内容正文:
有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物。有机化合物中的原子主要以共价键相结合,分子结构复杂,这决定了有机化合物种类繁多、数量庞大,决定了有机化合物的性质与无机化合物的相比有很大不同。大参数有机化合物不溶于水,可以燃烧。有机反应多为分子间的反应,一般反应速度较小,常伴有副反应,产物比较复杂。
有机化合物的结构可以通过仪置分析的方法进行测定,其结构中的官能团是进行有机化合物分类的基本依据,并与有机化合物的特征性质密切相关。官能团的种类和相互影响、化学键的类型和极性是认识有机化合物结构特征和有机反应的重要视角。
●有机化合物的结构特点
●研究有机化合物的一般方法
第一节 有机化合物的结构特点
(第3课时 有机化合物的同分异构现象)
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
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1.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、(官能团)位置异构和官能团(种类)异构。
2.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。
3.同分异构体书写的基本方法。
碳原子结构示意图
碳原子电子式
(1)碳四价原则
(2)碳原子之间成键方式的多样性
碳原子之间可以形成单键、双键、三键。
(3)有机化合物中碳骨架的多样性
直链
支链
环状结构
【复习巩固】碳原子的成键特点:
【思考与讨论】戊烷(C5H12)的三种同分异构体的结构如图所示。回忆有关同分异构体的知识,完成下表。
物质名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷
结构简式
相同点 组成
性质
不同点 结构
性质
CH3CH2CH2CH2CH3
(CH3)2CHCH2CH3
C(CH3)4
分子式相同,通式相同
化学性质相似
碳骨架不同
物理性质不同,支链越多,沸点越低
异戊烷
结构简式还可表示为
新戊烷
正戊烷(沸点36.1℃)
异戊烷(沸点27.9℃)
新戊烷(沸点9.5℃)
同分异构现象在有机化合物中十分普遍,这也是有机化合物数量非常庞大的原因之一。
【特别提醒】
同分异构现象不仅存在于有机化合物中,也存在于无机化合物中,如AgNCO(异氰酸银)与AgONC(雷酸银)、[Co(en)₃][Cr(ox)₃]与[Co(ox)₃][Cr(en)₃][en(乙二胺)与ox-(草酸根)];有机化合物与无机化合物之间也存在同分异构体,如无机物氰酸铵(NH4OCN)和有机物尿素[CO(NH2)2]。
同分异构体
同分异构现象
化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构现象。
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
一般情况下,有机化合物中的碳原子数目越多,其同分异构体的数目也越多。
烷烃碳原子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
同分异体数 无 无 无 2 3 5 9 18 35 75
一、同分异构现象的类别
同分异构现象
构造异构
立体异构
碳架异构
位置异构
官能团异构
顺反异构
对映异构
·······
碳骨架不同
官能团的位置不同
官能团种类不同
位置异构
1.有机化合物的构造异构现象
异构类型 实 例
碳架异构
CH3-CH2-CH2-CH3
异丁烷
CH3-CH-CH3
CH3
正丁烷
C4H10
1-丁烯
2-丁烯
CH2=CH-CH2-CH3
1
2
3
4
CH3-CH=CH-CH3
1
2
3
4
C4H8
C6H4Cl2
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
官能团异构
C2H6O
乙醇
二甲醚
【小试牛刀】已知下列有机化合物:
①CH3-CH2-CH2-CH3和CH3CH(CH3) CH3
②CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3
③CH3-CH2-OH和CH3-O-CH3 ④ 和
⑤CH3-CH2-CH=CH-CH3和
⑥CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH2-C≡CH
(1)其中属于同分异构体的是____________(填序号,下同)。
(2)其中属于碳架异构的是_____。