最新高中化学-高三化学有机化合物的结构特点1 精品
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有机化合物的结构特点第一篇:有机化合物的结构特点有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他元素原子组成的化合物。
它们具有以下的结构特点:1. 碳基骨架:有机化合物的主要特点就是含有碳基骨架。
碳原子具有四个价电子,可以与其他原子形成共价键。
它可以与自身形成链状、环状或分支的结构,从而构成了无限多种可能的有机化合物。
2. 多样性和变异性:由于碳原子的特殊性质,有机化合物具有极大的多样性和变异性。
碳原子可以形成单键、双键或三键,并且可以与其他元素原子如氧、氮、硫等形成共价键。
这种多样性使得有机化合物在结构和性质方面具有极大的变化。
3. 功能基团:有机化合物中常常含有一些具有特定功能的基团,称为功能基团。
这些基团对化合物的性质和化学反应有重要影响。
常见的功能基团包括羟基、羰基、氨基、硫醇基等。
4. 共轭结构:有机化合物中的碳碳双键或具有孤对电子的原子可以形成共轭结构。
共轭结构可以使得有机分子更加稳定,并且具有特殊的光学、电学和磁学性质。
5. 手性性质:有机化合物中的碳原子可以形成手性中心,导致分子具有手性性质。
手性化合物具有左右非对称性,并且对极性光具有旋光现象。
手性化合物在药物、农药和医药等领域有重要应用。
6. 功能分组:有机化合物中的碳原子可以连接多个功能基团,形成功能分组。
这些功能分组使得有机分子在化学反应中具有特定的活性和选择性,从而成为合成有机化合物的基础。
总之,有机化合物具有碳基骨架、多样性和变异性、功能基团、共轭结构、手性性质和功能分组等特点。
这些特点使得有机化合物具有丰富的化学性质和广泛的应用领域。
在有机化学研究和应用中,对有机化合物结构特点的深入了解至关重要。
第二篇:有机化合物的结构特点有机化合物是由碳原子和氢原子构成的化合物,具有以下的结构特点:1. 碳的共价键:有机化合物的主要特征是碳原子与其他原子形成的共价键。
碳原子具有四个价电子,可以与其他碳原子、氢原子以及其他元素形成共价键。
这种共价键的形成使得有机化合物具有多样的化学性质和结构特征。
《第一节有机化合物的结构特点》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分)1、下列有机化合物中,不属于烷烃的是:A、甲烷B、乙烷C、丙烯D、丁烷2、下列关于有机化合物结构特点的说法中,正确的是( )A.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链,不能形成碳环B.有机化合物分子中的碳原子成键方式具有多样性C.有机化合物分子中的碳原子在成键时最多只能和4个原子结合D.有机化合物分子中一定含有碳、氢两种元素3、下列哪一种分子中的碳原子不是以sp²杂化状态存在的?A. 乙烯 (C₂H₄)B. 苯 (C₆H₆)C. 乙炔 (C₂H₂)D. 甲醛 (CH₂O)4、有机化合物中,以下哪一种官能团的存在会使化合物表现出酸性?A、醇羟基(-OH)B、醚键(-O-)C、羧基(-COOH)D、碳碳双键(C=C)5、下列有机化合物中,不属于链状化合物的是()A. 丙烷B. 苯C. 甲醇D. 乙炔6、下列物质中,属于含有烯烃官能团的是:A. 乙烷(C2H6)B. 丙烯(C3H6)C. 乙醛(C2H4O)D. 乙酸(CH3COOH)7、下列关于有机化合物结构的叙述中正确的是( )A.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键B.乙烷分子中的碳原子均采用sp3杂化C.甲烷和四氯化碳分子中的键角均为60∘D.苯分子中的碳碳键的键长均相等,不能发生加成反应8、下列化合物中,哪一个不是手性分子?A. 乳酸 (CH3-CHOH-COOH)B. 丙酮 (CH3-CO-CH3)C. 甘油醛 (CH2OH-CHOH-CHO)D. 葡萄糖 (C6H12O6)9、下列关于有机化合物结构特点的描述,正确的是()A、所有有机化合物都含有碳元素B、有机化合物的结构一定比无机化合物的结构复杂C、有机化合物的物理性质通常比无机化合物的物理性质更为相似D、有机化合物的分子间作用力通常比无机化合物的分子间作用力更强10、下列关于有机化合物结构特点的说法,正确的是()。
有机化合物的结构特点是什么有机物是生命产生的物质基础,所有的生命体都含有机化合物。
下面是店铺给大家整理的有机化合物的结构特点,希望能帮到大家! 有机化合物的结构特点有机化合物:种类繁多、数目庞大(已知有3000多万种、且还在以每年数百万种的速度增加)。
但组成元素少有C、H、O、N 、P、 S、 X(卤素:F、Cl、Br、I )等。
