高二化学有机化合物的结构特点
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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方法[核心素养发展目标] 1.了解有机化合物的分类方法。
2.能根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。
3.通过对典型有机化合物中碳骨架和官能团的分析,培养分类研究有机化合物模型的科学素养。
一、依据碳骨架分类1.有机化合物的分类依据:碳骨架、官能团。
2.依据碳骨架分类(1)CH2==CH2、、都属于脂肪烃()(2)环丁烷()、甲基环丙烷()都属于脂环烃()(3)、、都属于环状化合物()(4)、、都属于芳香烃()(5)、、都属于脂环化合物()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×有机物呋喃()是否为环状化合物?是否为芳香族化合物?提示该物质属于环状化合物中的杂环化合物,即构成环的原子除碳原子外,还有其他原子,如氧原子、氮原子、硫原子等。
该物质不含苯环,不属于芳香族化合物。
观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空:①②③④⑤⑥⑦⑧(1)属于链状化合物的是________(填序号,下同)。
(2)属于脂环化合物的是________________。
(3)属于芳香族化合物的是________________。
(4)属于芳香烃的有________________。
(5)属于脂肪烃的有________________。
(6)属于脂环烃衍生物的有________________。
答案(1)①④⑥(2)②⑦(3)③⑤⑧(4)③⑤(5)①④(6)②二、依据官能团分类1.烃的衍生物与官能团(1)烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物,如CH 3Cl 、CH 3OH 、HCHO 等。
(2)官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团。
2.依据官能团分类有机化合物类别官能团(名称和结构简式)代表物(名称和结构简式)烃烷烃—甲烷CH 4烯烃碳碳双键乙烯CH 2==CH 2炔烃碳碳三键—C ≡C—乙炔CH ≡CH 芳香烃—苯烃的卤代烃碳卤键溴乙烷CH 3CH 2Br衍生物醇羟基—OH 乙醇CH 3CH 2OH 酚羟基—OH苯酚醚醚键乙醚CH 3CH 2OCH 2CH 3醛醛基乙醛CH 3CHO酮酮羰基丙酮CH 3COCH 3羧酸羧基乙酸CH 3COOH酯酯基乙酸乙酯CH 3COOCH 2CH 3胺氨基—NH 2甲胺CH 3NH 2酰胺酰胺基乙酰胺CH 3CONH 2(1)所有的有机化合物都含有官能团,芳香烃的官能团是苯环()(2)等质量的—OH 和OH -含有的电子数目相等,且都能稳定存在()(3)的官能团为Br -()(4)醛基的结构简式为—COH()(5)和所含官能团相同,但不属于同类物质()(6)有机化合物、、中含有的官能团相同()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×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对其进行归类,并根据官能团推测其可能的性质,请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类,指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别,以及分子结构中的相同点和不同点。
〖第二节有机化合物的结构特点〗之小船创作[明确学习目标] 1.认识有机化合物的成键特点,学会有机物分子结构的表示方法,熟知几种典型分子的空间构型。
2.理解有机化合物的同分异构现象,学会同分异构体的书写方法,能判断有机物的同分异构体。
一、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原子的成键特点,决定了碳原子与其他原子具有多种不同08不同结构的分子。
的结合方式,从而形成具有□2.甲烷分子结构的表示方法3.甲烷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□11正四面体立体结构。
其正四面体结构示意图如右图所示。
二、有机化合物的同分异构现象1.同分异构现象和同分异构体2.同分异构体的类型1.已知甲烷分子中的两个氢原子被两个Cl原子取代后的结构只有一种,能否证明CH4的空间构型是正四面体结构,而不是平面结构(用下图说明)?提示:CH2Cl2分子的空间结构只有一种可证明甲烷分子是正四面体结构。
如下图:与为相同结构;若CH4分子为平面结构,则CH2Cl2可有两种结构:与。
2.互为同分异构体的物质相对分子质量一定相等,相对分子质量相等的不同物质一定互为同分异构体吗?提示:不一定。
相对分子质量相等的不同物质可能具有相同的分子式,也可能具有不同的分子式,如CH3COOH与CH3CH2CH2OH、NO2与CH3CH2OH、CO与N2等,它们的相对分子质量相等,但分子式都不同,彼此不是同分异构体。
一、有机物分子结构和组成的表示方法续表[即时练]1.下列有关物质的表达式正确的是( )A .乙炔分子的球棍模型:B .羟基的电子式:[··O ······H]-C .2氯丙烷的结构简式:CH 3CHClCH 3D .丙烯的键线式:答案 C解析 球棍模型中应用短棍表示出价键,故A 错误;羟基是电中性的,故B 错误;2氯丙烷的结构简式:CH 3CHClCH 3,故C 正确;丙烯分子中有三个碳,而给出的键线式结构是4个碳,故D 错误。
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。
有机物的分子结构特点和主要化学性质有机物是由碳元素构成的化合物,具有分子结构特点和主要化学性质。
1.分子结构特点:(1)有机物分子中的碳原子通常以单、双或三键的形式与其他原子连接,形成杂化轨道,使碳原子能够与多个原子组成稳定的分子框架。
(2)有机物分子中常见的官能团包括羟基(-OH)、羰基(-C=O)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)等,这些官能团能够赋予有机物特定的化学性质和反应能力。
(3)有机物分子的空间构型通常存在立体异构体,即同一分子式但结构不同的化合物,如顺式异构体和反式异构体以及手性异构体。
这种立体异构体的存在使得有机物表现出不同的物理性质和化学性质。
2.主要化学性质:(1)燃烧性质:有机物可在氧气存在下燃烧,产生二氧化碳和水,并释放能量。
(2)反应活性:有机物分子中的官能团赋予了有机物在化学反应中的特定活性。
例如,羟基使有机物具有酸碱性质,能够与金属氢氧化物反应生成盐和水;羰基使有机物具有亲电性,容易发生加成反应、亲核取代反应和氧化反应等。
(3)氧化还原性质:有机物可以发生氧化反应和还原反应。
在氧化反应中,有机物失去氢原子或获得氧原子;在还原反应中,有机物获得氢原子或失去氧原子。
(4)酸碱性质:有机物中的羟基、羧基等官能团可以表现出酸碱性质。
羧基与碱反应生成盐,羟基与酸反应生成盐。
(5)缩合反应:有机物分子中的官能团可通过缩合反应与其他分子中的官能团结合形成新的化合物,如醛缩、酮缩等。
(6)聚合反应:有机物中的双键或三键可以发生聚合反应,使有机物分子通过共价键连接形成高分子化合物。
总之,有机物的分子结构特点和主要化学性质决定了其具有广泛的应用领域和重要的化学意义。
通过研究有机物的分子结构和化学性质,可以推动有机化学领域的发展,并开发出更多有机化合物的应用。