专题2 有机物的结构与分类
第一单元 有机化合物的结构
第1课时 有机化合物的结构
1.理解有机物中碳原子的成键特点;
2.学会用结构式、结构简式和键线式来表示有机物的结构;
3.能从共价键的角度分析常见有机物的结构特征。
知识01 有机物中碳原子的成键特点
1.碳原子的结构及成键特点
(1)碳原子最外层有4个电子,在有机物中总是形成4个共价键。
(2)碳原子的结合方式:
①碳原子之间的结合方式有碳碳单键(C—C)、碳碳双键(C=C)、碳碳三键(C≡C)。
②碳原子和氢原子只能形成碳氢单键(C—H),和氧原子可以形成碳氧单键(C—O)和碳氧双键(C=O)。
(2)碳原子的连接方式:
碳原子通过共价键结合形成碳链或碳环。
2.甲烷、乙烯、乙炔的分子结构
有机物 甲烷 乙烯 乙炔
分子式 CH4 C2H4 C2H2
结构式
分子的空间结构 正四面体 平面结构 直线形
3.碳原子的类型
(1)仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子。
(2)以双键或三键等方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。
4.几种简单有机物分子中碳原子轨道的杂化方式
(1)甲烷分子中碳原子的杂化方式
甲烷分子中,碳原子2s轨道的一个电子跃迁到2p轨道中,并与2p轨道混杂形成4个sp3杂化轨道。
为了使杂化轨道相互间的排斥最小,4个sp3杂化轨道彼此尽可能远离,分别指向正四面体的四个顶点。每个sp3杂化轨道上有一个未成对的电子,与氢原子1s轨道沿轨道对称轴方向重叠成键,形成四个等同的C—H共价键。
(2)几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式
有机物分子 CH4 CH2=CH2 CH≡CH C6H6
碳原子轨道的杂化方式 sp3 sp2 sp sp2
分子空间结构 正四面体 平面 直线 平面
有机化合物的空间结构分析
1.有机物分子的形状与碳原子成键方式的关系
(1)1个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键(单键)。如果与碳原子连接的四个原子相同,四个共价键之间每两个共价键之间的夹角均为109.5°,呈正四面体结构。
(2)碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。
(3)碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时,形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
(4)碳原子形成苯环时,苯环及与苯环直接相连的原子处于同一平面上。
2.有机化合物中的基本结构
结构
代表物 CH4 CH2=CH2 CH≡CH 苯 HCHO
空间构型 四面体 平面 直线 平面 平面
共线(面)情况 3点共面 6点共面 4点共线 12点共面 4点共面
3.有机化合物空间结构分析方法
(1)碳原子以4个单键与相同(或不同)的原子或基团连接时,所有原子肯定不共面。例如丙烯分子的甲基中4个原子不共面,因此丙烯分子中所有的原子不可能同处于一个平面。对于也可以同样考虑。
(2)掌握CH2==CH2、分子中所有原子共面,CH≡CH分子中所有原子在同一条直线上,则可以得出、CH2==CH—CH==CH2分子中所有原子可能共面。CH2==CH—CN中的氰基结构可写作—C≡N,由它联想炔烃中的三键,因有同样的三键结构,可推知CH2==CH—CN分子中有两个碳原子与氮原子在同一直线上。
(3)由苯、HCHO的结构可知、分子中所有的原子可能处于同一平面。
【即学即练1】下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A.羟基的电子式:
B.CH4分子的球棍模型:
C.乙烯的实验式:CH2
D.苯乙醛的结构简式:
答案:C
解析:氢氧根离子中,氢原子和氧原子之间通过共价键相连,电子式为,而羟基的电子式为,A项错误;该模型是甲烷分子的空间填充模型,不是球棍模型,B项错误;乙烯的实验式为CH2,C项正确;苯乙醛的结构简式为,D项错误。
【即学即练2】已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,关于如图所示的烃的说法中正确的是( )
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
答案:C
解析:根据分子的实际空间结构可将题给分子表示为。以分子中左边苯环为中心分析,这个苯环上的6个碳原子和直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子以及另一个苯环中在虚线上的3个碳原子必定在同一平面上。
知识02 有机物结构的表示方法
1.结构式:
表示出每个原子的成键情况,以一条短线代替一对共用电子对,结构式能完整地表示出有机化合物分子中每个原子的成键情况。如:乙醇。
2.结构简式:
把结构式中单键省略,氢原子合并,但不能影响表示其结构特点的原子或原子团的表示方法。如:乙醇CH3CH2OH。
2.键线式:
键线式无须标出碳原子和氢原子,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的除氢以外的其他原子或基团,每个拐点和端点均表示一个碳原子。如:乙醇 。
