3 C CH3 OH
—COOH
甲酸
H COOH
CH3 COOH 乙酸
COOH COOH
COOH
酯
O C O R
HCOOC2H5 CH3COOC2H5
高中化学 有机物的结构与性质
[备考要点] 1.掌握有机物的组成与结构。
2.掌握烃及其衍生物的性质与应用。
3.掌握糖类、油脂、蛋白质的结构与性质。
4.理解合成高分子的结构与特点。
考点一有机物的结构与性质1．常见有机物及官能团的主要性质种类通式官能团主要化学性质烷烃C n H 2n ＋2无在光照时与气态卤素单质发生取代反应烯烃C n H 2n (单烯烃)碳碳双键：(1)与卤素单质、H 2或H 2O 等能发生加成反应；(2)能被酸性KMnO 4溶液等强氧化剂氧化炔烃C n H 2n －2(单炔烃)碳碳三键：—C ≡C—卤代烃一卤代烃：R—X—X(X 表示卤素原子)(1)与NaOH 水溶液共热发生取代反应生成醇；(2)与NaOH 醇溶液共热发生消去反应醇一元醇：R—OH羟基：—OH(1)与活泼金属反应产生H 2；(2)与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃；(3)脱水反应：乙醇140℃分子间脱水生成醚170℃分子内脱水生成烯；(4)催化氧化为醛或酮；(5)与羧酸或无机含氧酸反应生成酯醚R—O—R醚键：性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应酚Ar—OH(Ar 表示芳香基)羟基：—OH(1)呈弱酸性，比碳酸酸性弱；(2)苯酚与浓溴水发生取代反应，生成白色沉淀2,4，6-三溴苯酚；(3)遇FeCl 3溶液呈紫色(显色反应)；(4)易被氧化醛醛基：(1)与H 2发生加成反应生成醇；(2)被氧化剂(O 2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸羧酸羧基：(1)具有酸的通性；(2)与醇发生酯化反应；(3)不能与H 2发生加成反应；(4)能与含—NH 2的物质生成酰胺酯酯基：(1)可发生水解反应生成羧酸(盐)和醇；(2)可发生醇解反应生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH 2)COOH氨基：—NH 2，羧基：—COOH两性化合物，能形成肽键()蛋白质结构复杂无通式肽键：,氨基：—NH 2，羧基：—COOH(1)具有两性；(2)能发生水解反应；(3)在一定条件下变性；(4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应；(5)灼烧有特殊气味糖C m (H 2O)n羟基：—OH ，醛基：—CHO ，羰基：(1)氧化反应，含醛基的糖能发生银镜反应(或与新制氢氧化铜反应)；(2)加氢还原；(3)酯化反应；(4)多糖水解；(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂酯基：(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反应)；(2)硬化反应2．常考官能团1mol 所消耗的NaOH 溶液、H 2物质的量的确定(1)最多消耗NaOH 溶液______mol 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
C
C
3、 烃的结构简式为：
CH3CH2CH CH C
A.3、5 C.6、4 B.3、4 D.3、5
CH
分在同一直线上的碳原子数为a ，一定在同一平面上 的碳原子数为b ，则a 、b分别为( )
A
预习案反馈
• 优秀小组：1组、3组、2组、7组
• 优秀个人：张玲玉、刘君仪、刘磊、李昀、 徐海英、牟晓玮、朱盛伟、顾双双、毕玉 佳、李国培、刘瑞源、温成智、白庆臣等
存在的问题
• 问题1、碳原子的饱和性 • 问题2、极性键和非极性键 • 问题3、戊烷的键线式 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 异戊烷 CH3CH2CH2CHCH3 CH3 CH3 新戊 CH3CCH3 CH3
课本 导学案 典题本 双色笔 最重要的是激情!!!
学习目标：
1.了解有机物的成键特点，单键、双键和叁键。
2.掌握有机物分子的空间构型与碳原子成键方 式的关系。 3.掌握极性键和非极性键的概念，能进行判断。 4.掌握有机物结构的表示方法：结构式、 结构简式、键线式。
重点
碳原子的成键方式和分子的空间构型
4、结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面 5、单键可以旋转，双键和叁键不能旋转
知识升华
碳原子的饱和程度
反应活性
化学键的极性强弱
本节知识归纳
碳的成键方式 饱和性 •单键 键的极性
空间构型 正四面
体
极性键
非极性
•双键
•叁键
键
平面型
直线型
当堂练习
1．目前已知化合物中数量、品种最多的是IVA碳的化合物（有机化合物 ），下列关于其原因的叙述中不正确的是（ ） A．碳原子可以跟其他原子（如氢原子）形成4个共价键 B．碳原子最外层有4个电子，很难得失电子 C．碳原子既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键 和叁键 D．多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又 可以相互结合 2．键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物， 这 种键线式物质 是 （ ） A．丁烷 B．丙烷 C．丁烯 D．丙烯
练一练
请写出此有机物的系统命名法
2，2，4—三甲基戊烷
自主学习（2分钟）
【任务】 （1）完成未做完的内容 （2）将出现的错误自主进行初步修改，若存在疑点 做好记录，以备合作探究。 【重点】
探究一：单键、双键和叁键 探究二：碳原子的饱和性
小组合作实验探究（约7分钟）
重点探究的问题： 探究一. 单键、双键和叁键 探究二.碳原子的饱和性 要求： 1.小组内集中讨论，小组长注意控制实验及讨论节奏， 及时安排展示与点评。 2.每位同学全力以赴，注意当堂的整理落实。 3.组长关注每个组员目标达成情况。
五组 四组
【要求】 1.点评同学脱稿点评，点出注意事项，总结方法、规律 2.非点评同学都要认真倾听、积极思考、迅速记录， 大胆提出疑问和补充观点。
知识升华
有机分子中原子共面和共线问题
1、结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不再共面。
2、结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面。
3、结构中每出现一个碳碳叁键，至少有4个原子共线
踊跃展示(5分钟)
展示内容 探究一 展示小组 二组 点评小组
探究二 例3
三组 八组
【要求】 1.展示同学写出答案及解释或步骤，书写工整、迅速。 2.非展示同学全心投入学习，达成目标；不浪费一分 一秒，小组长做好安排和检查。
பைடு நூலகம்
精彩点评
展示内容 探究一 展示小组 二组 点评小组 一组
探究二 例3
三组 八组