内容正文:
第二课时 认识有机化合物的结构特点 取代反应
新知探究(一)——认识有机化合物的结构特点
1.烷烃
(1)定义:烃分子中,碳原子之间都以单键结合成碳链,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,这样的烃称为烷烃,也叫作饱和链烃。
(2)烷烃结构上的特点
a.单键
碳原子之间都以单键结合
b.饱和
碳原子剩余价键全部与氢原子结合
c.结构
每个碳原子都与其他原子形成四面体结构
(3)几种常见的烷烃
名称
丙烷
丁烷
戊烷
分子式
C3H8
C4H10
C5H12
结构简式
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
2.同系物
概念
结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物
特点
①同系物组成元素必须相同,组成符合同一个通式,且属同类物质
②同系物的分子式一定不同
3.不饱和链烃
(1)定义:含有碳碳双键或碳碳三键的链烃。例如:乙烯、乙炔。
(2)常见烃分子空间结构
乙烷
乙烯
乙炔
球棍模型
空间填充模型
分子空间结构
空间立体结构
平面形分子
直线形分子
[微点拨]
分子式为C4H8的烃,碳原子之间形成碳环时,这种烃称为环丁烷,其结构简式为。像环丁烷这样,分子中有碳环(碳原子之间以共价键相连形成的环)的烃称为环烃。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃是指烃分子中碳原子之间都以单键结合形成碳链的饱和烃。(√)
(2)乙烯、乙炔分子中碳原子没有达到“饱和”状态,属于不饱和链烃。(√)
(3)环烷烃分子中碳原子的最外层电子未被充分利用,故环烷烃属于不饱和烃。(×)
(4)分子组成上只要相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物一定互为同系物。(×)
2.下列各项中,说法正确的是( )
A.甲烷结构为,不是平面正方形结构
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.乙烷的最简式:CH3
D.C2H2分子的结构式:CH≡CH
解析:选C 甲烷为5个原子的正四面体结构,A错误;书写结构简式时,碳碳双键和碳碳三键不能省略,B错;乙烷的分子式为C2H6,因此其最简式为CH3,C正确;C2H2的结构式为H—C≡C—H,D错。
3.下列物质中与其他三种不互为同系物的是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 同系物的结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团(通式相同),A为CH3CH3,C为CH3CH2CH2CH3,D为CH3CH2CH(CH3)CH3,三者的分子结构均是碳原子之间以碳碳单键结合形成的碳链,结构相似,均符合烷烃的通式(CnH2n+2),所以A、C、D项所示物质互为同系物;B项所示物质的分子式为C3H6,不符合烷烃的通式(CnH2n+2),且其分子中碳原子之间以共价键相连形成碳环,故其属于环烃,与A、C、D项所示物质不互为同系物。
4.下列说法不正确的是( )
A.烷烃是指烃分子中碳原子之间都以单键结合成碳链的饱和链烃
B.乙烯、乙炔分子中碳原子之间没有达到“饱和”状态,属于不饱和链烃
C.环烷烃分子中碳原子之间形成碳环,碳原子最外层电子未被充分利用,故环烷烃属于不饱和烃
D.乙烯分子是平面形结构,键角约为120 ˚;乙炔分子是直线形结构,键角为180 ˚
解析:选C A对,烷烃又称饱和链烃,烃分子中碳原子之间以单键结合成碳链,剩余价键与氢原子结合;B对,乙烯分子中含有碳碳双键,乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子最外层电子未被充分利用,没有达到“饱和”状态,属于不饱和链烃;C错,环烷烃分子中碳原子之间形成碳环,剩余价键均与氢原子成键,碳原子最外层电子均被充分利用,故环烷烃属于饱和烃;D对,乙烯分子是平面形结构,所有原子都在同一平面内,键角为120 ˚,乙炔分子是直线形结构,键角为180 ˚。
5.(1)下列物质中,属于烃的是________(填序号,下同),属于烷烃的是________,互为同系物的是________。
①CH4 ②NaHCO3 ③C2H6O ④C3H8
⑦CH2Cl2 ⑧CH2===CH2
(2)以下是4个碳原子相互结合形成的烃分子的碳骨架结构。
请写出它们的结构简式:
①____________________,②___________________________________________,
③____________________,④_____________________________________________,
⑤____________________,⑥_____________________________________________,
⑦__________