课时1.2 有机化合物的结构特点-2020-2021学年高二化学选修5精品讲义（人教版）

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有机化合物的结构特点

【学习目标】

1、了解有机化合物中碳原子的成键特点

2、了解同分异构现象和正确书写同分异构体的方法

【主干知识梳理】

一、有机化合物中碳原子的成键特点

1、碳原子的结构与成键特点

(1)原子结构特点：碳原子最外层有 4个电子，既难得电子又难失电子

(2)成键特点：

①成键数目：每个碳原子形成 4个共价键

②成键原子：H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键

③成键种类：可形成碳碳单键( )、双键( )、三键(—C≡C—)

④连接方式：多个碳原子可以相互结合成链状，也可以结合成环状(且可带支链)

2、甲烷的分子结构

(1)甲烷分子的不同表示方法

分子式实验电子式结构式结构简式球棍模型比例模型

CH4CH4CH4

(2)甲烷分子的立体构型：甲烷分子中，构成以碳原子为中心，4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构，

两个碳氢键间的夹角均为 109°28′。4个C—H 键是等同的，键长、键能均相同

【即学即练 1】

1、下列结构中从成键情况看，不合理的是(　　)

2、下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是(　　)

3、下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解，正确的是(　　)

A．每个碳原子可与其他原子形成 5个共价键 B．C原子只能与 C原子形成不饱和键

C．任何有机物中 H原子数目不可能为奇数 D．5个C原子之间能够形成 5个碳碳单键

4、目前人类已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误的是(　　)

A．碳原子之间能以单键、双键或三键等多种方式结合

B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链

C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键

D．多个碳原子之间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合

3、有机物分子结构的表示方法

种类含义或表示方法实例

分子式用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分

子中原子的种类和数目 CH4、C2H4、C2H6

实验式

(最简式)

① 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子

② 由最简式可求最简式量

乙烯的实验式是 CH2；葡萄糖

(C6H12O6)的实验式是 CH2O

电子式用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情

况的式子

结构式

① 用一根短线“—”来表示一对共用电子对，用

“—”(单键)、“==”(双键)或“≡”(三键)将原子连

接起来

② 具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构

③表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示

空间构型

结构简式

① 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后，与碳

原子相连的其他原子写在其旁边，并在右下角注明其

个数得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简

单，比较常用。结构式的简便写法，着重突出结构特

点(官能团)

②“==”(双键)或“≡”(三键)不能省略；醛基( )、

羧基( )可分别简化成—CHO、—COOH

CH3CH2OH、

CH2==CHCH3、

HOOCCHO

键线式

① 将结构式中碳、氢元素符号省略，只表示分子中键

的连接情况，每个拐点或终点均表示一个碳原子，即

为键线式

② 每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补

足

可表示为

球棍模型小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结

构(立体形状)CH4的球棍模型：

比例模型 ① 用不同体积的小球表示不同大小的原子

② 用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 CH4的球棍模型：

【微点拨】有机物键线式书写时的注意事项

①一般表示含有 3个及 3个以上碳原子的有机物，只忽略 C—H 键，其余的化学键不能忽略

②碳、氢原子不标注，其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基中的氢原子)

③由键线式写分子式时不能忘记两端的碳原子

【即学即练 2】

1、下列有关化学用语能确定为丙烯的是(　　)

A. 　　 B．C3H6

2、下列说法正确的是(　　)

A．碳骨架为的烃的结构简式为(CH3)2C==CH2 B．有机物分子里一定既有非极性键也有极性键

C．有的烃分子中，一个碳原子形成 3个共价键 D．乙醇的键线式为

3、下列有关物质的表达式正确的是(　　)

A．乙炔分子的球棍模型： B．羟基的电子式：[OH]－

C．2氯丙烷的结构简式：CH3CHClCH3 D．丙烯的键线式：

4、键线式可以简明扼要地表示有机化合物，键线式为的物质是(　　)

A．丁烷 B．丙烷 C．丁烯 D．丙烯

4、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系：许多有机物分子构型问题，实际上是甲烷、乙烯、乙炔、苯等典

型分子构型的组合。组合原则是当某分子中的氢原子被其他原子替代时，该原子的空间位置不变

结构四面体形平面形直线形

模板

共线共面 5个原子构成四面

体，有 3个原子共面 6个原子共面 12 个原子共面；苯环上处于

对角位置的4个原子共直线4个原子共直线

【即学即练 3】

1、甲烷分子中的 4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子结构，对该分子的描述不正确的是(　　)

A．分子式为 C25H20 B．该化合物为芳香烃

C．分子中最多有 3个碳原子共直线 D．分子中所有原子一定处于同一平面

2、下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是(　　)

3、创建文明校园，学校全园禁烟，同学们也参与了“寻找烟头”活动。吸烟有害健康，烟草中的剧毒物尼古丁

的结构简式为，下列有关尼古丁叙述正确的是(　　)

A．该有机物属于芳香族化合物 B．尼古丁分子中的 C、N原子均处于同一平面内

C．尼古丁分子中的六元环不是正六边形 D．尼古丁的一氯代物有 10 种

4、下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的是(　　)

A．乙烷(CH3CH3) B．甲苯( )

C．氟苯( ) D．1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br)

5、下列叙述正确的是(　　)

A．丙烷分子中 3个碳原子一定在同一条直线上

B．分子中 7个碳原子都在同一平面内

C．乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面上

D．某有机物 CH3—CH==CH—CH3分子中 4个碳原子可能在同一条直线上

6、下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是(　　)

A．溴苯( ) B．对二甲苯( )

C．氯乙烷(CH3CH2Cl) D．丙烯(CH3CH==CH2)

二、

1、同分异构现象和同分异构体

(1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象

(2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异构体

① 特点：分子式相同，结构不同，性质可能相似也可能不同

②转化：同分异构体之间的转化是化学变化

(3)实例：戊烷的同分异构体如下表所示

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