1.1 有机化合物的结构特点 讲义-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

本讲义聚焦有机化合物结构特点核心知识点，系统梳理按碳骨架与官能团的分类方法，深入解析共价键类型（σ键、π键）及极性对反应的影响，进而探讨同分异构现象（构造异构、立体异构），构建从分类到结构再到异构的递进式学习支架。 该资料通过表格对比（如基与官能团、σ键与π键辨析）强化化学观念，结合钠与水、乙醇反应实验培养科学探究能力，例题与高考题衔接提升科学思维。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生回顾知识、查漏补缺，体现学科特色教学方法。

第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第一节 有机化合物的结构特点 知识1 有机化合物的分类方法☆ 项目 内容 按碳骨架来分 有机化合物数量繁多，按照不同的机构特点，有机化合物主要有两种分类方法。 有机化合物 链状化合物 脂肪烃（如丁烷CH3CH2CH2CH3） 脂肪烃衍生物（如溴乙烷CH3CH2Br） 环状化合物 脂环化合物 脂环烃（如环己烷） 脂环烃衍生物（如环己醇OH） 芳香族化合物 芳香烃（如苯） 芳香烃衍生物（如溴苯Br） 烃的衍生物 （1）概念：烃分子中的氢原子可以被其他原子或原子团所取代，得到的一系列有机化合物称为烃的衍生物。 （2）示例：CH4的衍生物有一氯甲烷（CH3Cl）、甲醇（CH3OH）等 官能团 （functional group） （1）概念：决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。 （2）示例：羟基（—OH）、醛基（—CHO）、羧基（—COOH）、氨基（—NH2）、（—CONH2）等都是官能团。 依据官能团来分类 有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式) 烃 烷烃 — 甲烷CH4 烯烃 碳碳双键 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键—C≡C— 乙炔CH≡CH 芳香烃 — 苯 烃的衍生物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷CH3CH2Br 醇 羟基 —OH 乙醇CH3CH2OH 酚 羟基 —OH 苯酚OH 醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基－－H 乙醛CH3CHO 酮 酮羰基－－ 丙酮CH3COCH3 羧酸 羧基－－O—H 乙酸CH3COOH 酯 酯基－－O—R 乙酸乙酯CH3COOCH2CH3 胺 氨基 —NH2 甲胺CH3NH2 酰胺 酰胺基－－NH2 乙酰胺CH3CONH2 辨析 基 官能团 区别 基是有机物分子中含有的原子或原子团 官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团 联系 官能团属于基，但基不一定是官能团，如—OH时基也是官能团，但—CH3是基却不是官能团 辨析 基 根 概念 有机物分子中含有的原子或原子团 带电荷的原子或原子团，是电解质的组成部分，是电解质电离的产物 电性 电中性 带电荷 稳定性 不稳定，不能独立存在 稳定，可以独立存在于水溶液中或熔融状态下 实例及电子式 —OH， OH—， 联系 OH—和—OH可以相互转化，OH—失去1个电子可转化为—OH，而—OH获得1个电子可转化为OH— · 例题 考点：根据官能团对有机物进行分类 1．（2025春•广州校级期中）下列分子中，属于醇的是（　　） A．CH4 B．C2H4 C．C2H5OH D．CH3COOH 【解答】解：A．CH4属于烷烃，不是醇，故A错误； B．C2H4含有碳碳双键，属于烯烃，不是醇，故B错误； C．C2H5OH是乙醇，含有羟基，属于醇类，故C正确； D．CH3COOH是乙酸，属于酸类，不是醇，故D错误； 故选：C。 考点：根据碳骨架对有机物进行分类 2．（2025秋•滨海县期中）下列有机物的分类，正确的是（　　） A．苯、苯乙烯、萘都属于芳香烃 B．乙烯、氯乙烯、聚乙烯都属于脂肪烃 C．、、都属于脂环烃 D．、、都属于烃的衍生物 【解答】解：A．苯、苯乙烯、萘中都含有苯环，故都属于芳香烃，故A正确； B．脂肪烃只含碳和氢元素，氯乙烯中含有氯元素，属于烃的衍生物，故B错误； C．属于芳香烃，不属于脂环烃，故C错误； D．、中都含有氧元素，属于烃的衍生物，而是碳酸，属于无机物，故D错误； 故选：A。 知识2 有机化合物中的共价键☆☆☆☆ 1.共价键的类型☆ 项目 内容 共价键类型 σ键 π键 图示 σ键 图1.1—1甲烷分子中的σ键示意图 σ键 π键 图1.1—2乙烯分子中的σ键示意图σ键和π键 轨道重叠方式 原子轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”形式相互重叠 两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠 重叠程度 一般较大 一般较小 键的强度 一般较大 一般较小 稳定性 较稳定 较不稳定 对称方式 轴对称，通过σ键连接的原子或原子团可绕轴旋转，不会导致化学键的破坏 镜面对称，通过π键连接的原子或原子团不能绕轴旋转 化学活泼性 一般不活泼 一般活泼 特征反应 取代反应 加成反应 说明 共价键的类型对有机化合物的化学性质有很大影响 辨析 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 结构 —C≡C— C原子杂化方式 sp3 sp2 sp 键类型 σ键 1个σ键，1个π键 1个σ键，2个π键 键角 CH4：109°28′ C2H4：120° C2H2：180° 空间结构 碳原子与其他4个原子形成四面体结构 双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上 三键碳原子及与之相连的原子处于同一直线上 图例 2.