第二节 有机化合物的结构特点2.
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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)。
第二节有机化合物的结构特点【学习目标】1.结合甲烷的结构认识碳原子的成键特点,认识有机化合物的分子结构取决于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。
2.结合戊烷、丁烯认识到有机化合物存在同分异构现象。
【核心素养】1.能从碳原子的结构、化学键等角度认识有机物种类繁多的原因,能采用球棍模型、比例模型等认识“同分异构现象”。
(宏观辨识与微观探析)2.形成书写和判断同分异构体的思维模型,并运用模型书写和判断同分异构体。
(证据推理与模型认知)一、有机化合物中碳原子的成键特点1.碳原子形成有机物的成键特点分析(1)碳原子的结构及成键特点(2)有机物的结构特点:碳原子的成键特点决定了含有原子种类和数目均相同的分子,其原子可能具有多种不同的结合方式,从而形成具有不同结构的分子。
2.甲烷的分子结构(1)表示方法分子式电子式结构式CH4结构简式球棍模型比例模型CH4(2)立体结构:以碳原子为中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。
在CH4分子中4个C—H键完全等同,两个碳氢键间的夹角均为109°28'。
【教材二次开发】教材中给出了甲烷分子的正四面体结构示意图,怎样可以证明甲烷分子为正四面体结构而不是平面结构?提示:甲烷分子中键角(碳氢键的夹角)是109°28'而不是90°,可证明甲烷分子是正四面体结构;若CH4分子为平面结构,则CH2Cl2可有两种结构,而CH2Cl2分子的空间结构只有一种,证明甲烷分子是正四面体结构。
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.实例:戊烷的同分异构体如下表所示。
物质名称正戊烷异戊烷新戊烷分子式C5H12结构简式CH3CH2CH2CH2CH3C(CH3)4相同点分子式相同,都属于烷烃不同点碳原子间的连接顺序不同3.同分异构体的类型异构方式特点示例碳链异构碳链骨架不同CH3CH2CH2CH3与位置异构官能团位置不同CH2=CH—CH2—CH3与CH3—CH=CH—CH3官能团异构官能团种类不同CH3CH2OH与CH3—O—CH3【微思考】(1)CH3COOH与HCOOCH3是否属于同分异构体?若是,属于哪种类型的同分异构体?提示:是,属于官能团异构。
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__________。
有机化合物的结构特点有机化合物是由碳和氢以及其他一些元素(如氧、氮、硫等)组成的化合物。
它们具有以下几个结构特点。
1.碳的四价性:碳原子有四个价电子,可以与其他原子形成共价键。
这使得碳原子能够以多种方式和其他原子形成化合物,从而构建出非常多样化的有机分子。
2.分支链和环结构:由于碳原子可以与其他碳原子形成共价键,有机化合物可以形成分支链和环结构。
分支链是由一个主链上的碳原子之外的碳原子构成的侧链。
环结构是由若干个碳原子构成的平面环状结构,称为环状碳骨架。
3.含氧官能团:许多有机化合物中含有氧元素,形成了各种各样的含氧官能团,如羟基(-OH)、羰基(C=O)、醇基(-R-OH)等。
这些官能团赋予了有机化合物特定的化学和物理性质。
4.含氮官能团:有机化合物中也常常含有氮元素,形成了各种各样的含氮官能团,如胺基(-NH2)、腈基(C≡N)等。
这些官能团赋予了有机化合物特定的结构和性质。
5.立体化学:有机化合物中的碳原子可以形成手性中心,这意味着它们可以存在两个非对称的立体异构体。
这种分子的手性性质对于它们的活性和生物活性非常关键。
6.官能团的位置和取代:有机化合物中,官能团的位置和取代方式对其性质和化学反应起着重要的影响。
不同位置和取代方式的官能团可以导致化合物具有不同的性质和反应。
7.范德华力:有机化合物中的分子间作用力主要是范德华力,它是由于分子间的短暂的电荷不均引起的吸引力。
范德华力的强弱决定了有机化合物的物理性质,如沸点、溶解度等。
