内容正文:
第2节|有机化合物的结构与性质
一、碳原子的成键方式及特点
成键特点
形成共价键
[微思考]
碳原子的不饱和度与有机化合物的活泼性有什么关系?
提示:有机物分子中含有不饱和碳原子时,在加成反应中反应活性较强。
成键方
式的多样性
碳原子间可形成单键、双键和三键
碳原子间可形成链状或环状结构
碳原子可以与其他原子成键
饱和碳原子
与4个原子形成共价键(单键)的碳原子
不饱和碳原子
成键原子数目小于4的碳原子
二、碳碳键的类型及特点
[微思考]
共价键的极性与有机化合物分子反应活性的关系?
提示:键的极性越强,越容易断裂,有机化合物分子的反应活性越强。
———————[新知探究(一)]——————————————————————
表示有机物组成和结构的专业术语
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[情境质疑]
熔喷布为医用外科口罩与N95口罩的重要原材料。生产熔喷布的主要原料是聚丙烯,而生产聚丙烯的原料是丙烯。
如下是表示丙烯结构的一些方法,指出下列表示方法的名称。
提示:
名称
球棍模型
空间填充模型
键线式
结构式
[生成认知]
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,但不表示空间结构
结构简式
CH2===CHCH3
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
只要求写出碳碳键及与碳原子相连的官能团,并用近似的键角表示,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
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
塑料不易降解,影响环境的美观,所含成分有潜在危害,因塑料用做包装材料多为白色,所以叫白色污染。某杂志上刊登了可以利用如图所示的物质合成生物降解性塑料。
那么该物质的结构简式是什么?
提示:观察模型中有三种球(黑球3个、灰球3个、小白球6个),说明该有机物分子中有三种原子。再联想有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的价键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、小白球是氢原子。题给模型所表示的有机物结构简式为HOCH2CH2COOH。
[跟踪训练]
1.如图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是( )
A.该有机物的分子式可能为C2HCl3
B.该有机物分子中一定有碳碳双键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙炔和氯化氢发生加成反应得到
解析:选D D中生成的物质中有3个氢原子和1个氯原子,但是氢原子的半径比氯原子小,与图示不符。
2.有机物的组成与结构可以用某些化学用语来表示,其中,下列化学用语正确的是( )
3.某有机化合物的键线式为,下列说法正确的是( )
A.该有机化合物的分子式为C17H32O2
B.分子中有11个不饱和碳原子
C.该物质可以看作芳香族化合物
D.分子中的C—O键为极性键
解析:选D 由键线式确定分子式时,先找出碳原子的个数(拐点和端点为碳原子),再根据碳的四价原则找出氢原子个数,氧原子等其他原子写在最后,该物质的分子式为C17H30O2;由于分子中没有苯环,因此该物质不属于芳香族化合物;只有双键碳原子为不饱和碳原子;C—O键是由两种不同元素的原子形成的,因此是极性键。
4.下列表示不正确的是( )
A.乙炔的实验式:C2H2
D.乙烷的球棍模型:
解析:选A 乙炔的实验式为 CH,A错误;羟基的电子式正确,B正确;2,3二甲基丁烷的键线式正确,C正确;乙烷的球棍模型正确,D正确。
[规律方法] 有机化合物分子结构的常见表示方法
———————[新知探究(二)]————————————————————————
常见烃分子的空间结构
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[典例导引]
[典例] 某有机物的结构如图所示:
根据该有机物的结构回答下列问题:
(1)该物质的1个