1.结构简式的表示方法
(1)表示原子间形成单键的“—”可以省略。如乙醇的结构简式可写为CH3CH2OH或HO—CH2CH3等。
(2)“C==C”和“C≡C”中的“==”和“≡”不能省略。如乙烯的结构简式可写为CH2==CH2,而不能写为CH2CH2。
(3)有些特征基团也存在结构简式,如羧基“—COOH”、醛基“—CHO”、酯基“-COO-”等。
2.键线式的表示方法
(1)省去碳、氢的元素符号,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团(基团上的氢原子必须标出)。
(2)图式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,不足的用氢原子补足。
【即学即练3】下列化学用语不正确的是( )
A.乙酸的键线式为
B.丙烷分子的球棍模型为
C.对氯甲苯的结构简式为
D.CH4S的结构式为
答案:C
解析:对氯甲苯的结构简式为。
【即学即练4】结构简式为:,键线式为:______________________。
键线式为:,结构简式为:______________________。
答案: HOOC-CH2CH2-COOH
题型一 有机化合物的空间结构
1.下列说法不正确的是( )
A.含有5个碳原子的有机物最多只能形成4个碳碳单键
B.C3H8中的所有碳原子不在同一条直线上
C.碳原子既可以和碳原子形成共价键又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共价键
D.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成碳碳双键或碳碳三键
答案:A
解析:5个碳原子成环时可以形成5个碳碳单键。
2.某烃的结构简式为,分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b,一定在同一直线上的碳原子数为c,则a、b、c依次为( )
A.4、5、3 B.4、6、3 C.2、4、5 D.4、4、6
答案:B
解析:只形成共价单键的碳原子位于四面体结构的中心;碳碳双键碳原子及与其相连碳原子在同一平面内;碳碳三键碳原子及与其相连碳原子在同一直线上。
(1)分子结构中只要出现一个饱和碳原子,则整个分子中的所有原子不共面,如甲苯分子中的所有原子不共面。
(2)分子结构中若出现一个碳碳双键,则至少有6个原子共面,如丙烯分子中至少有6个原子共面,最多有7个原子共面。
(3)分子结构中若出现一个苯环,则至少有12个原子共面,如甲苯分子中至少有12个原子共面,最多有13个原子共面。
(4)分子结构中若出现一个碳碳三键,则至少有4个原子共线;分子结构中若出现一个苯环,则至少有4个原子共线,如苯乙炔分子中有6个原子共线。
题型二 有机化合物结构表示方法
3.下列有关化学用语不能确定为丙烯的是( )
A. B.C3H6 C. D.CH3-CH=CH2
答案:B
解析:A项为丙烯的球棍模型;C项为丙烯的电子式;D项为丙烯的结构简式;B项分子式可表示丙烯,也可表示环丙烷。
4.下列化学用语书写正确的是( )
A.甲烷的电子式:
B.丙烯的键线式:
C.乙烯的结构简式:CH2CH2
D.乙醇的结构式:
答案:A
解析:B项,键线式表示有机物分子中有4个碳原子。C项,乙烯的碳碳双键不能省略。D项,该结构式表示的是甲醚。
解答有关判断化学用语正误问题的方法:
判匹配—符号表示的意义与题目要求是否匹配
判规范—符号书写是否规范
判事实—模型是否符合客观事实
基础巩固
1.目前已知化合物中数量、品种最多的是ⅣA族的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多数元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键
D.多个碳原子可形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可相互结合
答案:B
解析:碳原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,因此碳原子性质不活泼,但可以跟多数元素原子形成共价键,B项错。
2.在CH2=CHCl分子中,C—Cl键采用的成键轨道是( )
A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
答案:C
解析:氯乙烯分子中不饱和碳原子的杂化方式为sp2杂化,则C—C1键采用的成键轨道是sp2—p,故选C。
3.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.某有机物分子中4个碳原子可能在同一条直线上
答案:B
解析:A.甲烷分子是正四面体结构,所以丙烷分子中的3个碳原子不可能处在同一直线上,而是锯齿型,A错误;B.甲苯分子中甲基的碳原子取代苯分子的氢原子的位置而在苯分子的平面上,B正确;C.甲烷分子是正四面体结构,乙烷可看作是一个甲基取代甲烷分子的H原子而形成的,所以乙烷分子中的碳原子和氢原子不可能处在同一平面上,C错误;D.2-丁烯分子中4个碳原子在同一个平面内,但是不可能在同一直线上,D错误;故选B。
4.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )
