内容正文:
第2课时 有机化合物的同分异构现象
课程标准
核心素养目标
1.认识有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。
2.认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。
1.证据推理与模型认知:认识有机化合物的同分异构现象,能辨识常见有机化合物的碳架异构、位置异构和官能团异构。
2.宏观辨识与微观探析:通过书写符合特定条件的同分异构体的结构简式,进一步从微观层面理解有机化合物分子结构的复杂性。
[对应学生用书P8]
一、有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象
(1)戊烷三种同分异构体的比较(教材·思考与讨论)
物质名称
正戊烷
异戊烷
新戊烷
球棍模型
结构简式
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH(CH3)2
C(CH3)4
相同点
分子式均为C5H12,分子中只存在单键(σ键)
不同点
分子结构不同,正戊烷不含支链,异戊烷和新戊烷都含支链
(2)两个概念
二、有机化合物的构造异构现象
1.同分异构现象的类别
2.构造异构的类型
类别
形成途径
实例
碳架异构
由碳骨架不同而产生的异构现象
CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(CH3)2CHCH3(异丁烷)
位置异构
由官能团的位置不同而产生的异构现象
CH2===CHCH2CH3(1丁烯)和CH3CH===CHCH3(2丁烯)
官能团异构
由官能团不同而产生的异构现象
CH3CH2OH(乙醇)和CH3OCH3(二甲醚)
3.有机化合物组成和结构的表示——键线式
(1)表示方法
在表示有机化合物的组成和结构时,如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,则得到键线式。
(2)应用示例
丙烯(CH2===CHCH3)的键线式可表示为,乙醇(CH3CH2OH)的键线式可表示为。
◆名师点拨
关于同分异构体的理解
(1)同分异构体的分子式相同,其相对分子质量一定相同。
(2)同分异构体的分子式相同,则组成元素及各元素的质量分数一定相同。
(3)同分异构体不仅存在于有机化合物之间,也存在于某些无机化合物和有机化合物之间,如尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4OCN)互为同分异构体。
(4)同分异构体的结构不同,可以是碳骨架不同,也可以是官能团的种类或位置不同。
◆拓展延伸
有机化合物中的官能团异构
分子组成
官能团异构体
CnH2n
烯烃、环烷烃
CnH2n-2
炔烃、二烯烃、环烯烃
CnH2n+2O
醇、醚
CnH2nO
醛、酮、烯醇、环醚、环醇
CnH2nO2
羧酸、酯、羟基醛
CnH2n-6O
酚、芳香醇、芳香醚
CnH2n+1NO2
氨基酸、一硝基烷
◆微辨析(对的画“√”,错的画“×”)
(1)CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体( √ )
(2) 互为同分异构体( × )
(3)CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体( √ )
(4)CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质( × )
备课札记
[对应学生用书P9]
探究一 同分异构体类别的判断
下列每组中的两种有机化合物互为同分异构体。请尝试从碳原子的连接顺序及官能团的类别和位置的角度,说明它们为什么互为同分异构体。
[问题设计]
(1)判断第①组有机物中同分异构体的异构类别,并写出其他的含相同官能团的同分异构体的结构简式。
提示:位置异构;。
(2)判断第②组有机物中同分异构体的异构类别,并写出含不同官能团的同分异构体的结构简式。
提示:位置异构;CH3OCH2CH3。
(3)判断第③组有机物中同分异构体的异构类别,并判断两种有机物的一氯代物的种类。
提示:碳架异构;CH3—CH2—CH2—CH2—CH3有3种,有4种。
(4)判断第④组有机物中同分异构体的异构类别,并分别写出两种有机物中含有官能团的名称。
提示:官能团异构;碳碳双键、碳碳三键。
(1)判断同分异构体的两个关键
(2)判断同分异构体数目的4种常用方法
方法综述
示例
基元法
根据烃基的种类,判断烃的一元取代物的种类。丙基(—C3H7)有2种结构:—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2;丁基(—C4H9)有4种不同结构
C