以上是有机化合物的一些主要结构特点。
有机化合物的结构特点丰富多样,这使得它们具有广泛的应用领域,包括药物、合成材料、农药等。
第二节有机化合物的结构特点一、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-13、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2y 2x 2-+=Ω 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。
(3)官能团异构:指官能团不同而造成的异构,如乙醇和二甲醚,葡萄糖和果糖。
有机化合物的结构特点1.碳骨架:有机化合物的基本结构是由碳原子构成的碳骨架。
在有机化合物中,碳原子可以通过单、双、三键以及芳香性键相互连接,从而形成各种形状和结构的有机分子。
碳骨架的形状和结构直接决定了有机化合物的性质和功能。
2.功能基团:有机化合物中常常含有一些特定的原子或原子团,称为功能基团。
功能基团能够在化学反应中发生特定的化学变化,从而赋予有机化合物特定的性质和功能。
常见的功能基团包括羟基(-OH)、醛基(-CHO)、酮基(-C=O)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)等。
3.立体化学:有机化合物的分子中常常存在立体异构体,即具有相同的分子式但构象不同的化合物。
立体异构体的存在是由于碳原子的四个取向空间上的自由旋转,导致不同取向上的键的位置不同。
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的影响。
4.氢键和范德华力:由于有机化合物中碳原子和氢原子的共价键电子对的不对称分布,分子间就会产生一些弱的非共价相互作用力。
其中最重要的是氢键和范德华力。
氢键是指氢原子与带有较强电负性的原子(如氧、氮等)之间的相互作用力。
范德华力则是指分子间由于氢键以外的其他非共价作用引起的相互作用力。
这些相互作用力对于有机化合物的物理性质和化学性质具有重要影响。
5.溶解性:由于有机化合物通常是非极性分子,具有较低的极性和较小的分子间作用力,因此它们通常在非极性溶剂(如石油醚、四氯化碳等)中具有较好的溶解性。
相反,它们往往不溶于极性溶剂(如水)。
6.官能化合物:有机化合物中常常存在官能化合物,官能化合物是指含有能够在化学反应中发生特定变化或反应的特定功能基团的化合物。
官能化合物在有机合成和有机反应中起着重要作用,不同的官能基决定了有机化合物的不同特性和化学性质。
总的来说,有机化合物的结构特点包括碳骨架、功能基团、立体化学、氢键和范德华力、溶解性以及官能化合物。
这些结构特点决定了有机化合物的性质和功能,对于有机化学的研究和应用具有重要意义。
有机化合物的结构特点1.碳骨架的多样性:有机化合物的主要特点是其分子中含有碳原子,并且碳原子具有能力形成多种多样的化学键,包括单键、双键、甚至是三键。
这种碳骨架的多样性使得有机化合物的结构非常复杂,也为有机化学的研究提供了丰富的对象。
2.极性与非极性:有机化合物中的化学键可以是非极性的共价键,也可以是极性的键,如偶极键或离子键。
这种极性的存在可以影响有机化合物的物理性质和化学反应。
极性的有机化合物通常会显示较强的溶解性,而非极性的有机化合物则通常溶解性较差。
3.形状与立体构型:由于碳原子的四个键合电子对的空间排列形式多样,有机化合物可以存在多种立体构型。
其中最常见的是手性分子,即具有非对称碳原子或其它手性中心的有机分子。
4.可共轭结构:可共轭结构是指有机化合物中存在具有交替单键和双键的连续序列。
这些共轭化合物通常具有特殊的光学、电子和光谱性质,并且容易发生共轭加合反应。
5.分子大小与分子量:有机化合物的分子大小和分子量可以相差巨大。
从气体状态的甲烷(CH4)到高分子量的聚合物,有机化合物的大小范围非常广泛。
6.功能基团:功能基团是有机分子中具有特定功能和特性的化学基团。
它们决定了有机化合物的化学性质和反应特点。
常见的功能基团包括羟基、氨基、羧基、酮基等。
7.化学反应的活性:有机化合物通常具有较高的反应活性,这主要是由于有机分子中的碳原子具有较高的反应活性。
有机化合物可以进行多种类型的反应,包括取代反应、加成反应、消除反应、酸碱反应等。
