有机物的结构特点课件.ppt

1、第二节第二节 有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点(四课时）四课时）思维激活思维激活由由O O、H H两种元素构成的化合物只发现了两种元素构成的化合物只发现了H H2 2O O和和H H2 2O O2 2两两种，而由种，而由C C、H H构成的有机物目前却超过了几百万种，你构成的有机物目前却超过了几百万种，你知道其中的原因吗？甲烷的分子结构有何特点？为什么？知道其中的原因吗？甲烷的分子结构有何特点？为什么？分子式为分子式为C C5 5H H1212的物质一定是纯净物吗？的物质一定是纯净物吗？一、有机化合物中碳原子的成键特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1 1、有机化合物中碳原子成键的特点

2、：、有机化合物中碳原子成键的特点：碳原子含有碳原子含有4 4个价电子，可以跟其它原子形成个价电子，可以跟其它原子形成4 4个共价个共价键；键；碳原子相互之间能以单键、双键、叁键等共价键碳原子相互之间能以单键、双键、叁键等共价键结合形成长的碳链；多个碳原子可以相互结合成长短结合形成长的碳链；多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链可以带有支链或结合成碳环，碳链不一的碳链，碳链可以带有支链或结合成碳环，碳链和碳环也可以相互结合；原子可能具有多种不同的结和碳环也可以相互结合；原子可能具有多种不同的结合方式，形成具有不同结构的分子。合方式，形成具有不同结构的分子。2.2.归纳甲烷分子的结构特点归纳

3、甲烷分子的结构特点:空间结构空间结构:碳与氢形成四个共价键，以碳与氢形成四个共价键，以C C原子为中心，原子为中心，四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构其分子中的化学键参数其分子中的化学键参数.实验数据：实验数据：甲烷分子中有四个甲烷分子中有四个C-HC-H键，且键长（键，且键长（1.091.091010-10-10m m）、键）、键能能(413KJ/mol)(413KJ/mol)、键角、键角(109(1090 02828，)都相等。都相等。共价键参数共价键参数键长：键长：键角：键角：键能：键能：键长越短，化学键越稳定键长越短，化学键越稳定决定物质的空间结构

4、决定物质的空间结构键能越大，化学键越稳定键能越大，化学键越稳定科学视野科学视野1.1.电子层与电子亚层电子层与电子亚层2.2.轨道杂化理论：轨道杂化理论：成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道，可以线性组中几个能量相近的不同类型的原子轨道，可以线性组合，重新分配能量和确定空间，组成数目相等的新的合，重新分配能量和确定空间，组成数目相等的新的原子轨道原子轨道典例导析典例导析知识点知识点1 1：有机化合物中碳原子的成键特点：有机化合物中碳原子的成键特点例例1 1大多数有机物分子中的碳原子与碳原子或碳原子大多数有机物分子

5、中的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是与其他原子相结合的化学键是()A A只有非极性键只有非极性键B B只有极性键只有极性键C C有非极性键和极性键有非极性键和极性键D D只有离子键只有离子键解析解析碳原子最外层有碳原子最外层有4 4个电子，不易失去或得到电子个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与H H、O O、N N、S S、P P等多种非金属形成共价化合物。碳原子与碳原子或碳原子等多种非金属形成共价化合物。碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳原子与碳原子之间以与其他原子相结合时均形成共价键

6、。碳原子与碳原子之间以非极性键结合，碳原子与其他原子之间以极性键结合。非极性键结合，碳原子与其他原子之间以极性键结合。答案答案C C跟踪练习跟踪练习1 1某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子中共有四个氮原子，且都位于正四面体的顶点，每两个氮子中共有四个氮原子，且都位于正四面体的顶点，每两个氮原子间都有一个碳原子。已知其分子内既没有碳碳单键，也原子间都有一个碳原子。已知其分子内既没有碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为没有碳碳双键，则该化合物的分子式为()A ACHCH8 8N N4 4B BC C4 4H H8 8N N4 4C CC C6 6H

7、 H1010N N4 4D DC C6 6H H1212N N4 4答案答案D D二、有机化合物分子结构的表示方法二、有机化合物分子结构的表示方法(续表续表)练习练习写出下列物质的结构式、结构简式和键线式写出下列物质的结构式、结构简式和键线式2.2.同分异构体同分异构体:具有同分异构体现象的化合物互称为同具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。或者说分异构体。或者说,分子式相同分子式相同,结构不同的化合物互结构不同的化合物互称为同分异构体称为同分异构体.二、有机化合物的同分异构现象二、有机化合物的同分异构现象1.1.同分异构现象同分异构现象:化合物具有相同的分子式，但具有化合物具有相同的分