A.CH3N B.CH4Si
C.CH2OS D.CH4O
答案:B
解析:C、Si能形成4条共价键,N能形成3条共价键,而O、S能形成2条共价键,可以看出B项中碳、硅原子成键不合理。
5.下列有机化合物分子中,所有原子不可能在同一平面上的是 ( )
A.CH2=CH—C≡N B.CH2=CH—CH=CH2
C. D.
答案:D
解析:根据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构可知,A、B、C项的有机化合物分子中所有原子均可能在同一平面上,D项的有机化合物分子中含有—CH3,所有原子不可能共平面。
6.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,对该分子的描述不正确的是( )
A.分子式为C25H20
B.该化合物呈四面体形结构
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
答案:D
解析:A项,有机物的分子式为C25H20,正确;BCD项,烃分子中氢原子被其他原子取代后,其空间位点不变,由于甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,苯基就排在正四面体的四个顶点上,故该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面,B、C正确,D错误。
7.科学家在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了分子的球棍模型为。下列说法中不正确的是( )
A.该分子的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有2种
C.分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.分子中只有碳碳单键,没有碳碳双键
答案:D
解析:根据分子的球棍模型,结合价键理论,写出该分子的结构简式为,分子式为C5H4,A正确;由红外光谱和核磁共振知4个氢原子化学环境相同,即4个“CH”相同,B正确;分子中饱和碳原子形成的4个共价键构成的空间结构为四面体结构,C正确;由结构简式知分子中既有碳碳单键,又有碳碳双键,D错。
8.如图所示的结构简式与球棍模型是某药物的中间体,通过对比可知结构简式中的“Et”表示________(填结构简式),该药物中间体的化学式为______________。
答案:—CH2CH3 C9H12O3
解析:通过结构简式与球棍模型的对比可知“Et”表示—CH2CH3;该药物中间体的化学式为C9H12O3。
9.按要求填写下列空白:
(1)已知丙酮(CH3COCH3)键线式可表示为。根据键线式回答下列问题:
的分子式:________,结构简式:______________。
(2)分子中最多有________个碳原子共直线;最多有________个原子共平面。
答案:(1)C5H8O2 (2)4 20
解析:(1)的结构简式为,分子式为C5H8O2。(2)乙炔是直线形分子,取代乙炔中氢原子的碳在同一直线上,最多有4个碳原子共直线;在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线形结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个。
10.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)。
答案:(1)C16H16O5 (2)12 (3)4 4
解析:(1)根据结构简式,可以确定出分子式为C16H16O5;(2)碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键、苯环上的碳原子均为不饱和碳原子;(3)碳原子形成的化学键全是单键的,为饱和碳原子;与苯环直接相连的碳原子一定位于苯环平面,碳碳三键在一直线上,肯定也位于苯环平面。
培优竞赛
1.CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如下:
下列说法正确的是( )
A.CPAE的分子式为C17H18O4
B.1个CPAE的分子中含有7个碳碳双键
C.两个苯环一定位于同一平面
D.核磁共振氢谱吸收峰共有12个
答案:D
解析:A项,分子式应为C17H16O4;B项,苯环中无碳碳双键,错误;C项,两个苯环中间还有若干原子,故不一定位于同一平面,错误。
2.已知某有机物分子结构为。
有关该分子的下列说法正确的是( )
A.分子中甲基(—CH3)上的氢原子有可能都与苯环共平面
B.—CHF2基团中两个F原子可能同时与双键共平面
C.最多有18个原子共平面
D.分子中至多有6个碳原子共线
答案:D
解析:按照结构特点,简单表示其空间结构如图所示。
由图形可以看到,与三键碳原子直接相连的原子在同一条直线l上,与苯环直接相连的原子在平面N中,与双键碳直接相连的原子在平面M中。直线l一定在平面N中,由于碳碳单键的旋转,甲基上3个氢只可能有一个在这个平面内。—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子,最多只有一个在双键决定的平面M中,故A错,B错;平面M和平面N一定共用两个碳原子,可以通过旋转碳碳单键,使两平面重合,此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内,故最多有20个原子在M、N重叠的平面上,C错;要使N平面外的碳原子共直线,必须使双键部分键角为180°,但烯烃中键角为120°,故至多有6个碳原子共线,D正确。
