有机物的结构与分类-讲义(习题+讲解)描述.doc

环球雅思学校（宿州）辅导讲义 学员编号： 年 级： 课时数： 学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 授课日期及时段 教学目的 1.掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的组成、结构和空间构型，理解有机物分子空间构型与分子内原子成键方式之间的联系。 2.学会用结构式、结构简式、键线式表示常见有机物分子的结构。 教学内容 章节一 有机物的结构与分类 （A）——本章准备 本专题由两个单元组成，第一单元“有机化合物体的结构突出了碳原子的成键特点，即有机化合物中碳原子的成键的三空间取向——四面体、平面三角形和直线形，并用杂化轨道理论对期作出了简单的解释；有机化合物结构的三种表示方法（结构式、结构简式和键线式）；最后介绍有机化合物的同分异构体。在第二单元“有机化合物的分类和命名”中，关于有机化合物的分类，重点介绍的是以官能团为依据的分类方法，简单介绍了其他两种分类方法；关于有机化合物的系统命名法。同时简单的介绍了习惯命名法的基本原则。 ——章节详解 第一单元 有机化合物的结构 知识概念地图 答案：1.+4；四；2.饱和；不饱和。3.可以；不能。4.四面体；共平面；共直线。5.正四面体；平面；直线型；平面。6.Sp；sp2；sp3。7.结构式、结构简式和键线式。8.碳；氢；碳。 二.教材知识详解 （一）有机物中碳原子的成键特点 1.碳原子的成键特点 （1）碳呀的最外层4个电子，不易失去电子或获得电子而形成阳离子或阴离子，碳原子常通过共价键与H、O、S、P等形成共价化合物。 （2）碳原子与碳原子之间也能能以共价键结合，不仅可以形成单键，还可以形成稳定的双键或三键。在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子（所连原子的数目少于4）称为不饱和碳原子。C—C单键可以旋转而C＝C不能旋转（或三键）。 （3）多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还可以相互结合。 （4）有机分子中普遍存在同分异构现象。 2. 碳原子的成键方式与分子空间构型的关系 （1）甲烷分子的结构特点 ①甲烷的分子的空间构型为正四面体，中心碳原子与四个氢原子形成四个碳氢单键，任意两个键之间的夹角均为109°28′。 ②运用杂化轨道理论解释甲烷的正四面体结构 在碳原子里，核外6个电子分别占据1S轨道，2S轨道及2P轨道。当潭原子与4个氢原子形成甲烷时，碳原子的一个2S轨道和3个2P轨道会发生混杂，混杂后得到4个相同的轨道，夹角都是109°28′，称sp3杂化轨道。如图所示： ④碳原子的结构决定了它最多能与四个原子形成共价键（单键），这样的碳原子称为饱和碳原子。在化学反应中，饱和的碳原子的单键断裂后才能结合其他的原子或原子团，生成新的化合物体。 3.乙烯、乙炔、苯分子结构特点 ①乙烯分子（C2H4）是平面形分子，分子中有碳碳双键，每个碳原子周围有一个碳碳双键和4个碳氢单键，相邻两个键的夹角接近120°，碳原子轨道采用sp2杂化。 ②乙炔分子（C2H2）是直线形分子，分子中有碳碳叁键，每个碳周围有一个碳碳叁键和一个碳氢单键，相邻的两个键的夹角为180°，碳原子轨道采用sp杂化。 ③苯分子（C6H6）是平面正六边形结构。苯环上碳碳间的键是介于单键和双键之间的独特的键。6个碳原子各以1个电子共同形成这种6个碳原子之间的键，相邻的两个键的夹角为120°。碳原子轨道采用sp2杂化。 乙烯、乙炔、苯分子中，与每个碳原子成键的其他原子数目少于4，这样的碳原子称为不饱和碳原子。由于分子中的不饱和碳原子的存在，使得烯烃和炔烃的化学性质比烷烃活泼。 （二）有机物结构的表示方法 物质的结构决定性质，性质反映结构，对有机化学来讲，物质的种类繁多，只要抓住物质结构的实质，才能掌握其“灵魂”。用来描述物质组成的式子有实验式、分子式等，描述物质结构的式有结构式、结构简式、键线式等。 1.有机物结构的表示方法 （1）结构式：用一根短线代表一个共键，可以将有机物分子中的所有原子连接起来，这种表示化合物结构的式子称为结构式。结构式可以在一定程度上反映真正的分子结构和性质，但不能表示空间构型，如甲烷分子是正四面体，而结构式所示的碳原子和四个氢原子却都在同一平面上。 （2）结构简式：在不影响表示物质的接特点的基础上，把相同原子合并，用数字标注在元素符号的右下角，如果省去结构式中代表碳氢单键、碳碳单键等键的短线，这种表示化合物结构的式称结构简式。 说明：书写结构简式时应注意①单键“—”可以省略，如乙烷结构中的C—H、C—C中的“—”均可省略，其结构简式可写为CH3—CH3、H3C—CH3、CH3CH3等。 ②“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。如乙烯的结构简式可写为CH2=CH2