共价键的极性与有机反应☆ 项目 内容 类型 极性键 非极性键 含义 不同种元素原子形成的共价键 同种元素原子形成的共价键 常见种类 C—H键、C—O键、 C=O键、C—X键、 C—N键、N—H键等 C—C键、C=C键、 C≡C键、O—O键 极性强弱 不同的成键原子间电负性存在差异，共用电子对会发生偏移；偏移的程度越大，共价键的极性越强，在反应中越容易发生断裂 实验1—1 项目 水和钠 无水乙醇和钠 实验操作 向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠（约绿豆大），观察现象。 实验原理 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa(乙醇钠)+H2↑ 实验现象 浮、熔、游、响、红 钠沉入底部，有气体产生，最终钠粒消失，液体仍为无色透明 结构式 . 现象分析 水中的O—H极性较强 乙醇中的O—H极性比水中的O—H弱 实验结论 剧烈程度：H2O＞CH3CH2OH 受乙基的影响，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱，乙醇比水更难电离出氢离子 拓展 乙酸和钠 实验操作 向盛有乙酸的烧杯中各加入同样大小的钠（约绿豆大），观察现象 实验原理 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa(乙酸钠)+H2↑ 实验现象 浮、熔、游、响、红；比钠与水反应更剧烈 结构式 现象分析 乙酸中的O—H极性，比水中的O—H强 实验结论 剧烈程度：CH3COOH＞H2O＞CH3CH2OH 受羧基的影响，乙酸分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性强，乙酸比水更容易电离出氢离子 3.有机化合物键的极性应用和有机反应特点☆ （1）根据键的极性推测有机化合物的性质 项目 内容 有机物 乙醇 分子结构 键的极性 O—H键>C—O键>C—H键 O—H键断裂 C—O键断裂 （2）有机反应的特点 相对无机反应，有机反应一般反应速率较小，副反应较多，产物比较复杂。 · 例题 考点：元素周期表的结构及其应用 3．（2025秋•广东校级期末）回答下列问题。 （1）氮元素位于元素周期表的第 　ⅤA　 族、第 　15　 列。 （2）S2Cl2分子中所有原子最外层电子数均为8，它的结构式为 　Cl—S—S—Cl　 。写出一种与它含有完全相同的化学键类型和数目的物质的化学式：　H2O2 。 （3）S2Cl2常温下是液体，遇到水发生水解，生成盐酸、二氧化硫和硫，写出反应的化学方程式 　2S2Cl2+2H2O＝4HCl+SO2↑+3S↓　 。 （4）X射线衍射法可以测定某些分子的结构，下列分子的结构模型正确的是 　AC　 （填字母）。 选项 A B C D 分子 HCl H2O CO2 CH4 结构模型 直线形 直线形 直线形 平面正方形 （5）已知共价键的极性与共用电子对的偏转程度相关。次氟酸H—O—F的酸性比次氯酸H—O—Cl强，比较两种酸中极性共价键（H—O键）的极性大小：H—O—F 　＞　 H—O—Cl（填“＞”或“＜”）。 （6）已知等摩尔NaCl和AlCl3的混合物熔化后可以导电，共熔液中含有离子，写出熔化时发生反应的化学方程式：　　 。 （7）已知元素锡Sn与碳同族，SnO2与氢氧化钠溶液反应的生成物是水和 　Na2SnO3 （写化学式）。 【解答】解：（1）氮元素位于元素周期表的第ⅤA族、第15列， 故答案为：ⅤA；15； （2）S2Cl2分子中所有原子最外层电子数均为8，所以它的结构式为Cl—S—S—Cl；与它含有完全相同的化学键类型（极性共价键和非极性共价键）和数目的物质化学式为H2O2， 故答案为：Cl—S—S—Cl；H2O2； （3）反应物为S2Cl2和水，生成物为盐酸、二氧化硫和硫，所以反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O＝4HCl+SO2↑+3S↓， 故答案为：2S2Cl2+2H2O＝4HCl+SO2↑+3S↓； （4）A．HCl是直线形，故A正确； B．H2O是V形，故B错误； C．CO2是直线形，故C正确； D．CH4的空间构型是正四面体，故D错误； 故答案为：AC； （5）次氟酸酸性比次氯酸强，说明H—O—F中共用电子对偏转程度更大，极性更强，故H—O—F＞H—O—Cl， 故答案为：＞； （6）根据已知信息，熔化时发生反应的化学方程式为， 故答案为：； （7）Sn与碳同族，故SnO2与氢氧化钠溶液反应的生成物是水和Na2SnO3， 故答案为：Na2SnO3。 考点：有机化合物中碳的成键特征 4．（2025春•深圳校级期中）有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是（　　） A．碳原子只能与碳原子、氢原子形成共价键 B．碳原子可以形成直链、支链和环状结构 C．有机化合物中，1个碳原子通常形成4个共价键 D．正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链不在一条直线上 【解答】解：A．碳原子也可以与Cl、O等原子形成共价键，碳原子不只能与碳原子、氢原子形成共价键，故A错误； B．根据碳原子成键特点可知，碳与碳原子之间可以形成直链、支链和环状结构，故B正确； C．碳原子最外层有4个电子，要形成8电子稳定结构，1个碳原子通常形成4个共价键，故C正确； D．烷烃中碳原子形成碳链的形状为锯齿形，正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链不在一条直线上，故D正确； 故选：A。 考点：共价键的极性与有机物的性质 6．（2025春•福建期中）二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，在医药、航天、环保等行业具有广泛的应用，其结构简式如图所示。下列说法错误的是（　　） A．其分子式为C10H10Fe B．分子中的Fe失去了3d能级上的2个电子 C．分子中既含有极性共价键又有非极性共价键 D．铁元素的第二电离能小于它的第三电离能 【解答】解：A．的结构简式中含C原子10个，H原子10个，Fe原子一个，分子式为C10H10Fe，故A正确； B．