第一章認識有機化合物
第二節有機化合物的結構特點
【知識目標】有機物的成鍵特點，同分異構現象。
【知識要點】
〖新課〗
一、有機化合物中碳原子的成鍵特點
1、碳原子可形成4個共價鍵，常通過共價鍵與h、o、s、n、p等形成共價化合物。
2、碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵和叄鍵，其中單鍵可以旋轉，雙鍵和三鍵不能旋轉。
3、碳原子之間可以形成長短不一的碳鏈，碳鏈也可以帶有支鏈
4、碳原子可以形成碳環，碳鏈與碳環也可以相互結合
5、同分異構現象為有機物中的普遍現象
不飽和碳原子：是指連線雙鍵、叄鍵或在苯環上的碳原子（所連原子的數目少於4）。
二、碳原子的成鍵方式與分子空間構型的關係（閱讀課本p7－9
〖例題1〗下列關於ch3－ch＝ch－c≡c－cf3分子的結構敘述正確的是 （ bc ）
a、6個碳原子有可能都在一條直線上 b、6個碳原子不可能都在一條直線上
c、6個碳原子一定都在同一平面上 d、6個碳原子不可能都在同一平面上
〖講評〗依據：乙烯分子裡的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上、乙炔分子裡的兩個碳原子和兩個氫原子處在一條直線上。
三、有機物結構的表示方法
1、結構式——完整的表示出有機物分子中每個原子的成鍵情況。
2、結構簡式——結構式的縮減形式。
書寫規則：
⑴結構式中表示單鍵的「－」可以省略， 例如乙烷的結構簡式為：ch3ch3。
⑵「c＝c」和「c≡c」中的「＝」和「≡」不能省略。例如乙烯的結構簡式不能寫為：ch2ch2，但是醛基、羧基則可簡寫為－cho和－cooh。
⑶準確表示分子中原子的成鍵情況。如乙醇的結構簡式可寫成ch3ch2oh或c2h5oh而不能寫成ohch2ch3
3、鍵線式—只要求表示出碳碳鍵以及與碳原子相連的基團，圖示中的乙個拐點和終點均表示乙個碳原子。
〖例題2〗 寫出以下鍵線式所表示的有機物的結構式和結構簡式以及分子式。
ch2＝c－ch2ohc4h8o 。
四、同系物
1、定義：結構相似，分子組成相差若干個ch2原子團的有機物稱為同系物。特點是物理性質遞變，化學性質相似。
2、判定依據：
①必符合同一通式；②必為同類物質；③組成元素相同；④結構相似；⑤分子式不同（彼此有若干個ch2）。
五、有機化合物的同分異構現象
1、定義：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象，叫做同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互稱同分異構體。
2、特點：
⑴三個相同：分子組成相同、分子式相同、相對分子質量相同；⑵兩個不同：結構不同、性質不同。
3、型別
⑴碳鏈異構：由於碳鏈骨架不同產生的異構現象，如正丁烷（ ）和異丁烷（ ）。
〖例題3〗觀察c5h12的球棍模型，完成下表：
⑵位置異構：由於官能團在分子中的位置不同產生的異構現象， 如丁烯和2－丁烯。
⑶官能團異構：分子式相同，但具有不同官能團的同分異構體，叫官能團異構，也叫類別異構。
常見的類別異構現象：
4、判定依據：
①抓「同分」——先寫出其分子式（可先數碳原子數，看是否相同，若同，則再看其它原子的數目）
②看是否「異構」—— 能直接判斷是碳鏈異構、官能團異構或位置異構則最好，若不能直接判斷，那還可以通過給該有機物命名來判斷。
〖例題4〗下列各組物質中，哪些屬於同分異構體，是同分異構體的屬於何種異構？
① h2n—ch2—cooh和h3c－ch2—no2 ② ch3cooh和 hcooch3
③ ch3ch2cho和 ch3coch3ch3ch2ch2oh 和 ch3ch2och3
〖答案〗都是，且都為官能團異構。
5、書寫規律和異構體數目判斷方法
⑴減碳對稱法：烷烴中的同分異構體均為碳鏈異構，一般採用的方法是「減碳對稱法」。包括兩注意(選擇最長的碳鏈作主鏈，找出中心對稱線)，三原則(對稱性原則、有序性原則、互補性原則)、四順序［主鏈由長到短、支鏈由整到散、位置由心到邊、排布由近到遠（同、鄰、間…）］。
〖例題5〗寫出分子式為c7h16的所有有機物的結構簡式。
【解析】經判斷，c7h16為烷烴
第一步，寫出最長碳鏈：
第二步，去掉最長碳鏈中乙個碳原子作為支鏈，餘下碳原子作為主鏈，依次找出支鏈在主鏈中的可能位置（以下相似）
第三步，去掉最長碳鏈中的兩個碳原子，⑴作為乙個支鏈（乙基）
⑵作為兩個支鏈（兩個甲基）：①分別連在同乙個碳原子上；② 分別連在兩個不同碳原子上。
第四步，去掉最長碳鏈中的三個碳原子，⑴作為乙個支鏈（丙基）：不能產生新的同分異構體；
⑵作為兩個支鏈（乙個甲基和乙個乙基）：不能產生新的同分異構體；
⑶作為三個支鏈（三個甲基）
最後用氫原子補足碳原子的四個價鍵。
⑵有序分析法：含官能團的開鏈有機物的同分異構體一般按「類別異構→碳鏈異構→官能團或取代基位置異構」順序有序列舉，同時要充分利用「對稱性」防漏剔增。
〖例題6〗寫出c4h10o所有鏈狀同分異構體的結構簡式。
