专题二 有机物的结构和分类
第一单元 有机化合物的结构
第2课时 有机物结构的表示方法
【学习目标】
1、能用几种不同方法(最简式、分子式、结构式、结构简式、键线式)表示有机物;
2、能正确用结构式、结构简式表示有机物的结构;
3、初步学会键线式使用方法。
【学习准备】
完成表格,体会有机物各种结构表示方式的优缺点。
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
结构式
电子式
结构简式
球棍模型
比例模型
分子的空间构型
碳原子轨道杂化方式
C—H键夹角
【学习活动】
有机物结构的表示方法
1、在有机物中,如果用分子式表示有机物,只能知道该分子的元素组成,而无法知道分子中各原子的连接情况及空间的排列。如:手性分子L—丙氨酸和D—丙氨酸(教材P11)它们的分子式完全相同,却不是同一种物质。因此,为了区分各种有机物,不仅要表示出分子的组成,还要表示分子中各原子的连接情况,甚至原子在空间的排列情况。表示有机物分子结构主要有三种方法分别为: 。
2、比较教材表2—3中三种物质的结构简式,思考下列三个问题:
⑴在戊烷的结构简式中,可将3个CH2合并书写成(CH2)3,那可不可以将两个CH3合并书写成(CH3)2?为什么?
⑵比较戊烷和丙烯的结构简式发现,表示碳碳单键的短线省略,表示碳碳双键的短线未省略,如果也省略表示碳碳双键的短线,会出现什么情况?
⑶乙醇分子中表示碳氧单键的短线也省略。如果表示碳氧双键的短线也省略,会出现什么情况?
【交流与讨论一】书写有机物结构简式注意事项
(1)
(2)
(3)
3、比较表2—3中三种键线式,观察键线式并与结构式和结构简式对比。思考:键线式中每条短线、拐点和终点各表示什么?
键线式书写时注意点:
完成表格:
分子式
结构式
结构简式
键线式
C3H8
C2H5OH
C2H4O(乙醛)
C2H4O2(乙酸)
C4H8O2(乙酸乙酯)
例1、降冰片烷分子的立体结构如右图所示,写出它的分子式
例2、请写出下列有机化合物的结构简式和键线式。
、
、
【学以致用】
1.写出下列有机物的结构简式和键线式。
2.根据下列有机物的键线式请写出其结构简式和结构式。
3.请说明下列有机物的空间形状,并写出其结构式。
(1)CH3Cl (2) (3)CH2==CCl2
4.分子式为C5H11Cl的有机物,分子中有两个—CH3,两个—CH2—,一个和一个—Cl,该物质的结构有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
5.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构,且每2个氮原子间都有1个碳原子,而无C—C,C==C或C≡C键,则该共价化合物的化学式是( )
A.C6H12N4 B.C4H8N4 C.C6H10N4 D.C6H8N4
6.下列有机物分子,所有原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH2==CH—CN B.CH2==CH—CH==CH2
7.下列分子表示的物质一定是纯净物的是( )
A.C5H10 B.C2H4O2 C.C2H5Cl D.C2H4Cl2
8.分子式为C7H16,主链上为五个碳原子的有机物共有( )
A.2种 B.3种 C.5种 D.7种
9.2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得,他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂,为合成对人类有用的重要化合物开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,如。若同一个碳原子上连着2个碳碳双键(如C==C==C)时,极不稳定,因此这种结构不存在。某链烃C7H10的众多同分异构体中:
(1)处于同一平面上的碳原子数最多有____________。
A.6个 B.5个 C.7个 D.4个
(2)含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有5种。它们的结构简式除以下3种外,还有___________、___________。
(3)含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后,不具有“手性碳原子”的结构简式是____________________。
10.某烷烃的相对分子质量为86,它共有5种同分异构体,写出这5种同分异构体的结构简式和键线式。
专题二 有机物的结构和分类
第一单元 有机化合物的结构
第2课时 有机物结构的表示方法
【学习目标】
1、能用几种不同方法(最简式、分子式、结构式、结构简式、键线式)表示有机物;
2、能正确用结构式、结构简式表示有机物的结构;
3、初步学会键线式使用方法。
【学习准备】
完成表格,体会有机物各种结构表示方式的优缺点。
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
结构式
电子式
结构简式
CH4
CH2=CH2
或
球棍模型
比例模型
分子的空间构型
正四面体
平面型
直线型
平面正六边形
碳原子轨道杂化方式
sp3
sp2
sp
sp2
C—H键夹角
109°28'
120°
180°
120°
【学习活动】
有机物结构的表示方法
1、在有机物中,如果用分子式表示有机物,只能知道该分子的元素组成,而无法知道分子中各原子的连接情况及空间的排列。如:手性分子L—丙氨酸和D—丙氨酸(教材P11)它们的分子式完全相同,却不是同一种物质。因此,为了区分各种有机物,不仅要表示出分子的组成,还要表示分子中各原子的连接情况,甚至原子在空间的排列情况。表示有机物分子结构主要有三种方法分别为: 结构式、结构简式、键线式 。
2、比较教材表2—3中三种物质的结构简式,思考下列三个问题:
⑴在戊烷的结构简式中,可将3个CH2合并书写成(CH2)3,那可不可以将两个CH3合并书写成(CH3)2?为什么?