分子中的Fe失去了最外层4s能级上的2个电子，故B错误； C．分子中既含有C﹣H极性共价键又有C﹣C非极性共价键，故C正确； D．铁元素的第二电离能小于它的第三电离能，因为失去3个电子后，3d成为半充满结构，能量最低，比较稳定，故D正确； 故选：B。 考点：有机分子中基团之间的关系 6．（2025春•广州期末）下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是（　　） A．苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能 B．苯在50～60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应 C．甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能 D．乙烯能发生加成反应而乙烷不能 【解答】解：A．受苯环的影响，苯酚中的羟基氢原子变得比较活泼，所以苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能，能用基团间的相互影响解释，故A不选； B．苯、甲苯均不含官能团，甲苯中甲基影响苯环，苯环上H易被取代，则甲苯易发生硝化反应，与有机物分子内基团间的相互作用有关，故B不选； C．苯、甲烷都不能使酸性高锰酸钾褪色，甲苯可以使酸性高锰酸钾褪色，被氧化为苯甲酸，说明苯环对侧链影响，故C不选； D．乙烯的结构中含有碳碳双键，能与氢气发生加成反应，而烷烃中则没有，是自身的官能团性质，不是原子团间的相互影响导致的化学性质，故D选； 故选：D。 4.有机化合物分子组成或结构的表示方法☆ 种类 表示方法 实例 分子式 用元素符号表示物质的分子组成 CH4、C3H4 最简式 （实验式） 用元素符号表示化合物中各元素原子个数的最简整数比 乙烷的最简式为CH3， C8H12O8的最简式为CH2O 电子式 在元素符号周围用“·”或“×”表示原子的最外层电子的成键情况 结构式 用短线“—”赖表示1个共价键，用“—”（单键）、“==”（双键）或“≡”（三键）将所有的有原子连接起来 H H H—C==C—H 结构简式 （1）表示单键的“—”可以省略，将与碳原子相连的其他原子写在其旁边，在右下角注明其个数； （2）表示双键、三键的“==”“≡”不能省略； （3）醛基（－－H）、羧基（－－O—H）可简化成—CHO、—COOH CH3CH2CH3、CH3CH==CH2、HOOC==COOH 键线式 （1）进一步省去碳、氢元素的元素符号，只要求表示出分子中碳碳键以及与碳原子相连的基团； （2）键线式中的每个拐点或终点均表示一个碳原子，每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足 CH3CH==CHCHCH3 可表示为 球棍模型 小球表示原子，短棍表示化学键 空间填充模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 · 例题 考点：有机物的结构式 7．（2025春•天河区校级期中）泽维尔证实了光可诱发下列变化：这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中具有极高的光能利用率的原因，下列说法错误的是（　　） A．X和Y互为同分异构体 B．X和Y中的所有原子可能在一个平面上 C．上述变化是一个物理过程 D．X和Y都可能发生加聚反应 【解答】解：A X和Y分子式相同，结构式不同，互为同分异构，故A正确； B 碳碳双键和苯环均可在同一平面内，通过旋转，X和Y中的所有原子可能在一个平面上，故B正确； C 物质由顺式生成反式产物，发生化学变化，故C错误； D X和Y都含有碳碳双键，可能发生加聚反应，故D正确； 故选：C。 考点：结构简式 8．（2025春•广东期末）下列化学知识表述正确的是（　　） A．聚丙烯的结构简式： B．（环己烷）：属于饱和烃 C．丙烷的空间填充模型： D．乙烯的结构简式：CH2CH2 【解答】解：A．聚丙烯的结构简式为，故A错误； B．环己烷是碳碳单键连接的烃，属于饱和烃，故B正确； C．是丙烷分子的球棍模型，故C错误； D．乙烯的结构简式为CH2＝CH2，故D错误； 故选：B。 考点：键线式 9．（2026•汕头二模）化学用语是化学的基石，下列化学用语表达不正确的是（　　） A．甲基的电子式： B．2，2，4﹣三甲基戊烷的键线式： C．Cl2中共价键的电子云轮廓图： D．H2O的VSEPR模型： 【解答】解：A．﹣CH3为中性基团，C原子最外层有3对C﹣H成键电子和1个单电子，共7个电子，图示电子式符合﹣CH3结构，故A正确； B．在用键线式表示时，用顶点和折点表示C原子，碳碳单键用一个小短线表示；碳碳双键用2个小短线表示，省去H原子，该键线式从靠近支链多的右端编号，主链含5个碳原子，2号碳连2个甲基，4号碳连1个甲基，对应2，2，4﹣三甲基戊烷，故B正确； C．氯气中的共价键是p轨道“头碰头”重叠形成的σ键，电子云呈轴对称，图示为p轨道“肩并肩”重叠形成的π键的电子云轮廓图，故C错误； D．水分子的中心O原子的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，图示包含2个成键电子对和2个孤电子对，符合四面体结构，故D正确； 故选：C。 知识3 有机化合物的同分异构现象☆ 项目 内容 同分异构现象和同分异构体概念 （1）化合物具有相同的分子式，但具有不同机构的现象叫同分异构现象（isomerism）；具有同分异构现象的化合物互为同分异构体（isomer）。 （2）规律：一般情况下，有机化合物分子中的碳原子数目越多，其同分异构体的数目也越多。 