内容正文:
微专题08 有机化合物结构特点 取代反应
考点1 有机化合物中碳原子的成键特点
[典例1]写出C3H8的结构式及其简式。
提示:。
2.写出C2H4Cl2的结构式及其简式。
提示:,CH3CHCl2或CH2ClCH2Cl。
3.写出C4H8中含的结构式及其简式。
提示:、
4.两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合。写出二者的分子式。
提示:棱晶烷:C6H6、立方烷:C8H8。
[典例2]下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况( )
A.结构示意图 B.电子式 C.球棍模型 D.空间填充模型
[答案]D
[解析]这几种形式都可表示甲烷分子,其中分子结构示意图、球棍模型及空间填充模型均能反映甲烷分子的空间构型,但空间填充模型更能形象地表达出甲烷分子中H、C原子的位置及所占比例。电子式只反映出原子的最外层电子的成键情况。
1.碳原子的成键特点
2.烷烃的组成与结构特点
注意:(1)烷烃包括链状烷烃(CnH2n+2)和环状烷烃。
(2)烷烃是饱和烃,碳原子数一定的链状烷烃分子中氢原子数已达到最多,其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比链状烷烃少。
(3)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。
3.有机物结构式简化的原则
(1)同碳原子上的相同原子可以合并,如
可简化为CH3—CCl2—CH3。
(2)依次相连的相同基团可以合并,如
CH3CH2CH2CH2CH3可进一步简化为CH3(CH2)3CH3。
(3)键线式简式,如CH3CH2CH2CH3可进一步简化为。
3碳、氢原子不标注,其余原子必须标注含羟基、醛基和羧基中的氢原子。
4由键线式写分子式时不能忘记两端的碳原子。
考点2 同系物与同分异构体的判断
[典例3]下列物质中属于同系物的是( )
①CH3CH2Cl ②CH2===CHCl ③CH3CH2CH2Cl
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3
⑥CH3CH(CH3)2
A.①② B.①④ C.①③ D.⑤⑥
[答案]C
[解析]同系物分子的结构必须相似:②CH2===CHCl中含有一个碳碳双键,其他物质的分子中都不含,所以没有与②互为同系物的有机物;④CH2ClCH2Cl中含有两个氯原子,其他物质的分子中都含有1个或者不含氯原子,所以没有与④互为同系物的有机物;⑤和⑥为烷烃,二者分子中均含有4个碳原子,属于同分异构体,不属于同系物。只有①CH3CH2Cl和③CH3CH2CH2Cl满足同系物条件:二者分子中都含有1个氯原子,分子组成相差一个CH2原子团。
同系物判断的几个“一定”和“不一定”
(1)同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团;但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。
(2)同系物一定具有同一通式,但具有同一通式的有机物不一定是同系物。
(3)同系物的化学性质一定相似,但化学性质相似的物质不一定是同系物。
(4)同系物的相对分子质量一定不相同。
[典例4]CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物?为什么?是同分异构体吗?为什么?
提示:不是同系物。因为同系物在分子组成上必须相差一个或若干个CH2原子团,一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3与分子式相同,属于同分异构体。
2.CH2===CHCH3和的组成相同,二者中哪一个与CH2===CH2互为同系物?由此判断,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗?
提示:与CH2===CH2互为同系物的是CH2===CHCH3,因为CH2===CH2和CH2===CHCH3分子中都含有,结构相似,且分子组成上相差一个CH2原子团。分子中含碳碳单键而不含碳碳双键,化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似,故不一定是同系物。
3.是同分异构体吗?为什么?
提示:不是,二者原子的连接次序相同,二者为同一物质。
4.是否为同分异构体?说明理由。
提示:不互为同分异构体,由于二者均为四面体结构,为同一种物质。
1.正确理解同系物
(1)同系物的研究对象一定是同类有机物。
(2)同系物一定满足同一通式,但通式相同的有机物不一定是同系物,如CH2===CH2和均满足通式CnH2n(n≥2,n为正整数),但因二者结构不相似,故不互为同系物。
(3)同系物的相对分子质量之差一定是CH2的倍数。
2.正确理解同分异构体
(1)同分异构体要求分子式相同,但结构不同,二者缺一不可;分子式相同,则相对分子质量相等,但相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,如CO和C2H4。
(2)结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质,如CH3C