3.多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是( )
A.该分子中的C原子采取的杂化方式有:sp、sp2、sp3
B.该分子中的O原子采取sp3杂化
C.“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
答案:D
解析:A.该分子中碳碳三键上的C原子采取sp杂化,苯环上的C原子采取sp2杂化,其他碳原子采取sp3杂化,A正确;B.该分子中的O原子有2对σ键电子对,有2对孤电子对,故其采取sp3杂化,B正确;C.“纳米小人”头部的C原子均为sp3杂化,C原子与周围的H原子形成四面体,不在同一平面上,C正确;D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子,均采取sp3杂化,D错误;故选D。
4.某有机化合物结构如下,分析其结构并回答下列问题。
(1)写出其分子式___________。
(2)其中含有___________个不饱和碳原子,分子中有___________种双键。
(3)分子中的极性键有___________(写出两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有___________个。
(5)分子中所含元素的电负性数值由大到小的顺序是___________。
答案:(1)C16H16O5 (2) 12 2
(3)碳氧键、碳氢键、氧氢键(任填两种) (4)4 (5)O>C>H
解析:(1)根据该物质的结构简式可知其分子式为C16H16O5;
(2)根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,双键、三键碳原子称为不饱和碳原子,苯环上的碳原子为不饱和碳原子,题给有机化合物分子中有12个不饱和碳原子;此分子中有碳碳双键和碳氧双键2种双键;
(3)凡是不同原子间形成的共价键称为极性键,此分子中有碳氢键、碳氧键、氧氢键三种极性键;
(4)均为单键与其他原子相连、具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,共有4个;
(5)非金属性越强,电负性越大,所以H、C、O三种元素电负性由大到小的顺序为O>C>H。
5.酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为___________。
(2)1个酚酞分子中含有_______个饱和碳原子和_______个不饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有_______种,是____________;极性键有___________________(写两种即可)。
答案:(1)C20H14O4 (2)1 19
(3)1 H—O键、C—O键(或C=O键或C—H键)
解析:根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以酚酞分子中有19个不饱和碳原子,具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,酚酞分子中有1个饱和碳原子。酚酞分子中只有碳氧双键一种双键;不同原子间形成的共价键为极性键。专题2 有机物的结构与分类
第一单元 有机化合物的结构
第1课时 有机化合物的结构
1.理解有机物中碳原子的成键特点;
2.学会用结构式、结构简式和键线式来表示有机物的结构;
3.能从共价键的角度分析常见有机物的结构特征。
知识01 有机物中碳原子的成键特点
1.碳原子的结构及成键特点
(1)碳原子最外层有______个电子,在有机物中总是形成______个共价键。
(2)碳原子的结合方式:
①碳原子之间的结合方式有____________、____________、____________。
②碳原子和氢原子只能形成____________,和氧原子可以形成____________和____________。
(2)碳原子的连接方式:
碳原子通过共价键结合形成________或________。
2.甲烷、乙烯、乙炔的分子结构
有机物 甲烷 乙烯 乙炔
分子式
结构式
分子的空间结构
3.碳原子的类型
(1)仅以单键方式成键的碳原子称为________碳原子。
(2)以双键或三键等方式成键的碳原子称为________碳原子。
4.几种简单有机物分子中碳原子轨道的杂化方式
(1)甲烷分子中碳原子的杂化方式
甲烷分子中,碳原子2s轨道的一个电子跃迁到______轨道中,并与2p轨道混杂形成______个sp3杂化轨道。
为了使杂化轨道相互间的排斥最小,4个sp3杂化轨道彼此尽可能远离,分别指向__________的四个顶点。每个sp3杂化轨道上有一个未成对的电子,与氢原子1s轨道沿轨道对称轴方向重叠成键,形成四个________的C—H共价键。
(2)几种简单有机分子中碳原子轨道的杂化方式
有机物分子 CH4 CH2=CH2 CH≡CH C6H6
碳原子轨道的杂化方式
分子空间结构