有机化合物的异构现象主要有，构造异构和立体异构 构造异构 类型 常见方式 形成方式 举例 碳架异构 由碳骨架不同而产生的异构现象 CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 位置异构 由官能团的位置不同而产生的异构现象 CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3 官能团异构 由官能团不同而产生的异构现象 CH3CH2OH和CH3OCH3 立体异构 辨析 顺反异构 对映异构 产生原因 碳碳双键、碳环不能自由旋转 对映异构（手性/旋光异构） 判断核心 双键/环上每个饱和位点，均连接两个不同基团 分子含手性碳原子，分子无对称面/对称中心，异构体呈镜像关系且无法重合 结构特点 基团在双键/环同侧/异侧排布 存在连有四个不同原子/基团的手性碳原子 典型代表 2-丁烯、1,2-二氯乙烯、1,2-二甲基环丙烷 异构体互为实物与镜像，类似左右手 图示 物理性质 熔沸点、溶解度、密度差异明显 乳酸、2-丁醇、2-氯丁烷 化学/生理特性 化学性质相近，生理活性无明显差异 普通物理性质基本相同，仅旋光方向不同 存在位置 烯烃、环烷烃为主 化学性质基本相同，生理、药理活性差异大 · 例题 考点：同分异构体的概念 10．（2025春•龙岗区校级期中）下列各组物质按同类有机物、同位素、同系物、同分异构体、同素异形体、同种物质的顺序排列的是（　　） ①C60、C70、金刚石、石墨 ② ③、、 ④HOCH2CHO、HOCH2CH2CHO、HOCH2CH2CH2CHO ⑤异丁烷、 ⑥CH3OH、HOCH2CH2OH、 A．①⑥②③⑤④B．⑥③⑤④①② C．④②⑥①⑤③ D．⑥③④②①⑤ 【解答】解：①同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质，C60、C70、金刚石、石墨为碳元素的不同单质，它们互为同素异形体； ②四种物质的分子式相同，但它们的结构不同，因此四种物质互为同分异构体， ③、、的质子数相同，中子数不同，它们互为同位素； ④HOCH2CHO、HOCH2CH2CHO、HOCH2CH2CH2CHO结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，它们互为同系物； ⑤异丁烷、分子式相同，结构也相同，二者是同一种物质； ⑥CH3OH、HOCH2CH2OH、都含有羟基，三种物质是同类有机物； 各组物质按同类有机物、同位素、同系物、同分异构体、同素异形体、同种物质的顺序排列的物质序号是⑥③④②①⑤，故D正确， 故选：D。 考点：同分异构体的书写及数目的确定 11．（2025春•罗湖区校级期中）下列说法错误的是（　　） A．分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有3种 B．某单烯烃和H2加成后得到烃，该烯烃可能的结构有2种 C．蒽（）是一种稠环芳香烃，蒽的一氯代物有3种 D．1mol与1mol Br2发生加成反应，可能的产物有3种 【解答】解：A．分子式为C8H10的芳香烃，分子中含有苯环；若苯环上只有一个取代基，则为—C2H5（乙基），结构为乙苯；若苯环上有两个取代基，则为—CH3（甲基），有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯三种结构。所以其同分异构体有4种，故A错误； B．某单烯烃和H2加成后得到如图所示的烃；根据加成反应的特点，相邻两个碳原子上有氢原子的位置可能原来是碳碳双键的位置，通过分析可知，该烯烃可能的结构有2种，故B正确； C．蒽是一种稠环芳香烃，其结构对称。蒽分子中有3种不同化学环境的氢原子，所以蒽的一氯代物有3种，故C正确； D．1mol如图所示的二烯烃与1mol Br2发生加成反应，可能发生1，2﹣加成，得到2种产物；也可能发生1，4﹣加成，得到1种产物。所以可能的产物有3种，故D正确； 故选：A。 考点：构造异构 12．（2025春•广州校级期中）乙基环己烷（）的一氯代物（不考虑立体异构）有（　　） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【解答】解：乙基环己烷分子内共有6种氢原子：其中六元环上有四种，乙基上有2种，则其一氯代物共有6种，故D正确， 故选：D。 考点：顺反异构 13．（2025秋•深圳校级月考）下列说法不正确的是（　　） A．乙醚和丁醇互为同分异构体 B．聚异戊二烯的单体不存在顺反异构 C．分子式C8H10的苯的同系物共有3种结构 D．立方烷（）经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 【解答】解：A．乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，丁醇的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A正确； B．聚异戊二烯的单体是，不存在顺反异构，故B正确； C．分子式C8H10的苯的同系物有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，共4种结构，故C错误； D．立方烷的二元取代物有3种，根据换元法，其六元取代物也有3种，则六硝基立方烷的可能的结构有3种，故D正确； 故选：C。 考点：对映异构 14．（2026春•福清市校级期末）下列各有机物中，能产生对映异构的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A．该有机物中，和﹣COOCH3相连的碳原子是手性碳原子，该有机物能产生对映异构，故A正确； B．该有机物中不含有手性碳原子，不能产生对映异构，故B错误； C．该有机物中不含有手性碳原子，不能产生对映异构，故C错误； D．该有机物中不含有手性碳原子，不能产生对映异构，故D错误； 故选：A。 · 近五年高考 考点：有机物的结构式（共2小题） 1．（2024•安徽）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该物质中Ni为+2价 B．基态原子的第一电离能：Cl＞P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 【解答】解：A．该配合物中P原子提供孤电子对、Ni原子提供空轨道形成配位键，所以Ni形成的4个化学键中，其中2个P—Ni键都是配位键，根据氯离子个数知，Ni元素的化合价为+2价，故A正确； B．