有机物的结构、有机物的分类和命名1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 7:05:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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学生:魏意恒 科目:化学 第 1 阶段第 1 次课 教师:王江稳

课 题 有机物的结构、有机化合物的分类和命名 1有机物中碳原子的成键特点 2 有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系 3 有机物结构的表示方法:结构式、结构简式、键线式 4 同分异构现象 5 同分异构体的种类及确定方法 同分异构体的种类及确定方法 教学目标 重点、难点 有机物的结构 一 、有机物中碳原子的成键特点 C ——形成四根共价建 H ——形成一根共价建 O ——形成两根共价建 N ——形成三根共价建 思考:你认为下面两种图示表示的是一种物质还是两种物质?为什么? 根据所学内容,完成下表 有机物 分子式 结构式 分子构型 甲烷 乙烯 乙炔 苯 碳碳键成键特点 其中单键可以旋转,双键和三键不能旋转 【问】有机物的分子构型和碳碳键的成键方式有什么关系呢?(结合课件讲述) 3饱和碳原子——sp杂化 四面体型 2双键碳原子——sp杂化 平面型 叁键碳原子——sp杂化 直线型 2 苯环中碳原子——sp平面型 常见简单分子的几何构型及取代规律 1.甲烷的正四面体结构:在甲烷分子中,1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面,其余的2个氢原子位于该平面的两侧,即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,该代替原子的共面问题,可将它看作是原来氢原子位置。 2.乙烯的平面结构:乙烯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为120°。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。 3.苯的平面结构:苯分子所有原子在同一平面内,键角为120°。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内。 4.乙炔的直线结构:乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上,键角为180°。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。 例1:以下物质中最多能有几个碳原子共面?最多有几个碳原子能在一条直线上? CH3-CH=CH-C≡C-CF3 1

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例2: 该分子中,处于同一平面的原子最多有几个? 二 有机物结构的表示方法 1 结构式——完整的表示出有机物分子中每个原子的成键情况。 2 结构简式——结构式的缩减形式 书写规则:(1)结构式中表示单键的“——”可以省略, 例如乙烷的结构简式为:CH3CH3 (2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。例如乙烯的结构简式不能写为:CH2CH2,但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH (3)准确表示分子中原子的成键情况。如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3 3 键线式——只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团,图示中的一个拐点和终点均表示一个碳原子。 三 同分异构体 1 同分异构现象的概念 有机物中存在分子式相同,结构不同的现象叫做同分异构现象,具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 【课后思考】1你知道有哪些通分异构现象吗?请举例说明: 2 分子式为C7H16的有机物可能的结构简式有哪些?你是如何推断的? 2 同分异构体的种类 (1)碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引起的同分异构现象 A、 首先写出无支链的烷烃碳链,即得到一种异构体的碳架结构。 B、 在主链上减一个碳作为一个支链(甲基),连在此碳链上得出含甲基的同分异构体。 C、在主链上减两个碳作为一个乙基支链或两个甲基的各类通分异构体。 【例】根据以上规则重新确定分子式为C7H16的有机物的同分异构体 D、3C以下的烷烃无同分异构体 【学生讨论】已知烯烃的分子式为CnH2n,那么分子式为C4H8的烯烃,可能的结构简式有哪些? (2)官能团位置异构 在有机物中,有机物官能团位置的不同也会导致同分异构现象,上面这个问题就说明了这一点。再比如:丙醇就有两种同分异构体:CH3CH2CH2OH 和 CH3CHCH3 书写规则: OH 先排碳链异构,再排官能团位置 【例1】分子式为C4H9Cl的有机物,其结构简式可能有几种?补充:相同位置的H(等效氢) 1 甲基上的3个H位置相同 2 处于对称位置的H,具有相同的化学环境,因此当官能团取代这些H时,有机物具有同一种结构【例2】 (3)官能团类别异构 例如:分子式为C2H6O的有机物可能也有两种结构,你知道是哪两种吗? 总结: A 碳原子数相同的醇和醚是同分异构体 B 碳原子数相同的羧酸和酯是同分异构体 C 碳原子数相同的二烯烃和炔烃是同分异构体 D 碳原子数相同的烯烃和环烷烃是同分异构体 (4)立体异构 A、 顺反异构(存在于烯烃中) 2

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反式:相同基团在双键对角线位置 顺式:不同基团在双键对角线位置H H H CH3 C=C C=C CH3 CH3 CH3 H 顺式 反式 B、 对映异构——存在于手性分子中 手性分子——如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。(分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的) 手性碳原子——连接四个不同的原子或基团的碳原子 当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。 练习题: 一、选择题 1.(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是( ) A. 3—甲基戊烷 B. 2—甲基戊烷 C. 2—乙基丁烷 D.3—乙基丁烷 2.下列物质的分子中,所有的原子都在同一平面上的是( ) A.NH3 B.C3H6 C.甲烷 D.乙烯 3.下列物质互为同系物的是( ) 4.下列分子式只能表示一种物质的是( ) A.C3H4Cl B.C3H8 C.C2H6O D.C2H4O2 5. 下列化合物属于苯的同系物的是( ) A. —CH2— 6. .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为( ) —CH3 A.两种 B.三种 C.四种 D.五种 —CH3 B. C. —CH== CH2 D. 7.下列有机物的名称肯定错误的是( ) A.2-甲基-1-丁烯 B.2,2-二甲基丙烷 C.5,5-二甲基-3―己烯 D.4-甲基-2-戊烯 8.下列物质存在顺反异构体的是( ) A.2-氯丙烯 B.环丁烯 C.2-丁烯 D.1-丁烯 9.互为同分异构体的物质不可能( ) A.有相同相对分子质量 B.有相同结构 C.有相同通式 D.有相同分子式 10.关于有机物种类繁多的原因,不正确的是( ) A.碳原子有四个价电子 B.碳原子彼此可结合成长链 C.组成有机物的元素种类很多 D.有机物容易形成同分异构体 11.当前我国环保亟待解决的“白色污染”,通常所指的是( ) A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉尘 C.聚乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑废料 12.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,可以得到的分子如图,对该分子的描述,不正确的是( ) A.分子式为C25H24 B.所有的碳原子不可能都在同一平面上 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 3

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