因为3个“CH2”是等价的
⑵比较戊烷和丙烯的结构简式发现,表示碳碳单键的短线省略,表示碳碳双键的短线未省略,如果也省略表示碳碳双键的短线,会出现什么情况?
碳原子周围未形成4根键
⑶乙醇分子中表示碳氧单键的短线也省略。如果表示碳氧双键的短线也省略,会出现什么情况?
无影响
【交流与讨论一】书写有机物结构简式注意事项:
(1)结构式中表示单键的“—”可以省略, 例如乙烷的结构简式为:CH3CH3
(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。例如乙烯的结构简式不能写为:CH2CH2,但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH
(3)准确表示分子中原子的成键情况。如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3
3、比较表2—3中三种键线式,观察键线式并与结构式和结构简式对比。思考:键线式中每条短线、拐点和终点各表示什么?
键线式书写时注意点:
只表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团,图示中的每个起点、拐点、终点均表示一个碳原子。因碳原子间具有一定夹角,一般应写成锯齿形或波折形。
完成表格:
分子式
结构式
结构简式
键线式
C3H8
CH3CH2CH3
C2H6O
CH3CH2OH
C2H4O(乙醛)
CH3CHO
C2H4O2(乙酸)
CH3COOH
C4H8O2(乙酸乙酯)
CH3COOCH2CH3
例1、降冰片烷分子的立体结构如右图所示,写出它的分子式 C7H12
例2、请写出下列有机化合物的结构简式和键线式。
、
、
【学以致用】
1.写出下列有机物的结构简式和键线式。
答案:(1)
(2)CH3CH2CH2CHO
2.根据下列有机物的键线式请写出其结构简式和结构式。
答案:(1)CH3—CH==CH—CH==CH2
(2)CH3CH2CH2COOH
3.请说明下列有机物的空间形状,并写出其结构式。
(1)CH3Cl (2) (3)CH2==CCl2
答案:(1)四面体 (2)四原子共平面 (3)六原子共平面
4.分子式为C5H11Cl的有机物,分子中有两个—CH3,两个—CH2—,一个和一个—Cl,该物质的结构有( C )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
5.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构,且每2个氮原子间都有1个碳原子,而无C—C,C==C或C≡C键,则该共价化合物的化学式是( A )
A.C6H12N4 B.C4H8N4 C.C6H10N4 D.C6H8N4
6.下列有机物分子,所有原子不可能处于同一平面的是( D )
A.CH2==CH—CN B.CH2==CH—CH==CH2
7.下列分子表示的物质一定是纯净物的是( C )
A.C5H10 B.C2H4O2 C.C2H5Cl D.C2H4Cl2
8.分子式为C7H16,主链上为五个碳原子的有机物共有( C )
A.2种 B.3种 C.5种 D.7种
9.2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得,他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂,为合成对人类有用的重要化合物开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,如。若同一个碳原子上连着2个碳碳双键(如C==C==C)时,极不稳定,因此这种结构不存在。某链烃C7H10的众多同分异构体中:
(1)处于同一平面上的碳原子数最多有____________。
A.6个 B.5个 C.7个 D.4个
(2)含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有5种。它们的结构简式除以下3种外,还有___________、___________。
(3)含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后,不具有“手性碳原子”的结构简式是____________________。
答案:(1)C
10.某烷烃的相对分子质量为86,它共有5种同分异构体,写出这5种同分异构体的结构简式和键线式。
答案:结构简式为
CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
键线式为:
2.1.2有机物结构的表示方法 同步检测
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下面各种结构都是表示乙醇分子的,其中不正确的是 ( )
A. B.CH3CH2OH
C. D.C2H5OH
2.下列有关表达错误的是 ( )
A.COCl2分子的结构式:
B.异戊烷的球棍模型:
C.—CH3的电子式:
D.乙醛的结构简式:CH3COH
3.用表示的有机化合物的结构简式为( )
A.CH2—CHCH—CHCH3
B.CH3CH===CHCH===CH2
C.CH3CHCHCHCH2
D.CH3CH2CH2CH2CH3
4.如图是一个分子的球棍模型图,图中“棍”代表单键或双键或叁键,不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图所代表的分子含有的元素可能是 ( )
A.C、H、O B.C、H、O、Cl
C.C、H、O、N D.C、H、O、Na
5.一种固态烃的分子式为C12H12,经测定分子中无环状结构,由此推测该烃分子中最多含有碳碳双键的数目为 ( )
A.6 B.7
C.10 D.14
6.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH2===CH—C≡N
B.CH2===CH—CH===CH2
C.