〖小結〗同分異構體的書寫方法：
一判類別：據有機物的分子組成判定其可能的類別異構（一般用通式判斷）。
二寫碳鏈：據有機物的類別異構寫出各類異構的可能的碳鏈異構。一般採用「減鏈法」，可概括為：寫直鏈，一線串；取代基，掛中間；一邊排，不到端；多碳時，整到散。
三移官位：一般是先寫出不帶官能團的烴的同分異構體，然後在各條碳鏈上依次移動官能團的位置，有兩個或兩個以上的官能團時，先上乙個官能團，依次上第二個官能團，依次類推。
四氫飽和：按「碳四鍵」的原理，碳原子剩餘的價鍵用氫原子去飽和，就可得所有同分異構體的結構簡式。
〖練習1〗寫出分子式為c5h10的烯烴的同分異構體的結構簡式。（共5種）
〖練習2〗寫出c5h11cl的同分異構體。
〖練習3〗寫出c4h8o2所有鏈狀同分異構體的結構簡式(只寫羧酸和酯類)
⑶苯的同系物的同分異構體的判斷技巧主要把握以下兩個方面。①烷基的類別與個數，即碳鏈異構。②烷基在苯環上的位次，即位置異構：
如果是乙個側鏈，不存在位置異構；兩個側鏈存在鄰、間、對三種位置異構；三個相同側鏈存在連、偏、均三種位置異構。
〖例題7〗用式量為43的烷基取代甲苯苯環上的乙個氫原子，所得芳香烴產物的數目為（ d）
a. 3b. 4c. 5 d. 6
〖解析〗烷基的通式為cnh2n+1，m＝43，由12n+2n+1=43，解得：n＝3，－c3h7的烴基可能有丙基和異丙基兩種，它們分別可取代苯環上的鄰、間、對位的氫原子，故答案為d。
⑷丁基異構規律法：當丁基與任何原子或原子團連線時都會因丁基的不同產生4種結構。因此，分子式為c4h9cl的鹵代烴、分子式為c4h10o的醇、分子式為c5h10o的醛、分子式為c5h10o2的羧酸及分子式為c10h14且只有乙個側鏈的芳香烴的同分異構體數都有4種。
〖例題8〗能和金屬鈉反應，分子組成為c4h10o的同分異構體有（ a）
a.4種b.5種 c.6種 d.7種
〖解析〗能與鈉反應且分子式為c4h10o的有機物為丁醇，根據丁基異構規律可推知，符合條件的異構體有4種，故答案為a。
⑸二價基團插入法：此法適用於給出有機碎片，要求推斷有機物結構的試題。方法是先把三價基團（中心基）與一價基團（端基）連線起來，然後根據對稱性、互補性、有序性原則插入二價基團（橋梁基），即可無重複、無遺漏地推出所有的同分異構體。
〖例題9〗已知某鏈烴，分析資料表明：分子中有兩個－ch3、三個－ch2－、乙個和乙個
－cl，它的可能的結構有（b ）種
a.4b.6 c.7 d.8
〖解析〗先把三價基團（乙個次甲基）與一價基團（兩個甲基、乙個氯原子）連線起來，然後插入二價基團，分析過程如下：
故答案為b。
⑹等效氫法：判斷有機物發生取代反應後生成同分異構體數目，可採用「等效氫法」，即找出該有機物分子中有多少種「等效氫原子」，原則是：①同一碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的；③處於對稱位置上的碳原子上的氫原子是等效的。
〖例題10〗下列芳香烴的一氯取代物的同分異構體的數目最多的是（假設苯環均在同一平面上）（b ）
a.連二苯 b.菲 c.蒽 d.連三苯
〖解析〗根據對稱則相同的原則，可以判斷給出的4種有機物的等效氫，分析如下：
故答案為b。
〖小結〗一氯取代物就看氫的種類數，有幾種氫，一氯取代產物就為幾種。要學會用「一擔挑」和「照鏡子」兩種通俗的方法判斷等價的碳，等價碳原子上的氫也是相同的氫，取代物是同一種。
⑺定一移二法：對於二元取代物的同分異構體的判定，可固定乙個取代基位置，再移動另一取代基位置以確定同分異構體數目。
〖例題11〗立方烷是一種新合成烴，其分子為立方體結構，其碳架結構如圖所示。
⑴立方烷分子式 c8h8 。⑵該立方烷二氯代物的同分異構體數目是 3 。
有機化合物的結構特點
教學設計思想 1 教材分析 本節的內容是有機化合物的結構特點。在必修2模組中，學生已具備了有機化學的初步知識，初步了解有機化合物的同分異構現象，認識到有機化合物種類的多樣性與其結構特點有關 在選修模組 物質結構與性質 中，學生已學習了共價鍵的成因及其主要型別，學會運用 價層電子對互斥理論 雜化軌道理...
有機化合物的結構
與分類 教學目標 1.有機物中碳原子的成鍵特點 2 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 3 有機物結構的表示方法 結構式 結構簡式 鍵線式4.同分異構現象 5.同分異構體的種類及確定方法 教學重點 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 教學難點 同分異構現象 教學方法 自主 法 分析法...
1 2有機化合物的結構特點教案
第一章第二節 有機物的結構特點課時 二課時 第一課時有機物中碳原子的成鍵特點 審定 班級 姓名 學習目標 1 了解碳原子的成鍵特點和成鍵方式的多樣性，能以此解釋有機化合物種類繁多的現象。2 理解單鍵 雙鍵和叄鍵的概念，知道碳原子的飽和程度對有機化合物的性質有重要影響，能根據鍵角判斷有機物的空間構型。...