有机物分子结构的表示方法
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有机物结构的表示方法
1、结构简式书写:不能用碳干结构表示,碳原子连接的氢原子个数要正确,官能团不能略写,要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。
2、键线式: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、端点代表一个碳原子,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。注意事项:
(1)一般表示3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键等官能团;
(4)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。
3、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
sp3杂化取向与之成键;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平面上。
(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);苯环是平面结构(12个原子位于一个平面)。
(3)杂化轨道理论:C原子的sp、sp2、sp3杂化
4、有机分子空间构型解题规律
规律Ⅰ:以碳原子和化学键为立足点,若氢原子被其它原子所代替,其键角基本不变。
规律Ⅱ:若两个平面型结构的基团之间以单键相连,这个单键可以旋转,则两个平面可能共面,但不是“一定”。
规律Ⅲ:若两个苯环共边,则两个苯环一定共面。
规律Ⅳ:若甲基与一个平面型结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。同时,苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子,这四原子共直线。
研究有机物的方法、有机物分子式的确定
适用学科 高中化学 适用年级 高中三年级
适用区域 新课标 课时时长(分钟) 60
知识点 有机物分子式和结构式的确定;有机物的相对分子质量的相关规律;分子结构的鉴别;烃的燃烧规律;有机物常用的分离、提纯方法;有机物的组成、结构、性质和种类特点;常见有机化合物的分类组成、通式和代表物;表示有机物组成和结构的常用化学用语;根、基、官能团
教学目标 知识与技能:1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。(中频)
2.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法(如氢谱等)。(高频)
过程与方法:通过知识梳理和典型习题讲解和练习,提高知识的综合应用能力和应试能力。
情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的联系性,要全面分析问题。
教学重点 有机物分子式和结构式的确定;
教学难点 有机物分子式和结构式的确定;
教学过程
一、 课堂导入
有关以有机物分子式和结构式的确定;有机物的相对分子质量的相关规律;分子结构的鉴别;烃的燃烧规律;有机物常用的分离、提纯方法;有机物的组成、结构、性质和种类特点;常见有机化合物的分类组成、通式和代表物;表示有机物组成和结构的常用化学用语;根、基、官能团的习题是高考的一个很重要的考点,需要我们认真复习,掌握其常考考点,典型习题的解法,以饱满的信心迎接考试。今天,我们一起来复习这部分知识。
二、复习预习
1. 有机物的组成、结构、性质和种类特点;
2.表示有机物组成和结构的常用化学用语;
3.根、基、官能团
4.有机物分子式和结构式的确定;
5.有机物的相对分子质量的相关规律;
6. 烃的燃烧规律;
7. 分子结构的鉴别;
8. 有机物常用的分离、提纯方法;
三、知识讲解
考点1:研究有机化合物的一般步骤和方法
考点2:分离、提纯有机化合物的常用方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象 要 求
有机物组成和结构的几种表示方法
页脚内容
有机物结构的表示方法
1、结构简式书写:不能用碳干结构表示,碳原子连接的氢原子个数要正确,官能团不能略写,要注意官能团中各原子的结合顺序不能随意颠倒。
2、键线式: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、端点代表一个碳原子,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。注意事项:
(1)一般表示3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键等官能团;
(4)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。
3、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
sp3杂化取向与之成键;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平面上。
(2)有机物的代表物基本空间结构:甲烷是正四面体结构(5个有机物组成和结构的几种表示方法
页脚内容 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)。
(3)杂化轨道理论:C原子的sp、sp2、sp3杂化
4、有机分子空间构型解题规律
规律Ⅰ:以碳原子和化学键为立足点,若氢原子被其它原子所代替,其键角基本不变。
规律Ⅱ:若两个平面型结构的基团之间以单键相连,这个单键可以旋转,则两个平面可能共面,但不是“一定”。
第二节 有机化合物的结构特点
大地二中 张清泉
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-1 3、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
2y2x2
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。