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有机化学结构特点

【学习导引】有机物是指含________元素(除去个别结构简单、性质与无机物接近的化合物)的化合物。

烃是指________;烃的衍生物是指________;官能团是指________。

填写下表,写出各类化合物的官能团名称与结构简式(没有官能团的写“无”):说明:醇与酚的官能团均为羟基-OH,但醇与酚不属于同一类化合物。

醇是羟基直接与脂肪烃基(链烃基或脂环烃基)相连的化合物;而酚则是羟基与苯环直接相连的化合物。

如:叫邻甲基苯酚,而则叫苯甲醇。

思考:含有苯环的化合物叫芳香族化合物。

芳香族化合物与芳香烃两个概念间的关系是怎样的?举例说明。

【同步训练】1.化合物属于下列哪一类别的有机物( )A.醛类B.酮类C.羧酸类D.酯类2.下列同组的两物质,属于同一类别的是( )A.CH3-CH3CH3CH(CH3)2B.C.CH3CH2OH CH3CHO D.HCOOCH3CH3COOH3.下列叙述,正确的是A.分子中含有苯环的化合物,都属于芳香烃B.分子中含有双键的化合物,都属于烯烃C.分子中只含单键的烃,属于饱和烃D.不存在分子中既含有双键又含有三键的烃4.以a表示分子中所含碳原子数,则烷烃的分子组成通式为__________,含100个氢原子的烷烃的分子式是__________,其相对分子质量是__________。

相对分子质量为100的烷烃的分子式是__________,分子中含有50个电子的烷烃的分子式是__________。

随着碳原子数的增加,烷烃分子中含碳元素的质量分数__________(增大/减小),逼近__________。

5.若定义“分子中只含一个碳碳双键的链烃”为烯烃,则含n个碳原子的烯烃的分子式为__________,烯烃中含碳的质量分数为__________,某烯烃经催化加氢得2-甲基丁烷,则该烯烃可能有__________种不同的结构。

6.分析下列有机化合物的结构简式,完成填空并回答有关问题。

①CH3CH2CH2CHBrCH3;②C2H5OH;③CH3CH(CH3)CH2CH3;④(CH3)2CHCH=CHCH3;⑤;⑥;⑦CH3CH2CH3;⑧;⑨(CH3)2CH-COOH;⑩;(11)(1)请对上述10种有机物进行分类,其中(填写编号):属于烷烃的是__________;属于烯烃的是__________;属于芳香烃的是__________;属于卤代烃的是__________;属于醇的是__________;属于醛的是__________;属于酚的是__________;属于羧酸的是__________。

(2)以上10种物质中,哪些属于同系物?请说明理由。

【能力拓展】1.下面的原子或原子团不.属于..官能团的是( )A .NO 3B .-NO 2C .-OHD .2.饱和一元羧酸是一价烷基(如-CH 3、-CH 2CH 3)与羧基(-COOH)直接相连形成的化合物,该类化合物的分子组成通式是 ( )A .C n H 2n O 2B .C n H 2n +2O 2 C .C n H 2n -2O 2D .C n H 2n +1O 23.碳酸属于无机物,其结构简式为,若把它当作一种有机物看待的话,它最好归入下列哪一类 ( )A .醇类B .酮类C .羧酸类D .醛类4.化合物X 的结构简式为:。

从其所含有的官能团看,X 不具有...下列哪一类化合物的性质 ( )A .醇类B .酚奘C .醛类D .酯类按碳的骨架不同,可分为________和________两类;按含有的元素种类不同,可分为________和________两类;按燃烧时产物的成分不同,可分为________和________两类。

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【学习导引】1.碳原子有________个价电子,既不易失去电子形成________,也不易得到电子形成________,而易通过________的形式与另外的碳原子或别的原子结合。

思考:历史上,科学家们在测定了甲烷分子组成为CH 4后,对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想:为解决甲烷分子的空间结构问题,科学家们提出:通过研究二氯甲烷是否存在同分异构体确定。

若CH2Cl2只有一种,则说明甲烷为________型,这种CH2Cl2分子为________(极性/非极性)分子;若CH2Cl2有两种,则说明甲烷为________型,这样的话,就会有一种CH2Cl2分子为极性分子(沸点较高),而另一种为非极性分子(沸点较低)。

2.在甲烷分子中,1个碳原子与4个氢原子结合形成________型结构。

碳氢键的键长是____ _____,碳氢键之间的夹角是________。

同理,在乙烷、丙烷等所有烷烃分子中,跟任一个碳原子直接结合的四个原子均形成与此类似的________型结构。

思考:(1)烷烃的分子中的所有原子,有无可能在同一平面内?(2)CH3-CH2-CH3与是否是同一物质?3.有机物与无机物相比,种类特别多的原因有哪些?4.请回忆必修2中所学,乙烯分子中碳原子的构型与烷烃分子中的碳原子构型相同吗?丙烯分子的结构简式是CH2=CH-CH3,它的分子形状应该是怎样的?已知单键是可以旋转的,而双键则不能旋转,那么丙烯分子中,最多可能有几个原子位于同一平面内?【同步训练】1.下列说法中,正确的是A.任何有机物的分子中,碳原子的空间构型都是相同的( )B.任何烃类的分子中,碳原子的空间构型都是相同的C.烷烃分子中,所有碳原子的空间构型都相同,均为四面体型D.各族元素所形成的化合物中,以第ⅥA族元素为最多2.当碳原子与四个原子连接时,该碳原子为四面体构型;当碳原子只与三个原子连接时,该碳原子为平面构型,当碳原子只与两个原子连接时,该碳原子为直线型构型。