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氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。
由于碳原子成键的特点,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键相结合。
碳原子间不仅可以形成稳定的单键,还可以形成稳定的双键或三键。
多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子可能有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
2、有机化合物的同分异构现象化合物具有相同的分子式,但结构不同,因此产生了性质上的差异,这种现象叫同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
在有机化合物中,当碳原子数目增加时,同分异构体的数目也就越多。
同分异构体现象在有机物中十分普遍,这也是有机化合物在自然界中数目非常庞大的一个原因。
有机化合物的特点除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。
已知的有机化合物近8000万种。
早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。
自1828年维勒人工合成尿素后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。
有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式,主要是由有机物组成的。
有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。
地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
和无机物相比,有机物数目众多,可达几千万种。
2有机化合物的结构特点有机化合物具有以下几个结构特点:1.炭氢骨架:有机化合物的主要结构特点是由碳和氢元素组成的炭氢骨架。
这个骨架是有机化合物的基础,决定了它的物理、化学性质。
2.单键、双键和三键:有机化合物中的碳原子可以通过共价键形成单键、双键和三键。
这些不同类型的键决定了有机化合物的空间构型和化学反应性。
3.可以形成环状结构:由于碳原子可以形成多个共价键,有机化合物可以形成环状结构。
这些环状结构可以是简单的环,也可以是复杂的多环结构。
4.功能团:有机化合物中的一些特定原子或原子团可以赋予化合物特定的性质和反应活性,称为功能团。
常见的功能团包括羟基、羰基、羧基、胺基和卤素等。
5.异构体:有机化合物可以存在多种结构相同但连接方式不同的化合物,称为异构体。
这些异构体可能具有不同的物理、化学性质和生物活性。
有机化合物的这些结构特点使其具有广泛的应用:1.药物和医药领域:有机化合物作为药物的主要组成部分,通过结构优化可以改善药物的活性、药代动力学和毒性。
有机合成化学家通过合成新的有机化合物来寻找和开发新药物。
2.农业和食品工业:有机化合物在农业和食品工业中起着重要作用。
农药、杀虫剂和化肥都是有机化合物。
在食品工业中,有机合成化学家合成用于防腐、风味和染色的添加剂。
3.材料科学和能源领域:有机化合物可用于制备各种高分子材料,如塑料、橡胶和纤维。
有机太阳能电池的研究也是一个热点,有机分子的结构可以调节光电特性,用于高效能源转换。
4.环境保护:有机化合物在环境保护中起着重要作用。
例如,有机合成化学家研究无毒、可生物降解的材料,用于替代有毒的化学品。
总之,有机化合物的结构特点决定了它们的性质和反应活性,这使得它们在医药、农业、食品、材料科学、能源和环境保护等领域具有广泛的应用潜力。
第二节有机化合物的结构特点一、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较二、怎样才能正确书写同分异构体?准确判断出同分异构体的数目的方法有哪些?1.同分异构体的书写方法(1)降碳对称法(适用于碳链异构)下面以C 7H 16为例写出它的同分异构体:①将分子写成直链形式:CH 3CH 2CH 2CH 2CH2CH 2CH3②从直链上去掉一个—CH 3,依次连在剩余碳链中心对称线的一侧的各个碳原子上,得到多种带有甲基的,主链比原主链少一个碳原子的异构体。
根据碳链中心对称,将—CH 3连在对称轴的右侧就会与左侧连接方式重复。
另外甲基不能连在链端链上,否则就会与第一种连接方式重复。
③再从主链上去掉一个碳,可形成一个—CH 2CH 3或两个—CH3来取代有5个碳原子的主链上的氢。
当取代基为—CH 2CH 3时,由对称关系只能接在中间的碳原子上,即。
当取代基为两个甲基时,在主链上先定一个甲基,按照对、邻、间的位置依次移动另外一个甲基,注意不要重复。
