内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
专题8
第三单元 有机物的结构特点 官能团与有机物性质
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内容索引
考点一 简单有机物的空间结构
考点二 同系物 同分异构体
重点强化专栏
真题演练 明确考向
课时精练
1.掌握碳原子的成键特点,会判断常见有机分子中原子的空间位置。
2.掌握简单有机物同分异构体的书写及判断方法。
3.掌握常见官能团的结构和典型性质,并能根据官能团预测新物质的性质。
课程标准
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简单有机物的空间结构
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要点梳理
1.有机物中碳原子的成键特点
2.熟记四种简单有机物的空间结构
(1)CH4为正四面体结构,三个碳以上的烷烃的碳链呈锯齿状。
(2)CH2===CH2为平面形(即6个原子共面)。
(3)CH≡CH为直线形(即4个原子共线)。
(4)苯分子为平面正六边形结构(即12个原子共平面)。
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3.分子中原子能否共平面的判断方法
(1)展开空间构型法
其他有机物可看作由甲烷、乙烯、苯三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物,但这三种分子的空间结构基本不变。如CH2===CHCl,可看作Cl原子取代乙烯分子中H原子的位置,故六个原子都在同一平面上。
(2)单键旋转法
碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团可以以“C—C”为轴旋转。例如
,因①键可以旋转,故 的平面和 确定的平面可能重合,也可能不重合。因而 分子中的所有原子可能共面,也可能不完全共面。
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(3)审准要求
看准关键词:“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等,以免出错。
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下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是
A.甲苯( )
B.对二甲苯( )
C.氯乙烯
D.丙烯(CH3—CH=CH2)
核心突破
√
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解析:甲苯可以看作甲基(—CH3)取代了苯环上一个H,故甲苯中所有原
子不能处于同一平面,A项错误;对二甲苯( )可以看作2个甲基取代了苯环上对位碳原子上的2个H,所有原子不可能在同一平面,B项错误;乙烯中6个原子处于同一平面,氯乙烯可以看作氯原子取代了乙烯中一个H,故氯乙烯中所有原子处于同一平面,C项正确;丙烯可以看作甲基取代了乙烯中一个H,所有原子不可能处于同一平面,D项错误。
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同系物 同分异构体
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要点梳理
1.同系物
(1)定义:____相似,在分子组成上相差________________原子团的化合物互称为同系物。
(2)同系物的化学性质相似,物理性质呈现一定的递变规律。
(3)烷烃同系物:分子式都符合CnH2n+2(n≥1),如CH4、CH3CH3、CH3CH(CH3)2互为同系物。
2.同分异构体
(1)具有相同的分子式,但具有不同____的化合物互称为同分异构体。
结构
一个或若干个CH2
结构
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(2)常见烷烃的同分异构体
甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有__种;戊烷的同分异构体有__种。
(3)书写烷烃同分异构体的思维建模(以C6H14为例)
第一步:将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C
第二步:从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:
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不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
第三步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,两甲基的位置依次相邻、相同,此时碳骨架结构有两种:
②位或③位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。
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【正误辨析】
(1) 分子式相同,结构不相同,二者互为同分异构体( )
(2)分子式为C3H6和C4H8的两种有机物一定互为同系物( )
(3)丙烷的沸点高于乙烷的沸点( )
(4)同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质( )
(5)戊烷有两种同分异构体( )
×
×
√
√
×
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一、一元取代物种数的判断
1.判断下列有机物同分异构体的数目。
(1)—C3H7有__________种;C3H7Cl的同分异构体有__________种;C3H8O属于醇的同分异构体有____________种。
(2)—C4H9有__________种;C4H8O属于醛的同分异构体有__________种;C4H8O2属于酸的同分异构体有__________种。