下列各分子中,碳原子的空间构型种类最多的是( )A.CH3CH2CH2CH2CH3B.CH3CH(CH3)2C.CH2=CHCH=CH2 D.CH2=CHCH2C≡CH3.下列说法中,正确的是( )A.和实际上是同一种物质B.和CH3—CH2—CH2—CH3是两种不同的烷烃C.白磷和甲烷的分子都具有正四面体结构,其键角都是109°28’D.甲烷是正四面体构型,一氯甲烷也是正四面体构型4.如果说碳元素是形成化合物种类最多元素,则________元素是形成化合物种类第二多的元素,原因是______________________。

5.碳原子间不仅可以相互连接形成长短不同的碳链,而且可以连接为碳环。

只含饱和碳原子的链烃叫烷烃,含n个碳原子的烷烃分子中所含氢原子数为________;只含饱和碳原子的环状烃叫环烷烃,分子结构中含1个环、n个碳原子的环烷烃的分子式是________。

二、有机化合物的同分异构现象【学习导引】1.同分异构现象和同分异构体化合物具有相同的__________而具有不同的__________的现象叫同分异构现象,具有同分异构现象的化合物间互称同分异构体。

中学阶段,同分异构体主要有三种不同的情况:CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2互称为__________异构体;CH3-CH=CH-CH3与CH2=CHCH2CH3互称为__________异构体;CH3CH2OH和CH3-O-CH3互称为__________异构体。

2.烷烃的同分异构体甲烷(CH4)只有一种结构,不存在同分异构体;乙烷(C2H6)有________种结构,__________(存在/不存在)同分异构体;丙烷(C3H8)有________种结构,__________(存在/不存在)同分异构体;丁烷(C4H10)有________种同分异构体;其结构简式分别是____________________;戊烷(C5H12)有________种同分异构体;其结构简式分别是_________________________。

小结:书写烷烃同分异构体的基本程序:“主链由长到短,支链由整到散,排列由心到边,分布先集中后分散”。

3.一价烷基的同分异构体烷烃分子中去掉一个或几个氢原子后剩余的部分叫烷基,烷基中的碳原子含有成单的电子,故化学性质不稳定,不能独立存在。

烷基中的单电子在结构式中通常用短线表示,如“-CH3”叫甲基,“-CH2-”叫亚甲基,“”叫次甲基;“-CH2CH3”叫乙基。

思考:(1)写出丙烷的结构简式,并研究其中氢原子的种类。

如果从丙烷分子中去掉一个氢原子,得到的烷基(-C3H7)有几种?(2)一价丁基-C4H9共有几种?分别写出其结构简式。

4.常见的官能团异构体小结(请参照第一节“有机化合物的分类”)烷烃没有官能团异构体;环烷烃的通式为C n H2n,故环烷烃的官能团异构体是含有同碳原子数的__________;炔烃和二烯烃的通式均为__________,故同碳原子数的二者互为类别异构体;合同碳原子数的饱和一元醇与饱和一元醚互为类别异构体,其通式均为__________;含同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为类别异构体,其通式均为__________;含同碳原子数的饱和一元羧酸与饱和一元酯互为类别异构体,其通式均为__________。

思考:(1)尝试写出分子式为C5H10的所有烯烃的结构简式(共5种,注意总结书写规律)。

(2)分子式为C3H8O的化合物共3种,写出其结构简式。

【同步训练】1.下列同组中的两种物质,属于同分异构体的是( )C.CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3D.乙醇和乙醚2.下列同组中的两种物质,不能互为同分异构体.........的是( )A.HC≡C-CH2CH3和CH2=CH-CH=CH2B.Cl-CH2-CH2-Cl和CH3-CHCl2C.CH3CH=CHCH3和D.氯乙烷和溴乙烷3.下列烷烃中,一氯代物只有一种、二氯代物有两种的是( )A.CH3CH2CH3B.CH3CH2CH2CH34.下列物质中,与环己烷()互为同分异构体的是( )5.下列化学式只表示一种物质的是( )A.CH2Cl2B.C3H7Cl C.C4H10D.C2H4Cl26.某种烷烃,其一氯取代物只有一种,该烷烃的分子式不可能是下列的( ) A.CH4B.C2H6C.C4H10D.C5H127.某单烯烃经催化加氢后,得到化合物,这样的烯烃共有( )A.2种B.3种C.4种D.5种8.一氯甲烷有________种,结构简式为________;一氯乙烷有________种,结构简式为________;一氯丙烷有________种,结构简式为________________________;一氯丁烷有________种,结构简式为________________________。

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