同一周期元素随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，P、Cl位于同一周期且分别位于第ⅤA族、第ⅦA族，所基态原子的第一电离能：Cl＞P，故B正确； C．根据图知，该分子中C原子价层电子对个数都是3、P原子价层电子对个数都是4，所以C、P原子的杂化类型依次是sp2、sp3，故C错误； D．基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，其3d、4s能级上的电子为其价电子，所以基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，故D正确； 故选：C。 2．（2023•上海）现有3种不同颜色的橡皮泥代表着不同元素，还有4根火柴棒代表化学键，可以搭建的有机分子是（　　） A．甲醇 B．甲醛 C．甲酸 D．CH2ClF 【解答】解：A．甲醇含有3种元素，5个化学键，故A错误； B．甲醛含有3种元素，4个化学键，故B正确； C．甲酸含有3种元素，5个化学键，故C错误； D．CH2ClF含有4种元素，4个化学键，故D错误； 故选：B。 考点：结构简式 3．（2022•浙江）下列表示正确的是（　　） A．乙醛的结构简式：CH3COH B．2﹣丁烯的键线式： C．S2﹣的结构示意图： D．过氧化钠的电子式： 【解答】解：A．乙醛的结构简式：CH3CHO，故A错误； B．2﹣丁烯的键线式：，故B错误； C．S2﹣的质子数为16，最外层电子数为8，其结构示意图：，故C错误； D．过氧化钠的离子化合物，其电子式：，故D正确； 故选：D。 考点：常见有机化合物的结构（共3小题） 4．（2023•上海）我国科学家研发的高效稳定的单原子催化剂，能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯，下列选项正确的是（　　） A．丙烷脱氢生成丙烯的反应是加成反应 B．丙烷可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．丙烯分子中所有原子可能共面 D．丙烯可以发生加聚反应 【解答】A．丙烷为饱和烃，丙烯不饱和度为1，丙烷脱氢生成丙烯的反应，不饱和度增大，不是加成反应，故A错误； B．烷烃性质比较稳定，不能使使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此丙烷不能酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误； C．丙烯结构简式为CH2＝CHCH3，甲基中C原子为饱和碳原子，为四面体形，故丙烯分子中所有原子不可能共面，故C错误； D．丙烯可发生加聚反应生成聚丙烯，故D正确； 故选：D。 5．（2022•全国）下列化合物在核磁共振氢谱中出现两组峰，且其峰面积之比为2：1的是（　　） A．甲酸甲酯 B．对苯二酚 C．2﹣甲基丙烷 D．对二甲苯 【解答】解：A．甲酸甲酯结构结构简式为HCOOCH3，含有两种氢原子，峰面积之比1：3，故A错误； B．对苯二酚的结构对称，含2种H，且其峰面积之比为2：1，故B正确； C．2﹣甲基丙烷为CH（CH3）3，含2种H，其峰面积之比为9：1，故C错误； D．对二甲苯含有两种氢原子，峰面积之比为3：2，故D错误； 故选：B。 6．（2021•河北）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是（　　） A．是苯的同系物 B．分子中最多8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种（不考虑立体异构） D．分子中含有4个碳碳双键 【解答】解：A．苯的同系物必须是只含有一个苯环，且侧链是饱和的烷烃基，苯并降冰片烯不属于苯的同系物，故A错误； B．该分子中只有8个碳原子共平面，即苯环中的6个碳以及与苯环直接相连的2个碳原子，碳碳双键的中2个碳原子和亚甲基中（﹣CH2﹣）的碳原子分别位于苯环所在平面的两侧，故B正确； C．由图可知，该结构关于x轴对称，共有5种等效氢，苯环上2种，次甲基上1种，亚甲基上1种，双键碳上1种，则一氯代物有5种（不考虑立体异构），故C错误； D．苯环不含有碳碳双键，则苯并降冰片烯中含有1个碳碳双键，故D错误。 故选：B。 考点：构造异构 7．（2024•全国）分子式为C7H8O的同分异构体中含苯环的有（　　） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【解答】解：分子式为C7H8O的有机物的不饱和度为4，苯环的不饱和度是4，则分子式为C7H8O的含有苯环的同分异构体中除了苯环外不含其它的环或双键，苯环连接的取代基可能是—CH2OH，有1种位置异构；如果取代基为—OCH3，有1种位置异构，如果取代基为—OH和—CH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构，所以符合条件的同分异构体有5种， 故选：C。 考点：顺反异构 （多选）8．（2021•山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M（2﹣甲基﹣2﹣丁醇）存在如图转化关系，下列说法错误的是（　　） A．N分子可能存在顺反异构 B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子 C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种 D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种 【解答】解：通过以上分析知，N为或，L的结构简式为； A．连接碳碳双键的碳原子连接两个相同的原子或原子团时，该分子没有顺反异构，则、都不存在顺反异构，故A错误； B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，L的同分异构体结构及手性碳原子（用*标记）为、、、、、、、，任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，故B正确； C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，满足条件的结构有：、、，共3种，故C错误； D．