内容正文:
第2课时 有机化合物的同分异构现象
素养目标
1.通过对戊烷的三种同分异构体中碳原子连接方式和球棍模型的分析,认识有机化合物种类繁多的原因,从微观角度认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象,形成宏观辨识与微观探析的学科素养。
2.通过实例练习,认识有机化合物分子的各种表示方法,形成证据推理与模型认知的学科素养。
3.通过同分异构体的书写练习,能写出符合特定条件的同分异构体,逐渐形成书写的思维模型,形成证据推理与模型认知的学科素养。
知识点 同分异构现象和同分异构体
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。
物质名称
正戊烷
异戊烷
新戊烷
分子式
C5H12
结构
简式
__CH3CH2CH2CH2CH3__
相同点
__分子式__相同,都属于烷烃
不同点
__碳原子的连接顺序__不同
2.定义
二、同分异构体的类型
[对点练习]
1.(2021·广州高二检测)下列各对物质中属于同分异构体的是( )
A.C与C
B.O2与O3
答案 C
2.同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一。下列各组物质互为同分异构体的是( )
A.甲烷与丙烷
B.CH2===CH2与CH3CH3
C.蔗糖(C12H22O11)和果糖
D.CH3CH2OH与CH3OCH3
答案 D
[思考探究1] 有机物分子结构的表示方法
1.乙烷()的结构简式为CH3CH3,那么乙烯()的结构简式则为CH2CH2,你认为正确吗?
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。
[归纳提升]
有机物分子结构的表示方法
种类
实例
含义
分子式
CH4
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式
(实验式)
乙烷C2H6
最简式为CH3
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
②由最简式可求最简式式量
电子式
用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式
①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型
结构
简式
CH3CH3
将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用。结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)
键线式
将结构式中碳、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一个碳原子,即为键线式
球棍
模型
小球表示原子,短棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状)
空间填
充模型
①用不同体积的小球表示不同大小的原子
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
[题组集训]
1.下列有关物质的表述式正确的是( )
C.乙醇的结构简式:CH3CH2OH
D.CH4的球棍模型:
解析 甲烷的立体结构为正四面体,A错误;根据键线式可知,该键线式所表示的有机物的结构简式为,B错误;所示模型为甲烷的填充模型,D错误。
答案 C
2.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:
⑤
⑥
⑦
⑧ ⑨
(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__________________。
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