总之,有机化合物的结构特点主要表现在碳骨架的多样性、极性与非极性、形状与立体构型、可共轭结构、分子大小与分子量、功能基团、化学反应的活性等方面。
这些特点决定了有机化合物的物理性质、化学性质和反应性质,同时也为有机化学的研究提供了丰富的内容。
有机化合物的结构特点笔记
有机化合物是由碳和氢元素组成的化合物。
它们的结构特点主要包括碳骨架、官能团和立体构型。
1. 碳骨架:有机化合物的主要特征是碳骨架的存在。
碳原子具有四个价电子,可以形成单、双、三键。
碳原子之间可以通过共价键连接,形成不同形状的碳骨架,如直链、支链、环状等。
碳骨架的结构决定了有机化合物的性质和反应。
2. 官能团:官能团是有机分子中具有特定化学性质的部分。
它们通常是由原子或原子团组成的,可以影响有机化合物的性质和反应。
常见的官能团包括羟基(─OH)、羰基(C=O)、羧基(─COOH)等。
不同的官能团会赋予有机分子不同的化学性质,如酸碱性、还原性等。
3. 立体构型:有机化合物存在多种立体构型。
立体构型描述了分子中不同原子或基团在空间中的排列方式。
常见的立体构型包括手性和立体异构体。
手性是指一个分子无法与其镜像重叠的性质,它由手性中心引起。
立体异构体是指具有相同分子式但空间构型不同的化合物。
立体构型对于有机化合物的化学反应和生物活性具有重要影响。
有机化合物的结构特点决定了它们的性质和用途。
通过研究和理解有
机化合物的结构特点,我们可以深入了解它们的化学性质和反应机理,为有机化学的应用和发展提供基础。
第二节有机化合物的结构特点教学目的:知识与技能:1、理解有机化合物的结构特点;了解碳原子杂化方式与结构,2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的结构特点和同分异构体。
过程与方法:通过对同分异构体各题型的练习,要分析总结出对解题具有指导意义的规律、方法、结论,从“思考会”转变成“会思考”,真正提高学生的思维能力,对同分异构体及同分异构现象有一个整体的认识,能准确判断同分异构体及其种类的多少。
情感态度与价值观:1、体会物质之间的普遍性与特殊性,2、认识到事物不能只看到表面,要透过现象看本质。
教学重点:有机物的成键特点和同分异构体的书写。
教学难点:同分异构体相关题型及解题思路.知识结构与板书设计:第二节有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、有机化合物中碳原子的成键特点2、有机物结构的表示方法二、有机化合物的同分异构现象1、烷烃同分异构体的书写2、烯烃同分异构体书写步骤(1)先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式:(2)从相应烷烃的结构简式出发,变动不饱和键的位置.烯烃同分异构体包括官能团异构、碳链异构、位置异构3、官能团异构4、等效氢法5、基元法6、二卤代物的同分异构体:定一移二法课时安排:2~3课时教学过程第二节有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点仅由氧元素和氢元素构成的化合物,至今只发现了两种:H2O和H2O2,而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种,这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。
1、有机化合物中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而形成阳离子或阴离子。
碳原子通过共价键与碳、氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。
(1)常见有机物的成键方式与结构,如:甲烷、乙烯、乙炔、苯看图,展示并分析.(2)判断分子中共线、共面原子数的技巧。
2、有机物结构的表示方法球棍模型、比例模型、分子式、最简式(实验式)、电子式。
(1)分子式与不饱和度不饱和度(Ω)以饱和有机物为准,每缺少2个H原子即为一个不饱和度,所以不饱和度即为缺氢指数. 如果已知有机物结构式或结构简式,根据:1个C=C、C=O、一个单键的环,Ω=1; 1个C≡C,Ω=2; 1个苯环, Ω=4。