有机化合物的空间结构分析
1.有机物分子的形状与碳原子成键方式的关系
(1)1个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键(单键)。如果与碳原子连接的四个原子相同,四个共价键之间每两个共价键之间的夹角均为109.5°,呈正四面体结构。
(2)碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。
(3)碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成三键时,形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
(4)碳原子形成苯环时,苯环及与苯环直接相连的原子处于同一平面上。
2.有机化合物中的基本结构
结构
代表物 CH4 CH2=CH2 CH≡CH 苯 HCHO
空间构型 四面体 平面 直线 平面 平面
共线(面)情况 3点共面 6点共面 4点共线 12点共面 4点共面
3.有机化合物空间结构分析方法
(1)碳原子以4个单键与相同(或不同)的原子或基团连接时,所有原子肯定不共面。例如丙烯分子的甲基中4个原子不共面,因此丙烯分子中所有的原子不可能同处于一个平面。对于也可以同样考虑。
(2)掌握CH2==CH2、分子中所有原子共面,CH≡CH分子中所有原子在同一条直线上,则可以得出、CH2==CH—CH==CH2分子中所有原子可能共面。CH2==CH—CN中的氰基结构可写作—C≡N,由它联想炔烃中的三键,因有同样的三键结构,可推知CH2==CH—CN分子中有两个碳原子与氮原子在同一直线上。
(3)由苯、HCHO的结构可知、分子中所有的原子可能处于同一平面。
【即学即练1】下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A.羟基的电子式:
B.CH4分子的球棍模型:
C.乙烯的实验式:CH2
D.苯乙醛的结构简式:
【即学即练2】已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,关于如图所示的烃的说法中正确的是( )
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
知识02 有机物结构的表示方法
1.结构式:
表示出每个原子的成键情况,以一条________代替一对共用电子对,结构式能完整地表示出有机化合物分子中每个原子的________情况。如:乙醇。
2.结构简式:
把结构式中________省略,________合并,但不能影响表示其结构特点的原子或原子团的表示方法。如:乙醇________________。
2.键线式:
键线式无须标出____原子和_____原子,只要求表示出________键以及与碳原子相连的除氢以外的___________或________,每个拐点和端点均表示________________。如:乙醇 ________。
1.结构简式的表示方法
(1)表示原子间形成单键的“—”可以省略。如乙醇的结构简式可写为CH3CH2OH或HO—CH2CH3等。
(2)“C==C”和“C≡C”中的“==”和“≡”不能省略。如乙烯的结构简式可写为CH2==CH2,而不能写为CH2CH2。
(3)有些特征基团也存在结构简式,如羧基“—COOH”、醛基“—CHO”、酯基“-COO-”等。
2.键线式的表示方法
(1)省去碳、氢的元素符号,只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团(基团上的氢原子必须标出)。
(2)图式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,不足的用氢原子补足。
【即学即练3】下列化学用语不正确的是( )
A.乙酸的键线式为
B.丙烷分子的球棍模型为
C.对氯甲苯的结构简式为
D.CH4S的结构式为
【即学即练4】结构简式为:,键线式为:______________________。
键线式为:,结构简式为:______________________。
题型一 有机化合物的空间结构
1.下列说法不正确的是( )
A.含有5个碳原子的有机物最多只能形成4个碳碳单键
B.C3H8中的所有碳原子不在同一条直线上
C.碳原子既可以和碳原子形成共价键又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共价键
D.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成碳碳双键或碳碳三键
2.某烃的结构简式为,分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b,一定在同一直线上的碳原子数为c,则a、b、c依次为( )
A.4、5、3 B.4、6、3 C.2、4、5 D.4、4、6
(1)分子结构中只要出现一个饱和碳原子,则整个分子中的所有原子不共面,如甲苯分子中的所有原子不共面。
(2)分子结构中若出现一个碳碳双键,则至少有6个原子共面,如丙烯分子中至少有6个原子共面,最多有7个原子共面。
(3)分子结构中若出现一个苯环,则至少有12个原子共面,如甲苯分子中至少有12个原子共面,最多有13个原子共面。