(2)取代法(适用于醇、卤代烃异构)先碳链异构后位置异构如书写分子式为C 5H 12O 的醇的同分异构体,如图(图中数字即为—OH 接入后的位置,即这样的醇合计为8种):(3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等)先根据给定的碳原子数,写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架,再根据碳链的对称性,将官能团插入碳链中,最后用氢原子补足碳的四个价键。
如书写分子式为C5H10O的酮(插入)的同分异构体,如图:。
2.同分异构体数目的判断方法(1)基元法如丁基有4种同分异构体,则丁醇有4种同分异构体。
(2)替代法如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H替代Cl);CH4的一氯代物只有一种同分异构体,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。
(3)对称法(又称等效氢法)等效氢法的判断可按下列三点进行:①同一甲基上的氢原子是等效的;②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
(4)定一移二法对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基,以确定同分异构体数目。
【特别提醒】书写同分异构体时的顺序是碳链异构→官能团异构→位置异构逐一考虑,这样可以避免重复和漏写。
类型1 有机物中碳原子的成键特点例1 工业上用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能,例如:在汽油中加入CH 3OC(CH 3)3来生产无铅汽油。
CH 3OC(CH 3)3分子中必存在的原子间连接形式是( )答案 C解析 根据碳原子总是形成四个共价键,氧原子总是形成两个共价键,CH 3OC(CH 3)3分子的结构式可表示为。
类型2 判断是否为同分异构体例2 下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( )①CuSO 4·5H 2O 和CuSO 4·3H 2O②NH 4CNO 和CO(NH 2)2③C 2H 5NO 2和④A.①②③B.②③C.①③④D.①②④答案 B解析分子式相同、结构不同的物质互称为同分异构体。
①中两种物质的分子式不同,②、③的分子式相同,但结构不同,其属同分异构体,④属于同种物质。
判断两有机物是否是同分异构体的方法:①先看除碳、氢以外其他元素的原子个数是否相等(如O、N、S等);若不相等,一定不是同分异构体。
②再看碳原子数是否相同,若碳原子数不同,则一定不是同分异构体。
③当碳原子数相同时,再看官能团类别,若有机物含有多个官能团且官能团类别相同时,则应分别写出结构简式进行比较后确定。
④同分异构现象不仅存在于有机物中,也存在于某些无机物中,而且有机物与无机物也可形成异构体。
类型3 同分异构体的书写例3某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—CH2—”,两个“—CH3”,一个“CH”和一个“”,试写出它的同分异构体的结构简式。
解析方法一在限制条件下书写同分异构体,必须满足所给的限制条件,可用拼接法解决此类问题。
先写出五个C原子的直链碳架,只要移动氯原子在碳链中的位置,就可得两种。
然后将主链变为四个碳,另一个碳作为支链,这样结构当中便有三个“—CH3”,必须破坏其中的一个,将“—Cl”取代三个“—CH3”中的一个氢原子,又得两种。
方法二先写出戊烷的同分异构体,再依次加“—Cl”,得到C5H11Cl的所有同分异构体,再选出符合条件的即可。
书写同分异构体时,为了避免漏写或重写,提高同分异构体的书写速度和准确度,书写要注意有序性、等位性。
有序性:由于有机物分子中碳原子数越多,碳原子的连接方式越复杂,且同分异构体越多,在书写时必须按照一定的顺序,否则就会漏写或重复。
等位性:即等同位置,也就是处于镜面对称位置的碳原子,如同一个碳原子上的甲基碳原子、同一碳原子上的氢原子都具有等位性。
类型4 判断同分异构体的种类和数目例4根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体的数目是答案 A解析分析图表得出规律,1、2组、3、4组、5、6组,7、8组H原子个数相差4,第5种物质分子式C5H12,有3种同分异构体。
1.以组成为C5H12的戊烷的三种同分异构体为例,回忆有关同分异构体知识。
点拨化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫同分异构现象,具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
2.根据正戊烷、异戊烷、新戊烷的结构式分析它们的相同点和不同点。
