選修5第一章第一 三節有機化合物的分類 結構特點及命名

2022-05-01 03:12:04 字數 3186 閱讀 3832

一、考點突破:

1. 了解有機化合物的分類方法。了解常見有機物中的官能團。

2. 了解有機物存在異構現象,能書寫簡單有機化合物的同分異構體。

3. 掌握有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係。

4. 能根據有機化合物的命名規則命名簡單的有機化合物。

二、重難點提示:

重點:1. 認識一些重要的官能團。

2. 書寫簡單有機化合物的同分異構體。

3. 能根據有機化合物的命名規則命名簡單的有機化合物。

難點:1. 分類思想在科學研究中的重要意義。

2. 掌握有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係。

微課程1:有機物的分類

【考點精講】

一、按碳的骨架分類:

(1)鏈狀化合物這類化合物分子中的碳原子相互連線成鏈狀。(因其最初是在脂肪中發現的,所以又叫脂肪族化合物。)如:

正丁烷正丁醇

(2)環狀化合物這類化合物分子中含有由碳原子組成的環狀結構。它又可分為兩類:

脂環化合物:是一類性質和脂肪族化合物相似的碳環化合物。如:

環戊烷環己醇

芳香化合物:是分子中含有苯環的化合物。如:

苯萘二、按官能團分類

官能團:決定化合物特殊性質的原子或原子團

【典例精析】

例題1 從不同的角度,化合物可分為不同的類別。下面共有12種有機化合物,請你設想乙個分類依據,將它們分為不同的類別,將序號填入下表。

①ch3—ch3;②ch3—ch=ch2;③;④;

⑤;⑥ch3ch2cl;⑦;⑧;

⑨ch3—ch=ch—ch3;⑩ch3ch2ch2oh;;ch3br

思路導航:有機化合物從結構上有兩種分類方法,一是按照構成有機物分子的碳的骨架來分類;二是按反映有機化合物特性的特殊原子團(官能團)來分類。不同的分類方法可得不同的類別。

答案:例題2 下列各組物質中,屬於醇類但不是同系物的是( )

a. ch3oh和ch3ch2ch2oh

b. c2h5oh和c6h5ch2oh

c. ch3ch2oh和ch2=chch2oh

d. ch3ch2oh和c6h5oh

思路導航:同系物必須具備類別相同、結構相似、組成相差若干個ch2等條件,b、c儘管都屬於醇類,由於結構不同不屬同系物;d前者屬於醇,後者屬於酚。

答案:bc

例題3 酚酞是常用的酸鹼指示劑,其結構簡式如下所示:

(1)酚酞的分子式為

(2)從結構上看酚酞可看作

a. 烯烴 b. 芳香族化合物 c. 醇類物質 d. 酚類物質 e. 醚類物質 f. 酯類物質

(3)酚酞結構簡式中畫虛線的地方,組成的是醚鍵嗎?

思路導航:(1)書寫化學式時,對於鍵線式,每一拐點代表乙個碳原子,且每個碳原子滿足四條鍵,不足四條時,由氫原子補上,則此有機物的化學式為c20h14o4。

(2)分子中含有苯環,—oh與苯環直接相連,還有酯基,所以看作芳香族化合物、酚類、酯類物質。

(3)圖中的虛線部分不是醚鍵,醚鍵應是「」形式,而本結構式中

「」形成酯基。

答案:(1)c20h14o4 (2)bdf (3)虛線部分不是醚鍵

【總結提公升】

有機物結構和組成的幾種圖示比較

微課程2:有機物的結構特點

【考點精講】

1. 有機化合物中碳原子的成鍵特點

(1)碳原子的結構特點:碳原子最外層有4個電子,能與其他原子形成4個共價鍵。

(2)碳原子間的結合方式:

碳原子不僅可以與氫原子形成共價鍵,而且碳原子之間也能形成單鍵、雙鍵或三鍵。多個碳原子可以形成長短不一的碳鏈和碳環,碳鏈和碳環也可以相互結合,所以有機物種類紛繁,數量龐大。

2. 有機化合物的同分異構現象

(1)概念:化合物具有相同的分子式,但具有不同結構的現象叫同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互為同分異構體。

(2)同分異構體的類別

①碳鏈異構:由於分子中烷基所取代的位置不同而產生的同分異構現象,如正丁烷()和異丁烷(ch3—ch2—ch2—ch3);

②位置異構:由於官能團在碳鏈上所處的位置不同而產生的同分異構現象,如1-丁烯(ch2=ch—ch2—ch3)和2-丁烯(ch3—ch=ch—ch3);

③官能團異構:有機物分子式相同,但官能團不同而產生的異構現象。常見的官能團異構:

(3)同分異構體的書寫

通常情況下,異構體結構簡式一般按下列步驟有序寫出:

①根據分子式先確定可能的官能團異構有幾類;

②在每一類異構中先確定不同的碳鏈異構;

③再在每一條碳鏈上考慮官能團的位置異構有幾種。

注意:思路清晰,有序寫出,避免重複書寫和漏寫。二元取代物在一元取代物的基礎上書寫。寫出時還要注意遵循碳原子價數為4,氧原子價數為2,氫原子價數為1的原則。

【典例精析】

例題1 c5h12o的同分異構體有種。

思路導航:根據分子式可知,其類別異構有飽和一元醇和醚兩類。

五個碳原子可形成的碳鏈異構如下:

當其為醇時,利用對稱性,可能的結構即-oh的位置異構可表示如下:

由以上可看出屬於醇的結構有8種。同理,根據對稱性,屬於醚的可能結構即「-o-」在碳鏈中的可能位置有以下6種:

答案:14

例題2 已知丙烷的二氯代物有四種異構體,則其六氯代物的異構體數目為( )

a. 兩種b. 三種 c. 四種d. 五種

思路導航:採用換元法,用氯原子代替氫原子,氫原子代替氯原子,據二氯代物有四種同分異構體,就可得到六氯代物也有四種同分異構體,所以答案選c。

答案:c

例題3 用相對分子質量為43的烷基取代甲苯苯環上的乙個氫原子所得的芳香烴產物的數目為( )

a. 3種b. 4種c. 5種d. 6種

思路導航:烷基的通式為-cnh2n+1,m=43,由12n+2n+1=43。解得n=3,-c3h7的烴基可能有兩種:

ch3-ch2-ch2-和,它們可分別取代苯環上鄰、間、對位上的氫原子。甲苯有三個不對稱位置:,故兩種不同的烴基取代苯環上的乙個氫原子,得到的同分異構體數目為2×3=6(種)。

答案:d

【總結提公升】

有機物的空間結構:

(1)甲烷為正四面體結構,鍵角109о28′。

(2)乙烯為平面型結構,鍵角120о。

(3)乙炔為直線型結構,鍵角180о。

(4)苯為平面型結構,鍵角120о。

(5)在1,3-丁二烯分子中,四個碳原子和六個氫原子都在同一平面上,鍵角接近120о。

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