高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法第一节 有机化合物的结构特点课文课件ppt

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1.一般情况下,烷烃中碳原子个数越多,同分异构体越多,甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体。2.丁烷的分子式为C4H10,它的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH3、________________,名称分别为正丁烷、异丁烷。
一、同分异构现象和同分异构体1.实例分析戊烷的同分异构体如下表所示。
【微思考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?提示不一定。因为相对分子质量相同的两种化合物,分子式不一定相同(如CO和C2H4)。判断是否为同分异构体的关键是看是不是具有相同的分子式和不同的结构。
二、同分异构体的类型
【微思考2】CH3COOH与HCOOCH3是否属于同分异构体?若是,属于哪种类型的同分异构体?提示是,属于官能团异构。CH3COOH与HCOOCH3的分子式相同,官能团分别为羧基和酯基。
(1)H2O和H2O2互为同分异构体。 (　　)提示×。H2O和H2O2的分子式不同。(2)同分异构体之间的转化属于化学变化。(　　)提示√。同分异构体之间互为不同的物质,相互之间的转化属于化学变化。(3)同系物之间可以互为同分异构体。(　　)提示×。同系物的分子式肯定不同。(4)分子式为C4H8的烃一定为烯烃。(　　)提示×。分子式为C4H8的烃可能为烯烃,也可能为环丁烷(　)。(5)分子式为C3H8O的有机化合物有3种。(　　)提示√。分子式为C3H8O的有机化合物有CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3、CH3CH2—O—CH3 3种。
(6)化学式相同,各元素的质量分数也相同的物质是同种物质。 (　　)提示×。不一定,如CH2=CHCH3和 。(7)CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3互为位置异构。(　　)提示√。两者分子式相同,Cl的位置不同。
有机化合物分子结构的表示方法问题探究
提示不正确。乙烯的结构简式为CH2=CH2,不是CH2CH2。结构简式与结构式相比较,结构简式可以将表示单键的“—”省略,但是不能将表示碳碳双键的“=”或表示碳碳三键的“≡”省略。
2. 的结构简式能写为(CH3)3C(CH2)2CH3吗?提示可以。写结构简式时,同一碳原子上的相同原子或原子团可以合并书写,直接相邻且相同的原子团也可以合并书写。
3.如图表示页岩气中某些烃类的结构模型:甲、乙两种物质的结构简式是什么?有机化合物甲与乙互为什么关系?提示根据有机化合物甲的球棍模型,可知其结构简式为CH3CH2CH2CH3,其化学名称为正丁烷。根据有机化合物乙的空间填充模型,可知其结构简式为 ,有机化合物甲和乙的分子式相同而结构不同,所以二者互为同分异构体。
深化拓展1.表示有机化合物结构的五种式子
2.表示有机化合物结构的两种模型
易错警示 结构简式不能表示有机化合物的真实结构,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。
素能应用典例1下列有机化合物的结构表示不正确的是(　　)
变式训练1有机化合物的表示方法多种多样,下面是常用的几种表示方法:
(1)上述表示方法中,属于结构式的为　　　　　　　　　　　　　　　,属于键线式的为　　　　　　　　　　　　　　　,属于空间填充模型的为　　　　　　　　　　　　　　　,属于球棍模型的为　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)写出⑨的分子式:　　　　　　　　　　　　　。 (3)写出⑩中官能团的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)②的分子式为　　　　　　　　　　　　　　,最简式为　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)⑩　②⑥⑨　⑤　⑧(2)C11H18O2　(3)—OH、　—CHO　(4)C6H12　CH2解析②⑥⑨是键线式,所有拐点和端点都各表示一个碳原子,碳原子不满足四个价键的由氢原子补足;⑤是CH4的空间填充模型;⑧是正戊烷的球棍模型;⑩是葡萄糖的结构式,其官能团有—OH和—CHO;②的分子式为C6H12,所以最简式为CH2。规律方法 判断化学用语正误的“三步法”
同分异构体数目的判断问题探究
提示5种。该物质高度对称,其对称中心为下图两直线交点。
2.分子式为C5H10的烃中,能使溴水褪色的物质有几种?提示5种。分子式为C5H10的烃中,能使溴水褪色的属于烯烃,存在碳链异构和碳碳双键位置异构。主链含5个碳原子时有2种结构,主链含4个碳原子时有3种结构,共5种同分异构体。
3.立方烷(C8H8)为人工合成的烷烃。又称为五环辛烷,外观为有光泽的晶体。八个碳原子对称地排列在立方体的八个角上。(1)立方烷的一氯代物有几种?提示1种。立方烷分子中只有一种氢原子。(2)立方烷的二氯代物有几种?提示3种。分别是同一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物有3种。(3)立方烷的六氯代物有几种?提示3种。1个立方烷分子有8个氢原子,依据(2)得知其中2个氢原子被氯原子取代形成的二氯代物有3种,则六氯代物也有3种。
3.定一(或二)移一法
5.结合法例如:苯环上两个支链的位置关系有邻、间、对三种,丁基有4种结 构,则 的苯环上的一氯代物有3×4=12种。
素能应用典例2(2019全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机化合物共有(不含立体异构)(　　)A.8种　　　　　　　　　B.10种C.12种D.14种答案C
变式训练2已知丁基有4种结构,则分子式为C5H10O2且属于羧酸的有机化合物有(　　)A.3种B.4种C.5种D.6种答案B解析分子式为C5H10O2的羧酸可写成C4H9—COOH,即可看作丁基与羧基(—COOH)相连形成的,因丁基(—C4H9)有4种结构,故C4H9—COOH的羧酸也有4种结构。
方法点拨 同分异构体(构造异构)的种类判断思路
1.下列有关化学用语能确定为丙烯的是(　　)
解析 中的原子不一定是C、H原子,A错误;分子式为C3H6的烃可以是丙烯或环丙烷,B错误;C项分子式为C3H5,错误;D项为丙烯的结构简式,正确。
2.下列各组有机化合物中,互为同分异构体的是(　　)
答案B解析苯分子中的碳碳键都是相同的独特的键,因此选项A中两结构简式表示的是同一种物质;对于选项D,由于甲烷分子是正四面体形结构,因此两结构式同样表示的是同一种物质;易判断选项C中两结构简式表示的也是同一种物质。
3.(双选)(2020河北邯郸高二检测)互为同分异构体的物质一定(　　)A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的熔、沸点和密度C.不可能存在于链状化合物与环状化合物之间D.各组成元素的质量分数分别相同答案AD解析互为同分异构体的物质,其分子式相同,相对分子质量相同,各组成元素的质量分数分别相同,但物理性质不相同,A、D正确,B错误;互为同分异构体的物质可以存在于链状化合物与环状化合物之间,如丙烯(CH3CH=CH2)与环丙烷(△),C错误。
解析由 可知,该有机化合物中有4种等效氢原子,故有4种一氯代物。
4.有机化合物的一氯代物有(　　)A.3种B.4种C.5种D.6种答案B
5.象鼻虫是比较著名的经济植物害虫,它吃棉花棵的芽和棉桃,并在棉花上产卵。人们使用400多万只象鼻虫和它们的215磅粪物,历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成,它们的结构可表示如下(括号内表示④的结构简式):
(1)以上四种信息素中,互为同分异构体的是　　　　。 (2)以上四种信息素中,互为同系物的是　　　　　。 (3)符合下列条件的②的同分异构体有　　　　　种。 a.比信息素②相对分子质量小28的同系物;b.含有苯环结构;c.属于醇类
答案(1)③④　(2)①②　(3)5