第2节-有机化合物的结构特点

第第2 2节节-有机化合物的结构有机化合物的结构特点特点一、有机物种类繁多的原因探析一、有机物种类繁多的原因探析1.同分异构现象的广泛存在；2.碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成双键或三键；3.碳原子之间不仅可以结合成链状，还可以结合成环状；4.碳原子间结合成的碳链可以是直链的，也可以是带支链的二、有机物结构和组成的几种表示方法二、有机物结构和组成的几种表示方法CCHHHHHHCCHHHHHH 二、有机物结构和组成的几种表示方法二、有机物结构和组成的几种表示方法三、碳原子成键规律小结三、碳原子成键规律小结1、当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成键(sp3杂化)。2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上(sp2杂化)。3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时，形成三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上(sp杂化)。4、烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。5、只有单键可以在空间任意旋转。1.对氟利昂-12的叙述正确的是（）（注：结构式为 ）A.有两种同分异构体 B.是平面分子C.只有一种结构D.有四种同分异构体C2.下列关于CH3CHCHCCCF3分子的结构叙述正确的是（）A.6个碳原子有可能都在一条直线上 B.6个碳原子不可能都在一条直线上C.6个碳原子一定都在同一平面上 D.6个碳原子不可能都在同一平面上BC3.对如图的分子，描述错误的是（）A.分子式为C25H20B.所有的碳原子可能在同一平面内C.所有原子一定在同一平面上D.此物质属于芳香烃类物质 BC第二节 有机化合物的结构特点第二课时 有机化合物的同分异构现象一、同分异构现象和同分异构体一、同分异构现象和同分异构体同分异构体现象：化合物具有相同的分子式相同的分子式，但结构结构不同不同，因而产生了性质上的差异的现象，叫做同分异构现象。同分异构体：分子式相同，结构不同的化合物互称为同分异构体。1.基本概念基本概念同分异构体一定相对分子质量相同，但是相对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体；同分异构体不仅局限于有机物同分异构体不仅局限于有机物。2.化学中的化学中的“四同四同”比比较1.下列物质互为同分异构体的是 ，互为同系物的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，属于同一物质的是 。C60与金刚石 H与D 与 与 与 与CH3C(CH3)2CH2CH32.下列叙述正确的是（）A.分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质B.通式相同的不同物质一定属于同系物C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体C二、同分异构现象的类别二、同分异构现象的类别1.碳链异构：由于碳碳链骨架不同骨架不同而产生的异构2.位置异构：官能官能团的位置不同的位置不同引起的异构3.官能团异构：官能官能团不同不同引起的异构【判断】下列【判断】下列异构属于何种异构异构属于何种异构？CH3COOH和和 HCOOCH3 CH3CH2CHO和和 CH3 COCH3 CH3-CH-CH-CH-CH3 3和和 CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3 CHCH3 3CH3CH=CHCH2CH3 和和 CH3CH2CH CH=CH 官能团异构官能团异构官能团异构官能团异构碳链异构碳链异构位置异构位置异构注注 意：烷烃只存在碳链异构意：烷烃只存在碳链异构4.顺反异构 有机化合物中含含有有碳碳碳碳双双键键且每每个个双双键键碳碳原原子子所所连连的的另另外外两两个个原原子子或或基基团团不不同同时，由于双键不能旋转，就形成顺反异构现象。顺-2-丁烯 反-2-丁烯5.手性异构（或对映异构）有机物分子中的饱和碳原子上连着四个不同的原饱和碳原子上连着四个不同的原子或原子团子或原子团时，该饱和碳原子称为手性碳原子，当分子中只有一个手性碳原子时，分子一定有手性，即具有完全相同的组成和原子排列的一对分子呈镜像关系，却在三维空间里不能重叠。