D.CH2===C—CH2—CH===CH2
7. 某烃的结构简式为分子中饱和碳原子数为a,可能在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面 上的碳原子数最多为c,则a、b、c分别为 ( )
A.4、3、7 B.4、3、8
C.2、5、4 D.4、6、4
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(9分)写出下列有机物的键线式所表示的物质的分子式。
(1) ________________;
(2) ________________;
(3) ________________。
9.(10分)酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如下,完成下列问题:
(1) 酚酞的分子式为________。
(2)1个酚酞分子中含有______________个饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有________种,是________;极性键有________(写两种即可)。
10.(10分)试分析分子结构为的有机物分子中:
(1)在同一直线上最多有________个原子;
(2)能肯定在同一平面内的,最多有________个原子;
(3)可能在同一平面内的,最多有________个原子。
11.(10分)某有机化合物结构如下,分析其结构并完成下列问题。
(1)写出其分子式________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子。
(3)分子中不同原子间形成的共价键有________。
(4)分子中的饱和碳原子有________个;一定与苯环处于同一平面的碳原子有________个(不包括苯环碳原子)。
【参考答案】
1、A 2、D 3、B 4、C 5、B 6、D 7、B
8、(1)C6H12 (2)C7H12 (3)C5H4O2
9、 (1)C20H14O4 (2)1 (3)1 C===O C—H、O—H
10、(1)4 (2)12 (3)1711、(1)C16H16O5 (2)12 (3)碳氧键、碳氢键、氢氧键 (4)4 4
课件15张PPT。主讲人:高邮中学 董真山 有机物结构的表示方法第一单元 有机化合物的结构专题2 有机物的结构和分类 优点:
能完整地表示出有机物分子中每个原子的成键情况
缺点:书写比较麻烦
例1、写出乙烷、乙醇、丙酸的结构式
例2、写出正戊烷、1-丁烯、乙酸等结构简式
注意事项:
1.表示单键的“—”:
C-H一般省略;其它单键可以省略;上下连接“│”不能省略。
2.表示双键和叁键的“=”和“≡”:
C=C和C≡C不能省略;C=O可以省略.
3.准确表示分子中原子成键的情况(原子间连接情况) 二、结构简式结构简式:结构式:分子式: C5H12结构简式:结构式:分子式: C4H8结构简式:结构式:分子式: C2H4O2结构式:结构简式:分子式: C6H12O6 例3、戊烷、1-丁烯、乙酸、葡萄糖
注意:每个拐点、交点和端点均表示一个碳原子。分子式: C5H12键线式:结构简式:分子式: C4H8键线式:结构简式:分子式: C2H4O2键线式:结构简式:分子式: C6H12O6键线式:结构简式: 键线式书写注意事项:
1、一般表示2个以上碳原子的有机物;
2、只忽略C-H键、其余的化学键不能忽略。 必须表示出C=C、C≡ C键和其它官能团。
3、除碳氢原子不标注,其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基等官能团中氢原子)。
4、计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。 例4、根据下列物质的键线式,写出其对应的分子式及结构简式