连接在同一碳原子上的氢原子等效，连接在同一碳原子上的甲基等效，则同分异构体结构及手性碳原子（用*标记）为、、、、、、、，含有2种化学环境的氢原子的结构为，故D正确； 故选：AC。 声明：试题解析著作权属 第 1 页 共 35 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第一节 有机化合物的结构特点 知识1 有机化合物的分类方法☆ 项目 内容 按碳骨架来分 有机化合物数量繁多，按照不同的机构特点，有机化合物主要有两种分类方法。 有机化合物 链状化合物 脂肪烃（如丁烷CH3CH2CH2CH3） 脂肪烃衍生物（如溴乙烷CH3CH2Br） 环状化合物 脂环化合物 脂环烃（如环己烷） 脂环烃衍生物（如环己醇OH） 芳香族化合物 芳香烃（如苯） 芳香烃衍生物（如溴苯Br） 烃的衍生物 （1）概念：烃分子中的氢原子可以被其他原子或原子团所取代，得到的一系列有机化合物称为烃的衍生物。 （2）示例：CH4的衍生物有一氯甲烷（CH3Cl）、甲醇（CH3OH）等 官能团 （functional group） （1）概念：决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。 （2）示例：羟基（—OH）、醛基（—CHO）、羧基（—COOH）、氨基（—NH2）、（—CONH2）等都是官能团。 依据官能团来分类 有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式) 烃 烷烃 — 甲烷CH4 烯烃 碳碳双键 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键—C≡C— 乙炔CH≡CH 芳香烃 — 苯 烃的衍生物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷CH3CH2Br 醇 羟基 —OH 乙醇CH3CH2OH 酚 羟基 —OH 苯酚OH 醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基－－H 乙醛CH3CHO 酮 酮羰基－－ 丙酮CH3COCH3 羧酸 羧基－－O—H 乙酸CH3COOH 酯 酯基－－O—R 乙酸乙酯CH3COOCH2CH3 胺 氨基 —NH2 甲胺CH3NH2 酰胺 酰胺基－－NH2 乙酰胺CH3CONH2 辨析 基 官能团 区别 基是有机物分子中含有的原子或原子团 官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团 联系 官能团属于基，但基不一定是官能团，如—OH时基也是官能团，但—CH3是基却不是官能团 辨析 基 根 概念 有机物分子中含有的原子或原子团 带电荷的原子或原子团，是电解质的组成部分，是电解质电离的产物 电性 电中性 带电荷 稳定性 不稳定，不能独立存在 稳定，可以独立存在于水溶液中或熔融状态下 实例及电子式 —OH， OH—， 联系 OH—和—OH可以相互转化，OH—失去1个电子可转化为—OH，而—OH获得1个电子可转化为OH— · 例题 考点：根据官能团对有机物进行分类 1．（2025春•广州校级期中）下列分子中，属于醇的是（　　） A．CH4 B．C2H4 C．C2H5OH D．CH3COOH 考点：根据碳骨架对有机物进行分类 2．（2025秋•滨海县期中）下列有机物的分类，正确的是（　　） A．苯、苯乙烯、萘都属于芳香烃 B．乙烯、氯乙烯、聚乙烯都属于脂肪烃 C．、、都属于脂环烃 D．、、都属于烃的衍生物 知识2 有机化合物中的共价键☆☆☆☆ 1.共价键的类型☆ 项目 内容 共价键类型 σ键 π键 图示 σ键 图1.1—1甲烷分子中的σ键示意图 σ键 π键 图1.1—2乙烯分子中的σ键示意图σ键和π键 轨道重叠方式 原子轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”形式相互重叠 两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠 重叠程度 一般较大 一般较小 键的强度 一般较大 一般较小 稳定性 较稳定 较不稳定 对称方式 轴对称，通过σ键连接的原子或原子团可绕轴旋转，不会导致化学键的破坏 镜面对称，通过π键连接的原子或原子团不能绕轴旋转 化学活泼性 一般不活泼 一般活泼 特征反应 取代反应 加成反应 说明 共价键的类型对有机化合物的化学性质有很大影响 辨析 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 结构 —C≡C— C原子杂化方式 sp3 sp2 sp 键类型 σ键 1个σ键，1个π键 1个σ键，2个π键 键角 CH4：109°28′ C2H4：120° C2H2：180° 空间结构 碳原子与其他4个原子形成四面体结构 双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上 三键碳原子及与之相连的原子处于同一直线上 图例 2.共价键的极性与有机反应☆ 项目 内容 类型 极性键 非极性键 含义 不同种元素原子形成的共价键 同种元素原子形成的共价键 常见种类 C—H键、C—O键、 C=O键、C—X键、 C—N键、N—H键等 C—C键、C=C键、 C≡C键、O—O键 极性强弱 不同的成键原子间电负性存在差异，共用电子对会发生偏移；偏移的程度越大，共价键的极性越强，在反应中越容易发生断裂 实验1—1 项目 水和钠 无水乙醇和钠 实验操作 向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠（约绿豆大），观察现象。 实验原理 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa(乙醇钠)+H2↑ 实验现象 浮、熔、游、响、红 钠沉入底部，有气体产生，最终钠粒消失，液体仍为无色透明 结构式 . 