三、烷烃的同分异构体的书写三、烷烃的同分异构体的书写主链由主链由“长长”到到“短短”一边走，不到端，支链碳数一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。小于挂靠碳离端点位数。最短链最短链碳数应碳数应不少于不少于(n+1)/2 (n为奇数时)(n+2)/2 (n为偶数时）（n4）支链由支链由“整整”到到“散散”位置由位置由“心心”到到“边边”排布由排布由“对对”到到“邻邻”再到再到“间间”以C6H14为例：三、烯烃的同分异构体的书写三、烯烃的同分异构体的书写先链后位：即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团的位置异构和官能团异构以C4H8为例：烯烃的书写可以看做是把烷烃中的非非等等效效键改成双双键，再把它写成环烷烃。3.某烯烃与H2发生加成反应，生成CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3，写出该烯烃可能的结构简式。四、烃的含氧衍生物的同分异构体的书写四、烃的含氧衍生物的同分异构体的书写先链后位：即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团的位置异构和官能团异构以C4H10O为例：醇醇的同分异构体的书写先把非非等等效效氢改改成成-OH，改成醚的时候与烯烃的书写类似，在非非等等效效键之之间加上加上O原子原子4.有碳、氢、氧三种元素组成的有机物，每个分子由12个原子组成，各原子核内的质子数之和为34,完全燃烧2 mol该有机物生成二氧化碳和水时，需要氧气9 mol，则该有机物的分子式为 ，写出其可能的各种结构简式：C3H8O5.某有机物的分子式为C5H11Cl，结构分析表明，该分子中有2个-CH3，有2个-CH2-，有1个CH和一个-Cl，它的可能结构有4种，请写出这四种可能的结构简式卤代烃的同分异构体的写法与醇的类似。卤代烃的同分异构体的写法与醇的类似。四、同分异构体的判断与书写四、同分异构体的判断与书写等效等效氢法法:等效等效氢原子只能取代一次。原子只能取代一次。(1)同一碳原子上的氢原子是等效的；(2)同一分子处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的；如CH3CH2CH2CH3有2种等效氢，其一氯代物有2种；替代法替代法烃中有n个氢原子，则其x元取代物与n-x元取代物的同分异构体数目相同，如C3H8的二氯代物有4种，则其六氯代物也有4种。一元取代物的判断方法一元取代物的判断方法C5H10O对应的醛C4H8O对应的醛C5H10O2对应的羧酸4种2种4种基元法丙基 2种 丁基 4种 戊基 8种 四、同分异构体的判断与书写四、同分异构体的判断与书写四、同分异构体的判断与书写四、同分异构体的判断与书写二元取代物的判断方法：定一移二法二元取代物的判断方法：定一移二法1 2 3 4一个C上的二氯代物有3种定1号碳有一个氯有3种定2号碳有一个氯有2种定3号碳有一个氯有1种定4号碳有一个氯有1种CCCCC注意定一移二定一移二时，不能出现重复现象。一氯代物有 种；二氯代物有 种一氯代物有 种；二氯代物有 种210315关于含有苯环的结构，主要考虑对称轴和等效氢主要考虑对称轴和等效氢。6.下列化合物形成的一氯代物有三种的是 （）。A.(CH3)2CHCH(CH3)2 B.C(CH3)4 C.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D.CH3CH2C(CH3)3解析：对于选项A,从结构简式上可以看出，四个甲基上的碳原子是等位的，两个次甲基上的碳原子是等位的，所以，该有机物的一氯代物有两种，以此方法可以推知，一氯代物有三种的只有D。D五、结构式、结构简式、键线式五、结构式、结构简式、键线式1.结构式：有机物分子中原子间的一对共用电子(一个共价键)用一根短线表示，将有机物分子中的原子连接起来；2.结构简式：若省略碳碳单键或碳氢单键等短线，成为结构简式；3.键线式：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或每个拐点或终点均表示有一个点均表示有一个碳原子碳原子，称为键线式。7.胡萝卜中含有较多的胡萝卜素，它是人体需要的主要营养元素之一。-胡萝卜素的结构为：(1)写出-胡萝卜素的分子式 ；(2)1 mol-胡萝卜素最多能与 molBr2反应；(3)-胡萝卜素与-胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内部分不同，但碳的骨架相同，写出-胡萝卜素方框内框内的结构简式：C39H5411