课件48张PPT。第二章 分子结构与性质第二节 有机化合物的结构特点3新课标人教版高中化学选修5第一章 认识有机化合物课前复习:
1.最简单的有机物-甲烷的结构是怎
样的?
2.共价键的形成特点是什么?
3.为什么有机化合物种类繁多?一、有机物中碳原子的成键特点1.碳原子的成键特点:①碳原子价键为四个②碳原子间的成键方式:C—C、C=C、C≡C③碳链:直线、支链、环状等 所有单键均可自由旋转,双键和三键不能旋转。1、甲烷分子的结构特点: 碳与氢形成四个共价键,以C原子为中心,
四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构。
CH4分子中,4个C-H是等同的,键长均为109.3pm,键角为109°28′,键能413.4kJ/mol。烷烃的结构特征:球棍模型比例模型空间构型 只需要较少的能量,就能使双键里的 ____个键断裂。同理乙炔分子中有 ___ 个化学键易断裂。单键、双键、三键的活泼性对比:有机物组成与结构的表示方法(1)化学式:C2H6(2)最简式(实验式):CH3(3)电子式:(4)结构式:(6)键线式:把有机物分子中的碳、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有一个碳原子,称为键线式。(5)结构简式:CH3CH3CH2=CHCH2CH3CH3-CH2-CH2 - OH共价键参数键长:
键角:
键能:键长越短,化学键越稳定决定物质的空间结构键能越大,化学键越稳定2、有机化合物中碳原子的成键特点a、碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;b、碳原子相互之间能以共价键结合形成长的碳链。碳原子成键规律小结
1、当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键。
2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。
3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
4、只有单键可以在空间任意旋转。课堂练习2、下列关于CH3-CH=CH-C≡C-CF3分子的结构叙述正确的是( )A、6个碳原子有可能都在一条直线上
B、6个碳原子不可能都在一条直线上
C、6个碳原子一定都在同一平面上
D、6个碳原子不可能都在同一平面上3、为什么有机物化合物种类繁多?【思考】如果组成物质的分子式相同,形成的分子结构是否相同呢?36.07℃27.9℃9.5℃分子组成相同,链状结构结构不同,出现带有支链结构2.同分异构体二、有机化合物的同分异构现象1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式,不同的结构现象,叫做同分异构体现象。 具有同分异构体现象的化合物互称
为同分异构体。理解:三个相同:分子组成相同、分子量相同、分子式相同两个不同:结构不同、性质不同3. 碳原子数目越多,同分异构体越多4、同分异构现象的类别A、 碳链异构:由于碳链骨架不同而产生的异构B、位置异构:官能团的位置不同引起的异构C、 官能团异构:官能团不同引起的异构
1、CH3COOH和 HCOOCH3
2、CH3–CH2–CHO和 CH3 –CO–CH3
3、CH3 -CH-CH3和 CH3-CH2-CH2-CH3
? ∣
CH3
4、CH3–CH=CH–CH2–CH3
和 CH3–CH2–CH2–CH=CH2
课堂练习3:下列异构属于何种异构?练习:书写C6H14的同分异构体:5. 同分异构体的书写【交流总结】书写同分异构体的有序性同分异构体的书写口诀:主链由长到短;支链由整到散;位置由心到边;排布由对到邻再到间。减碳架变支链;最后用氢原子补足碳原子的四个价键。 练习:书写C7H16 的同分异构体1、一直链2、主链少一个碳3、主链少二个碳(1)支链为乙基(2)支链为两个甲基A、两甲基在同一个碳原子上A、两甲基在同一个碳原子上B、两甲基在不同一个碳原子上支链邻位支链间位4、主链少三个碳原子4、主链少三个碳原子【观察】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个甲基的同分异构体有( )个
(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个 【练习2】写出分子式为C5H10的同分异构体。 ①按位置异构书写②按碳链异构书写③按官能团异构书写
√氯代产物的种类烃一氯取代物种类烃一氯取代物种类决定于等价(效)H数
连在同一碳上的H等价;
连在同一碳上的相同烃基H等价;
对称位置上的H或烃基H等价;练习:请写出一元取代物只有一种的10个碳原子以内的烷烃的结构简式。 先找出对称面,判断等效氢,从而确定同分异构体数目。立方烷分子式:C8H8
一取代物有1种
二取代物有3种
立方烷分子式:C8H8
二取代物有3种金刚烷分子式:C10H16
一取代物有2种
二取代物有6种12降冰片烷分子式:C7H12
一取代物有3种
二取代物有10种123降冰片烷二取代物有10种2313种3种4种1231234三、常用化学用语结构式CH3 CH = CH2结构简式 C C=C碳架结构键线式书写结构简式的注意点1表示原子间形成单键的‘—’可以省略2 C=C C=C中的双键和三键不能省略,但是
醛基羧基的碳氧双键可以简写为-CHO,-COOH3准确表示分子中原子成键的情况如乙醇的结构简式CH3CH2OH,
HO-CH2CH3深海鱼油分子中有______个碳原子______个氢原子______个氧原子,分子式为________22322C22H32O2【随堂练习】
1. 碳原子最外层含有____个电子,一个碳原子可以跟
其他非金属原子形成____个 ____键,碳原子之间也
能以共价键相结合,形成____键____ 键或 ____键 。
2. 如果甲烷分子中的四个氢原子被四个 -CH3取代,
生成物的分子式是_______
生成物中氢的连接方式和在碳链中的位置是否相同?
如果生成物中的一个氢被氯原子取代,
写出它的结构简式______________。
3.下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?
① H2N—CH2—COOH 和 H3C-CH2—NO2
② CH3COOH和 HCOOCH3
③ CH3CH2CHO和 CH3COCH3
④ CH3CH2CH2OH 和 CH3CH2OCH3
4.写出C4H8的所有同分异构体