不同点己烷(C6H14)有5种同分异构体,你能写出它们的结构简式吗?你能写出C3H6的同分异构体吗?点拨己烷的同分异构体共有5种,其结构简式分别为:CH3(CH2)4CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2。
C3H6的同分异构体共有2种,分别是CH2===CHCH3(丙烯)和(环丙烷)。
1.44共价单双三点拨种类繁多,数目庞大的有机物构成基础就是碳链与碳环。
因此,要熟练掌握碳原子的成键特点。
2.3点拨同一种有机物在书写结构简式时,可以写出不同的形式。
判断它们是否是同一种物质,关键看以下几条:(1)主链是否相等。
(2)支链的种数和个数是否相同。
(3)支链的位置是否相同。
3.B点拨判断两种物质是否是同分异构体关键看两点:(1)分子式相同。
(2)结构简式不同。
4.点拨此类题可用等效氢法,只能生成一种一氯代物,就说明只含有一种等效氢。
5.CH3CH===CH2;点拨判断是否是同系物关键看两条:(1)结构是否相似,所谓的结构相似就是所含官能团的种数、个数相同,碳链相似。
(2)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
1.大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是()A.只有非极性键B.只有极性键C.有非极性键和极性键D.只有离子键答案 C解析因碳原子有4个价电子,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。
碳原子与碳原子之间以非极性键相结合,碳原子与其他原子之间以极性键相结合。
2.下列各对物质属于同分异构体的是()A.126C与136CB.O2、O3答案 D3.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是()答案 C4.下列说法正确的是()A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体答案 D解析分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如CH3—CH===CH2与CH2CH2CH2CH2,故A说法错误;若两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同。
最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如CH2O(甲醛)和C2H4O2(乙酸),所以B说法错误;相对分子质量相同的物质是很多的,如无机物中的H2SO4和H3PO4,又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),这些物质都具有相同的相对分子质量,但由于它们的分子组成不同,所以它们不是同分异构体,故C说法错误;当不同化合物组成元素的质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,因此这样的不同化合物互为同分异构体。
5.分子式为C7H16的烷烃中,含有三个甲基的同分异构体的数目是()A.2种B.3种C.4种D.5种答案 B6.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如表示CH3CH2CH2CH2CH3,则表示的物质是()A.丁烷B.丙烷C.丁烯D.丙烯答案 C7.已知丙烷的二氯代物有四种异构体,则其六氯代物的异构体数目有()A.两种B.三种C.四种D.五种答案 C解析采用换元法,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,从二氯代物有四种同分异构体,就可得到六氯代物也有四种同分异构体。
8.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是()A.NaOH B.SiO2C.Fe D.C3H8答案 D解析NaOH为离子化合物,其化学式仅表示Na+和OH-的个数比,并不是真正的分子式;SiO2为原子晶体,此化学式仅表示了原子个数最简比;Fe为金属晶体,此化学式表示铁元素、表示一个铁原子、表示铁单质;C3H8为分子晶体,其化学式可表示一个C3H8分子。
9.下列有机化合物中,互为同分异构体的组合有____________(填编号)。
答案②④;①③(或③⑤);⑥⑦⑧⑨10.现有键线式为的有机物分子式为_________,如果保持6个碳原子的环不变,环中的双键移位(两个双键不能连在同一碳原子上),支链种类、位置不变,用上述简写法,写出该有机物可能的同分异构体___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________。