8、子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。不同的结构现象，叫做同分异构体现象。概念概念分子式相同决定分子式相同决定:分子组成相同、分子量相同、分分子组成相同、分子量相同、分子式相同子式相同结构不同结构不同:物质性质不同物质性质不同.3.3.碳原子数目越多，同分异构体越多碳原子数目越多，同分异构体越多.同分异构类型同分异构类型碳链碳链异构异构位置位置异构异构官能团官能团异构异构C C5 5H H1212C C4 4H H8 8C C2 2H H6 6O O正戊烷，异戊正戊烷，异戊烷，新戊烷烷，新戊烷1-1-丁烯，丁烯，2-2-丁烯，丁烯，2-2-甲基丙烯甲基丙烯乙醇，二甲醚乙醇，二甲醚碳链

9、骨架（直链，支链，环状）的不同而产生的异构官能团在碳链中的位置不同而产生的异构官能团种类不同而产生的异构同同分分异异构构现现象象构造异构构造异构(高中高中)碳链异构碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构构型异构构型异构顺反异构顺反异构对映异构对映异构构象异构构象异构立体异构立体异构分子式相同的分子式相同的“烯烃与环烷烃；炔烃与二烯烃；醇与烯烃与环烷烃；炔烃与二烯烃；醇与醚；醛与酮；羧酸与酯；氨基酸与硝基化合物醚；醛与酮；羧酸与酯；氨基酸与硝基化合物”等等【判断】下列【判断】下列异构属于何种异构？1 1-丙醇和丙醇和2-丙醇丙醇2 CH3COOH和和 HCOOCH3 3 CH3CH2CHO

10、和和 CH3COCH3 4 CH3 CH-CH CH-CH3 3和和 CHCH3 3 CH CH2 2CHCH2 2 CH CH3 3 CH3 位置异构位置异构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.同分异构体的书写判断方法同分异构体的书写判断方法1.同分异构体的书写技巧一般采用同分异构体的书写技巧一般采用“减链法减链法”，可概，可概括括为为“两注意四句话两注意四句话”。两注意：一是有序性两注意：一是有序性,判类别判类别,分类写分类写:从某一种形式从某一种形式开始排列、依次进行，防止遗漏；二是等效法，即位置开始排列、依次进行，防止遗漏；二是等效法，即位置相同的碳原子上的氢被取

11、代时会得到相同的物质，不要相同的碳原子上的氢被取代时会得到相同的物质，不要误认为是两种或三种。误认为是两种或三种。四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，苯环排布对、邻、间。氢原子补四价边，苯环排布对、邻、间。氢原子补四价.例题例题2.2.根据你所学知识根据你所学知识,写出下列有机物可能有的结构写出下列有机物可能有的结构简式简式.C C6 6H H1414和和 C C5 5H H1212 C C5 5H H1010和和C C4 4H H8 8 C C9 9H H1212和和 C C8 8H H10 10 C C4 4H H1010O O和

12、和C C3 3H H8 8O O C C4 4H H8 8O O2 2和和C C3 3H H6 6O O2 2 C C8 8H H1010O O和和C C7 7H H8 8O O C C4 4H H8 8ClCl2 2和和C C3 3H H6 6ClCl2 2 C C4 4H H8 8O O和和C C3 3H H6 6O O2.同分异构体判断同分异构体判断.同分异构体判断：根据同分异构体概念判断。同分异构体判断：根据同分异构体概念判断。例例1.1.某些稠环环芳烃的结构简式如下某些稠环环芳烃的结构简式如下,这些结构简式共这些结构简式共表示的化合物有表示的化合物有 种种 2.同分异构体种数的判断方

13、法。同分异构体种数的判断方法。基元法基元法:练习练习11丁基有丁基有4 4种结构种结构,戊酸有戊酸有_种同分异构体种同分异构体,戊戊醛有醛有_种同分异构体种同分异构体.替代法替代法:练习练习22二氯苯有二氯苯有3 3种结构种结构,四氯苯有四氯苯有_种结构种结构;二氯二氯乙烷有两种结构乙烷有两种结构,则四氯乙烷有则四氯乙烷有_种结构种结构对称法对称法(又称等效氢法又称等效氢法:同碳上的氢及对称位置上的同碳上的氢及对称位置上的氢等效氢等效).).练习练习3 2,2-3 2,2-二甲基丙烷的一氯代物有二甲基丙烷的一氯代物有_种种;对二对二甲苯的一氯代物有甲苯的一氯代物有_种种,对二甲苯的一元硝基化合

14、对二甲苯的一元硝基化合物有物有_种种.4 44 43 32 21 12 21 1定一移二法定一移二法:对于二元取代物的同分异构体的判断对于二元取代物的同分异构体的判断,可可固定一个取代基位置固定一个取代基位置,再移动另一取代基再移动另一取代基,以确定同分异以确定同分异构体数目构体数目.练习练习4甲苯的二氯代物有甲苯的二氯代物有_种种.环己烷的二氯环己烷的二氯代物有代物有_种种.例例2.某烷烃的蒸气密度某烷烃的蒸气密度3.214克克/升升(标标),它进行取代反应它进行取代反应后得到的一氯代物只有四种后得到的一氯代物只有四种,则该烷烃的分子式为则该烷烃的分子式为:_,结构简式为结构简式为:_C C5 5H H1212CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH2 2CHCH3 310104 4