第33讲 有机化合物的结构特点与研究方法(讲)教师版.docxVIP

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第33讲有机化合物的结构特点与研究方法

【学科核心素养】

1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识有机化合物的多样性，能按不同的标准对有机化合物进行分类，并认识有机物的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

2.证据推理与模型认知：可以通过分析，推理等方法认识有机物的本质特征、构成要素及其相互关系，建之认知模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

【核心素养发展目标】

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，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。知道红外、核磁等现代仪器分析方法在有机化合物的分子结构测定中的应用。

2.认识官能团的种类[碳碳双键、碳碳三键、羟基、氦基、碳卤键﹒醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基（又叫肽键）]，从官能团的视角认识有机化合物的分类，知道简单有机化合物的命名。

【知识点解读】

一、有机化合物的概述

1．有机化合物的概念及性质特点

(1)概念：含有碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物。但CO、CO2、碳酸及其盐、金属碳化物、金属氰化物等由于组成、性质与无机物相似，属于无机物。绝大多数有机化合物都含有氢元素。C、H、O、N、S、P、卤素是有机化合物中的主要组成元素。

(2)性质特点(大多数有机物)

难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂；大多数为非电解质，不导电；熔、沸点较低；易燃、易分解，反应复杂等。

2．碳原子的成键特点

(1)碳原子的结构及成键特点

碳原子最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子，易通过共价键与碳原子或其他非金属原子相结合。

(2)有机化合物中碳原子的结合方式

①碳原子间可形成稳定的单键、双键或三键。

②多个碳原子可相互结合形成碳链或碳环，碳链可以带有支链，碳链和碳环也可以相互结合。

③碳原子也可以与H、O、N、S等多种非金属原子形成共价键。

3．有机物结构的三种常用表示方法

结构式

结构简式

键线式

CH3—CH2—OH或C2H5OH

CH2===CHCHO

4.同系物

(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。

(2)烷烃的同系物：分子式都符合CnH2n＋2，如CH4、CH3CH3、3互为同系物。

(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。

同系物的判断方法

“一差二同”：分子组成上至少相差一个CH2原子团；通式相同，官能团的种类、数目相同。

例如：①CH2===CH2与通式相同，官能团不同，二者不互为同系物。

②CH3CH2CH2CH3与通式相同，但不相差一个或若干个CH2原子团，二者不互为同系物。

③与的环数不同，且不相差一个或若干个CH2原子团，二者不互为同系物。

5．同分异构体

(1)定义：具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。

(2)常见烷烃的同分异构体

甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体；丁烷的同分异构体有2种；戊烷的同分异构体有3种。

二、有机化合物的分类及其官能团

1．按组成元素分类：分为烃和烃的衍生物。

2．按碳骨架分类

3．按官能团分类

(1)官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。

(2)有机化合物的主要类别、官能团和典型代表物

类别

官能团

典型代表物的名称及结构简式

烷烃

—

甲烷CH4

烯烃

(碳碳双键)

乙烯H2C===CH2

炔烃

—C≡C—(碳碳三键)

乙炔HC≡CH

芳香烃

—

卤代烃

CX(碳卤键)

溴乙烷CH3CH2Br

醇

—OH(羟基)

乙醇CH3CH2OH

酚

醚

(醚键)

甲醚CH3OCH3

醛

(醛基)

乙醛CH3CHO

酮

(酮羰基)

羧酸

(羧基)

乙酸CH3COOH

酯

(酯基)

乙酸乙酯

氨基酸

—NH2(氨基)

—COOH(羧基)

丙氨酸

多肽或蛋白质

(酰胺基)

二肽(两个丙氨酸缩合)

【特别提醒】(1)可以根据碳原子是否达到饱和，将烃分为饱和烃和不饱和烃，如烷烃、环烷烃属于饱和烃，烯烃、炔烃、芳香烃属于不饱和烃。

（2）含醛基的物质不一定为醛类，如HCOOH、甲酸酯、葡萄糖等。

三、有机化合物的命名

(一)烃的命名

1．烷烃的习惯命名法

2．烷烃的系统命名法

烷烃系统命名法的基本步骤是

eq\x(\a\al(选主链,称某烷))?eq\x(\a\al(编号位,定支链))?eq\x(\a\al(取代基,写在前))?eq\x(\a\al(标位置,短线连))?eq\x(\a\al(不同基,简到繁))?eq\x(\a\al(相同基,合并算))

(1)最长、最多定主链

①选择分子中最长的碳链作为主链。例如：

应选含6个碳原子的碳链为