人教版高中化学选修五第一章认识有机化合物 第二节有机化合物的结构特点（精炼讲义 课后习题）

/第二节有机化合物的结构特点[目标导航]了解有机化合物中碳原子的成键特点了解有机化合物存在同分异构现象3.能判断简单有机化合物的同分异构体4.知道有机化合物分子结构的不同表示方法。一、有机化合物中碳原子的成键特点1．碳原子的结构及成键特点碳原子的成键特点,决定了含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子可能具有多种不同的结合方式,从而形成具有不同结构的分子。2．甲烷的分子结构 (1)甲烷分子结构的表示方法分子式实验式电子式结构式结构简式球棍模型比例模型甲烷CH4CH4CH4(2)甲烷分子的空间构型以为中心,4个氢原子位于四个顶点的立体结构。在CH4分子中4个C—H键完全等同。【议一议】甲烷分子中的两个氢原子被两个Cl原子取代后的结构只有一种,能否证明CH4的空间构型是正四面体结构,而不是平面结构(用以下图说明)二、有机化合物的同分异构现象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,但不同,因而产生 上的差异的现象。 (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。如CH3CH2CH2Cl与。2．同分异构体的类型异构方式形成途径例如碳链异构碳骨架不同而产生的异构位置异构官能团位置不同而产生的异构官能团异构官能团种类不同而产生的异构CH3CH2OH与CH3OCH3【议一议】2．(1)具有相同相对分子质量的两种化合物一定是同分异构体吗？(2)只有有机物分子间才有同分异构现象吗？〔3〕．试判断分子式为C4H9Cl的同分异构体的种类。三．有机物分子结构的表示方法种类表示方法实例分子式用元素符号表示物质的分子组成CH4、C3H6最简式(实验式)表示物质组成的各元素原子的最简整数比乙烯最简式为CH2,C6H12O6最简式为CH2O电子式用小黑点或“×〞号表示原子最外层电子的成键情况结构式用短线“—〞来表示1个共价键,用“—〞(单键)、“〞(双键)或“〞(三键)将所有原子连接起来结构简式①表示单键的“—〞可以省略,将与碳原子相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明其个数②表示碳碳双键的“=〞、碳碳三键的“≡〞不能省略③醛基羧基可简化成—CHO、—COOHCH3CH=CH2、OHC—COOH键线式①进一步省去碳氢元素的元素符号,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团②图示中的每个拐点和终点均表示一个碳原子,每个碳原子都形成四个共价键,缺乏的用氢原子补足③只忽略C—H键,必须表示出等官能团可表示为：球棍模型小球表示原子,短棍表示化学键比例模型用不同体积的小球表示不同原子的大小几种表达式的转换关系特别提醒(1)结构简式的书写是省略结构式中代表共价键的单键,而代表双键的“〞、三键的“≡〞不能省略。(2)写结构简式时,同一个碳原子上的相同原子或原子团可以合并,直接相邻的且相同的原子团亦可以合并。如也可以写成(CH3)3C(CH2)2CH3。(3)结构简式不能表示有机物的真实结构。如从结构简式看,CH3CH2CH2CH3中的碳链是直线形的,而实际上是锯齿形的。【例1】如图是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的选项是()A．分子中可能含有羟基B．分子中可能含有羧基C．分子中可能含有氨基D．该物质的分子式可能为C3H6O3变式训练1以下化学用语表达正确的选项是 () A．乙烯的电子式 B．丙烷分子的比例模型 C．对氯甲苯的结构简式 D．乙醇的分子式C2H6O四．同分异构体的书写方法(1)以烷烃C6H14为例,写出所有同分异构体(烷烃只有碳链异构)。 四句话：主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,分布由对、邻到间。注：从母体取下的碳原子数不得多于母链剩余局部。(2)以烯烃C5H10为例,写出烯烃范围内的同分异构体。书写方法：先链后位,即先写出可能的碳链方式(只写碳骨架),再加上含有的官能团位置。碳链异构：位置异构：用箭头表示双键的位置。在(Ⅰ)式中,双键可能参加的位置有：；在(Ⅱ)式中,双键可能参加的位置有、、；在(Ⅲ)式中,双键无法参加,因为碳只能形成四个键。整理后得：【例2】写出分子式为C7H16的有机物的所有同分异构体。变式训练2结构不同的二甲基氯苯的数目有 () A．4种B．5种C．6种D．7种当堂检测1．以下结构式从成键情况看不合理的是()2．以下有机物中,互为同分异构体的是()A．①② B．②④C．②⑥ D．⑤⑥3．以下关于有机化合物的表示方法中不正确的选项是()A．乙烯：CH2CH2B．异戊烷：C．乙酸乙酯：CH3COOCH2CH3D．甲烷：4．有以下各组微粒或物质：A．O2和O3(1)________组两种微粒互为同位素。(2)________组两种物质互为同素异形体。(3)________组两种物质属于同系物。(4)________组两物质互为同分异构体。(5)________组两物质是同一物质。分层训练1．以下表达中正确的选项是()A．分子式相同,各元素百分含量也相同的物质是同种物质B．化学性质相似的不同物质一定属于同系物C．分子式相同而结构不同的物质一定是同分异构体D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体2．以下五种物质：①CO2②CHCl3③CH4④CCl4⑤P4其结构具有正四面体构型的是A．①②③ B．③④⑤C．②③④ D．①④⑤3．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构,其理由是()A．CHCl3只有一种结构B．CH2Cl2只有一种结构C．CH4含有极性键D．CH4的四个价键的键长和键能都相等4．以下说法中错误的选项是()①化学性质相似的物质是同系物②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物③假设烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物④分子中含有碳、氢元素的化合物是烃类A．①②③④ B．只有②③C．只有③④ D．只有①②③5．分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是()A．只含有1个双键的直链有机物B．含2个双键的直链有机物C．含1个双键的环状有机物D．含一个三键的直链有机物6．主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A．2种 B．3种C．4种 D．5种7．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得到如下图的分子,对该分子的描述不正确的选项是A．分子式为C25H20B．该化合物为芳香烃C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面8．以下各组有机物中,互为同分异构体的是()9．键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,键线式为的物质是()A．丁烷B．丙烷C．丁烯D．丙烯10．如图是立方烷的键线式结构,以下有关说法不正确的选项是A．它和苯的最简式相同B．它属于芳香烃C．它只有两种化学键D．它与苯乙烯(C6H5—CH=CH2)具有相同的分子式11．以下有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是()A．CH2=CH—C≡NB．CH2=CH—CH=CH212．据以下表达答复以下问题。立方烷(C8H8)、棱晶烷(C6H6)是近年来运用有机合成的方法制备的,具有如以下图所示立体结构的环状有机物。萜类化合物是广泛存在于动植物体内的一类有机物(例如盆烯、月桂烯、柠檬烯等)。对上述有机物的以下说法中正确的选项是()①盆烯、月桂烯、柠檬烯都能使溴水褪色②棱晶烷、盆烯与苯互为同分异构体③月桂烯、柠檬烯互为同分异构体④立方烷、棱晶烷是环烷烃的同系物A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④13．金刚烷是最早在石油中发现的,其结构如右图(转折点为碳原子,其他位置氢饱和)所示,那么与金刚烷互为同分异构体的是14．以下图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)。(1)有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式________。(2)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填代号)。(3)任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式________。(4)(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)。15．有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表