(4)分子结构中若出现一个碳碳三键,则至少有4个原子共线;分子结构中若出现一个苯环,则至少有4个原子共线,如苯乙炔分子中有6个原子共线。
题型二 有机化合物结构表示方法
3.下列有关化学用语不能确定为丙烯的是( )
A. B.C3H6 C. D.CH3-CH=CH2
4.下列化学用语书写正确的是( )
A.甲烷的电子式:
B.丙烯的键线式:
C.乙烯的结构简式:CH2CH2
D.乙醇的结构式:
解答有关判断化学用语正误问题的方法:
判匹配—符号表示的意义与题目要求是否匹配
判规范—符号书写是否规范
判事实—模型是否符合客观事实
基础巩固
1.目前已知化合物中数量、品种最多的是ⅣA族的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多数元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键
D.多个碳原子可形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可相互结合
2.在CH2=CHCl分子中,C—Cl键采用的成键轨道是( )
A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
3.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.某有机物分子中4个碳原子可能在同一条直线上
4.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是( )
A.CH3N B.CH4Si
C.CH2OS D.CH4O
5.下列有机化合物分子中,所有原子不可能在同一平面上的是 ( )
A.CH2=CH—C≡N B.CH2=CH—CH=CH2
C. D.
6.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,对该分子的描述不正确的是( )
A.分子式为C25H20
B.该化合物呈四面体形结构
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
7.科学家在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了分子的球棍模型为。下列说法中不正确的是( )
A.该分子的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有2种
C.分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.分子中只有碳碳单键,没有碳碳双键
8.如图所示的结构简式与球棍模型是某药物的中间体,通过对比可知结构简式中的“Et”表示________(填结构简式),该药物中间体的化学式为______________。
9.按要求填写下列空白:
(1)已知丙酮(CH3COCH3)键线式可表示为。根据键线式回答下列问题:
的分子式:________,结构简式:______________。
(2)分子中最多有________个碳原子共直线;最多有________个原子共平面。
10.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)。
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1.CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如下:
下列说法正确的是( )
A.CPAE的分子式为C17H18O4
B.1个CPAE的分子中含有7个碳碳双键
C.两个苯环一定位于同一平面
D.核磁共振氢谱吸收峰共有12个
2.已知某有机物分子结构为。
有关该分子的下列说法正确的是( )
A.分子中甲基(—CH3)上的氢原子有可能都与苯环共平面
B.—CHF2基团中两个F原子可能同时与双键共平面
C.最多有18个原子共平面
D.分子中至多有6个碳原子共线
3.多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是( )
A.该分子中的C原子采取的杂化方式有:sp、sp2、sp3
B.该分子中的O原子采取sp3杂化
C.“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
4.某有机化合物结构如下,分析其结构并回答下列问题。
(1)写出其分子式___________。
(2)其中含有___________个不饱和碳原子,分子中有___________种双键。
(3)分子中的极性键有___________(写出两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有___________个。
(5)分子中所含元素的电负性数值由大到小的顺序是___________。
5.酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为___________。
(2)1个酚酞分子中含有_______个饱和碳原子和_______个不饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有_______种,是____________;极性键有___________________(写两种即可)。