现象分析 水中的O—H极性较强 乙醇中的O—H极性比水中的O—H弱 实验结论 剧烈程度：H2O＞CH3CH2OH 受乙基的影响，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱，乙醇比水更难电离出氢离子 拓展 乙酸和钠 实验操作 向盛有乙酸的烧杯中各加入同样大小的钠（约绿豆大），观察现象 实验原理 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa(乙酸钠)+H2↑ 实验现象 浮、熔、游、响、红；比钠与水反应更剧烈 结构式 现象分析 乙酸中的O—H极性，比水中的O—H强 实验结论 剧烈程度：CH3COOH＞H2O＞CH3CH2OH 受羧基的影响，乙酸分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性强，乙酸比水更容易电离出氢离子 3.有机化合物键的极性应用和有机反应特点☆ （1）根据键的极性推测有机化合物的性质 项目 内容 有机物 乙醇 分子结构 键的极性 O—H键>C—O键>C—H键 O—H键断裂 C—O键断裂 （2）有机反应的特点 相对无机反应，有机反应一般反应速率较小，副反应较多，产物比较复杂。 · 例题 考点：元素周期表的结构及其应用 3．（2025秋•广东校级期末）回答下列问题。 （1）氮元素位于元素周期表的第 　 　 族、第 　 　 列。 （2）S2Cl2分子中所有原子最外层电子数均为8，它的结构式为 　 　 。写出一种与它含有完全相同的化学键类型和数目的物质的化学式：　 　 。 （3）S2Cl2常温下是液体，遇到水发生水解，生成盐酸、二氧化硫和硫，写出反应的化学方程式 　 　 。 （4）X射线衍射法可以测定某些分子的结构，下列分子的结构模型正确的是 　 　 （填字母）。 选项 A B C D 分子 HCl H2O CO2 CH4 结构模型 直线形 直线形 直线形 平面正方形 （5）已知共价键的极性与共用电子对的偏转程度相关。次氟酸H—O—F的酸性比次氯酸H—O—Cl强，比较两种酸中极性共价键（H—O键）的极性大小：H—O—F 　 　 H—O—Cl（填“＞”或“＜”）。 （6）已知等摩尔NaCl和AlCl3的混合物熔化后可以导电，共熔液中含有离子，写出熔化时发生反应的化学方程式：　 　 。 （7）已知元素锡Sn与碳同族，SnO2与氢氧化钠溶液反应的生成物是水和 　 　 （写化学式）。 考点：有机化合物中碳的成键特征 4．（2025春•深圳校级期中）有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是（　　） A．碳原子只能与碳原子、氢原子形成共价键 B．碳原子可以形成直链、支链和环状结构 C．有机化合物中，1个碳原子通常形成4个共价键 D．正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链不在一条直线上 考点：共价键的极性与有机物的性质 5．（2025春•福建期中）二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，在医药、航天、环保等行业具有广泛的应用，其结构简式如图所示。下列说法错误的是（　　） A．其分子式为C10H10Fe B．分子中的Fe失去了3d能级上的2个电子 C．分子中既含有极性共价键又有非极性共价键 D．铁元素的第二电离能小于它的第三电离能 考点：有机分子中基团之间的关系 6．（2025春•广州期末）下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是（　　） A．苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能 B．苯在50～60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应 C．甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能 D．乙烯能发生加成反应而乙烷不能 4.有机化合物分子组成或结构的表示方法☆ 种类 表示方法 实例 分子式 用元素符号表示物质的分子组成 CH4、C3H4 最简式 （实验式） 用元素符号表示化合物中各元素原子个数的最简整数比 乙烷的最简式为CH3， C8H12O8的最简式为CH2O 电子式 在元素符号周围用“·”或“×”表示原子的最外层电子的成键情况 结构式 用短线“—”赖表示1个共价键，用“—”（单键）、“==”（双键）或“≡”（三键）将所有的有原子连接起来 H H H—C==C—H 结构简式 （1）表示单键的“—”可以省略，将与碳原子相连的其他原子写在其旁边，在右下角注明其个数； （2）表示双键、三键的“==”“≡”不能省略； （3）醛基（－－H）、羧基（－－O—H）可简化成—CHO、—COOH CH3CH2CH3、CH3CH==CH2、HOOC==COOH 键线式 （1）进一步省去碳、氢元素的元素符号，只要求表示出分子中碳碳键以及与碳原子相连的基团； （2）键线式中的每个拐点或终点均表示一个碳原子，每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足 CH3CH==CHCHCH3 可表示为 球棍模型 小球表示原子，短棍表示化学键 空间填充模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 · 例题 考点：有机物的结构式 7．（2025春•天河区校级期中）泽维尔证实了光可诱发下列变化：这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中具有极高的光能利用率的原因，下列说法错误的是（　　） A．X和Y互为同分异构体 B．X和Y中的所有原子可能在一个平面上 C．上述变化是一个物理过程 D．X和Y都可能发生加聚反应 考点：结构简式 8．（2025春•广东期末）下列化学知识表述正确的是（　　） A．聚丙烯的结构简式： B．（环己烷）：属于饱和烃 C．丙烷的空间填充模型： D．乙烯的结构简式：CH2CH2 考点：键线式 9．（2026•汕头二模）化学用语是化学的基石，下列化学用语表达不正确的是（　　） A．甲基的电子式： B．2，2，4﹣三甲基戊烷的键线式： C．