内容正文:
专题08 认识有机化合物
思维导图
知识详解
考点1 有机化合物中碳原子的成键特点
1.有机化合物
(1)定义:绝大多数含碳的化合物都是有机化合物,简称有机物。
(2)主要组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、卤素、磷等。
(2)性质:
熔沸点
水溶性
可燃性
大多比较低
大多难溶于水
大多能燃烧
2.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为CH4,电子式为,结构式为。
(2)有机物中碳原子的结构及成键特点
碳原子结构:最外层有4个电子,不易得失电子形成阴、阳离子
碳原子成键特点:成键数目——每个碳原子形成4个共价键;成键种类——单键、双键或三键;连接方式——碳链或碳环。
3.有机物种类繁多的原因
(1)碳原子间成键方式多样
①碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。
②多个碳原子可以相互结合成链状,也可以结合成环状(且可带支链),如下图所示。
③碳原子还可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。
(2)组成有机物的碳原子数目灵活
有机物分子中可能只含有1个或几个碳原子,也可以含有成千上万个碳原子。
【典例1】目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关有机物种类众多的原因的叙述中不正确的是( )
A.碳原子既可以跟碳原子形成共价键,又可以跟其它原子形成共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多数原子形成共价键和离子键
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.碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环,且碳链、碳环之间又可以相互结合
【典例2】有关有机化合物中碳原子的成键特点,下列说法错误的是( )
A.碳原子最外层有4个电子,每个碳原子形成4个价键
B.碳原子间只能形成碳链,不能形成碳环
C.在CH4分子中,四个碳氢共价键的长度和强度均相同
D.在正丁烷分子中,4个碳原子形成的碳链为锯齿形,不为直线形
考点2 烷烃的结构和命名
1.烷烃的结构
(1)甲烷的结构
甲烷的空间构型是正四面体结构,空间结构示意图是。甲烷的球棍模型为,比例模型为。
(2)烷烃结构上的特点
单键:碳原子之间以碳碳单键相连
链状:碳原子结合成链状
饱和:碳原子剩余价键全部跟氢原子结合
通式:CnH2n+2(n≥1)
点拨:烷烃中碳碳结合成链状,链状不是“直线状”,而是呈锯齿状,链上还可分出支链,如图所示。
2.烷烃的命名
(1)表示
碳原子数(n)及表示
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n>10
相应汉字数字
举例:C6H14命名为己烷,C18H38命名为十八烷。
(2)碳原子数n相同,结构不同时,用正、异、新表示。
举例:C4H10的两种分子的命名:无支链时:CH3CH2CH2CH3:正丁烷有支链时:CH3CH(CH3)CH3 :异丁烷 ;如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。
3.常见有机物结构的表示方法
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,是结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)
键线式
(戊烷)
(丙烯)
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)
比例模型
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
【典例3】下列说法正确的是( )
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种
【典例4】下列说法中正确的是( )
A.CH3Cl是正四面体结构
B.CH2Cl2有两种结构
C.CHCl3只有一种结构,可以证明甲烷是正四面体结构
D.CCl4是正四面体结构
考点3