内容正文:
第2课时 有机化合物的同分异构现象有机化合物结构与性质的关系
发 展 目 标
体 系 构 建
1. 掌握有机化合物的同分异构现象和同分异构体的概念,学会同分异构体的书写方法,能判断有机物的同分异构体。
2.认识官能团、共价键的极性以及不同基团对有机化合物性质的影响。
3.理解“结构决定性质,性质反映结构”的关系。
一、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的概念
碳原子成键方式的多样性导致有机化合物的同分异构现象,即分子组成相同而结构不同的现象。分子组成相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体。同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。
2.构造异构的表现形式
类型
原因
碳骨架异构
碳原子的结合次序不同而产生的异构
官能团异构
位置异构
官能团的位置不同而产生的异构
类型异构
官能团种类不同而产生的异构
下列物质中属于碳骨架异构的是________,属于官能团位置异构的是________,属于官能团类型异构的是__________。
①CH3CH2CH===CH2
②CH2===CH—CH===CH2
③CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
⑥CH3—CH2—CH2—OH
⑦CH3—CH===CH—CH3
⑧CH3—CH2—C≡CH
提示:③与⑤ ④与⑥、①与⑦ ②与⑧
3.立体异构
(1)立体异构:有机化合物分子中的原子或原子团的连接顺序相同,但原子或原子团的空间排布情况不同而形成的异构,如顺反异构、对映异构。
(2)烯烃形成顺反异构的条件:碳碳双键的两个碳原子所连的其他两个原子或原子团不同,例如:
。
顺2丁烯 反2丁烯
相对分子质量相同而结构不同的物质是否互称为同分异构体?
提示:不是,如CO与N2,C4H10O与C3H6O2。虽然相对分子质量分别相等,但结构不同,分子式也不相同,不属于同分异构体。
二、有机化合物结构与性质的关系
1.官能团与有机化合物性质的关系
(1)有机化合物性质是由结构决定的:我们可以根据有机化合物的官能团中各键的极性强弱、碳原子饱和程度推测物质可能发生的化学反应。
(2)官能团与有机物性质的关系
2.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
(1)由于甲基的影响,甲苯比苯容易(填“容易”或“难”)发生取代反应。
(2)酸和醇、醇和酚、醛和酮之所以化学性质不同,主要是因为相同官能团连接的基团不同。
由CH3CH2OH不与NaOH溶液反应可推出也不与NaOH溶液反应,对吗?
提示:不对,虽然都含有相同的官能团羟基(—OH),但羟基(—OH)所连的基团不同会导致羟基(—OH)所表现的性质不同。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。 (×)
(2)同分异构体之间由于分子组成相同,所以它们的性质相同。 (×)
(3)丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮()互为官能团异构。 (√)
(4)官能团决定了有机物的化学性质,官能团不会受其他基团的影响。 (×)
2.甲苯是由苯环和甲基结合而成的,甲苯能够使酸性KMnO4溶液褪色是因为( )
A.烷烃能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯环能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯环使甲基的活性增强而导致的
D.甲基使苯环的活性增强而导致的
C [苯的同系物中苯环和侧链之间可以相互影响。苯环使侧链更活泼,而侧链则使苯环上的邻、对位的氢原子更活泼,更易取代,甲苯使酸性KMnO4溶液褪色是苯环对侧链影响的结果。]
3.(1)乙醇与钠反应方程式:__________________________。
(2)乙酸与钠反应方程式:_____________________________;
(3)反应剧烈程度:CH3CH2OH________CH3COOH(填“大于”或“小于”,下同),说明乙醇中O—H键活性________乙酸中O—H键。
[答案] (1)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(2)2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑ (3)小于 小于
同分异构体的书写与判断
(素养养成——宏观辨识与微观探析)
同一种分子式出现不同的结构的现象,李比希和维勒在19世纪时就已发现,当时两人各自得到的两种性质完全不同的物质——氰酸和雷酸,但经测定这两种分子组成完全相同,随后由贝采里乌斯提出了“同分异性”,后改为“同分异构”。
1.是否为同分异构体?说明理由。
提示:不是同分异构体,由于二者均为四面体结构,为同一种物质。
2.CH3—CH===CH2与互为同分异构体吗?同分异构体的化学性质一定相同吗?
提示:二者分子式相同,碳原子与碳原子间的连接方式不同,结构不同,是同分异构体;同分异构体可能是不同类的物