Cl2中共价键的电子云轮廓图： D．H2O的VSEPR模型： 知识3 有机化合物的同分异构现象☆ 项目 内容 同分异构现象和同分异构体概念 （1）化合物具有相同的分子式，但具有不同机构的现象叫同分异构现象（isomerism）；具有同分异构现象的化合物互为同分异构体（isomer）。 （2）规律：一般情况下，有机化合物分子中的碳原子数目越多，其同分异构体的数目也越多。 有机化合物的异构现象主要有，构造异构和立体异构 构造异构 类型 常见方式 形成方式 举例 碳架异构 由碳骨架不同而产生的异构现象 CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 位置异构 由官能团的位置不同而产生的异构现象 CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3 官能团异构 由官能团不同而产生的异构现象 CH3CH2OH和CH3OCH3 立体异构 辨析 顺反异构 对映异构 产生原因 碳碳双键、碳环不能自由旋转 对映异构（手性/旋光异构） 判断核心 双键/环上每个饱和位点，均连接两个不同基团 分子含手性碳原子，分子无对称面/对称中心，异构体呈镜像关系且无法重合 结构特点 基团在双键/环同侧/异侧排布 存在连有四个不同原子/基团的手性碳原子 典型代表 2-丁烯、1,2-二氯乙烯、1,2-二甲基环丙烷 异构体互为实物与镜像，类似左右手 图示 物理性质 熔沸点、溶解度、密度差异明显 乳酸、2-丁醇、2-氯丁烷 化学/生理特性 化学性质相近，生理活性无明显差异 普通物理性质基本相同，仅旋光方向不同 存在位置 烯烃、环烷烃为主 化学性质基本相同，生理、药理活性差异大 · 例题 考点：同分异构体的概念 10．（2025春•龙岗区校级期中）下列各组物质按同类有机物、同位素、同系物、同分异构体、同素异形体、同种物质的顺序排列的是（　　） ①C60、C70、金刚石、石墨 ② ③、、 ④HOCH2CHO、HOCH2CH2CHO、HOCH2CH2CH2CHO ⑤异丁烷、 ⑥CH3OH、HOCH2CH2OH、 A．①⑥②③⑤④B．⑥③⑤④①② C．④②⑥①⑤③ D．⑥③④②①⑤ 考点：同分异构体的书写及数目的确定 11．（2025春•罗湖区校级期中）下列说法错误的是（　　） A．分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有3种 B．某单烯烃和H2加成后得到烃，该烯烃可能的结构有2种 C．蒽（）是一种稠环芳香烃，蒽的一氯代物有3种 D．1mol与1mol Br2发生加成反应，可能的产物有3种 考点：构造异构 12．（2025春•广州校级期中）乙基环己烷（）的一氯代物（不考虑立体异构）有（　　） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 考点：顺反异构 13．（2025秋•深圳校级月考）下列说法不正确的是（　　） A．乙醚和丁醇互为同分异构体 B．聚异戊二烯的单体不存在顺反异构 C．分子式C8H10的苯的同系物共有3种结构 D．立方烷（）经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 考点：对映异构 14．（2026春•福清市校级期末）下列各有机物中，能产生对映异构的是（　　） A． B． C． D． · 近五年高考 考点：有机物的结构式（共2小题） 1．（2024•安徽）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该物质中Ni为+2价 B．基态原子的第一电离能：Cl＞P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 2．（2023•上海）现有3种不同颜色的橡皮泥代表着不同元素，还有4根火柴棒代表化学键，可以搭建的有机分子是（　　） A．甲醇 B．甲醛 C．甲酸 D．CH2ClF 考点：结构简式 3．（2022•浙江）下列表示正确的是（　　） A．乙醛的结构简式：CH3COH B．2﹣丁烯的键线式： C．S2﹣的结构示意图： D．过氧化钠的电子式： 考点：常见有机化合物的结构（共3小题） 4．（2023•上海）我国科学家研发的高效稳定的单原子催化剂，能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯，下列选项正确的是（　　） A．丙烷脱氢生成丙烯的反应是加成反应 B．丙烷可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．丙烯分子中所有原子可能共面 D．丙烯可以发生加聚反应 5．（2022•全国）下列化合物在核磁共振氢谱中出现两组峰，且其峰面积之比为2：1的是（　　） A．甲酸甲酯 B．对苯二酚 C．2﹣甲基丙烷 D．对二甲苯 6．（2021•河北）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是（　　） A．是苯的同系物 B．分子中最多8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种（不考虑立体异构） D．分子中含有4个碳碳双键 考点：构造异构 7．（2024•全国）分子式为C7H8O的同分异构体中含苯环的有（　　） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 考点：顺反异构 （多选）8．（2021•山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M（2﹣甲基﹣2﹣丁醇）存在如图转化关系，下列说法错误的是（　　） A．N分子可能存在顺反异构 B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子 C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种 D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种 第 1 页 共 35 页 学科网（北京）股份有限公司 $