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有机化合物的结构

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。高中教案的内容具体要怎样写呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“有机化合物的结构”,相信您能找到对自己有用的内容。

专题二有机物的结构与分类
第一单元有机化合物的结构
【教学目标】
1.有机物中碳原子的成键特点
2.有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系
3.有机物结构的表示方法:结构式
结构简式
键线式
4.同分异构现象
5.同分异构体的种类及确定方法
【教学重点】有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系
【教学难点】同分异构现象
【教学方法】自主探究法、分析法等
【教学课时】2课时
【教学过程】
第一课时
【问】你认为造成有机化合物性质差异的主要原因有哪些?
形成元素种类不同
有机物性质不同
元素结合方式不同
一有机物中碳原子的成键特点
C——形成四根共价建
H——形成一根共价建
O——形成两根共价建
N——形成三根共价建
思考:你认为下面两种图示表示的是一种物质还是两种物质?为什么?

这两种图示表示的其实是同一种物质,它其实是一个空间四面体,在这个结构中单键可以旋转。根据所学内容,完成下表
有机物甲烷乙烯乙炔苯
分子式
结构式
分子构型
碳碳键成键特点
其中单键可以旋转,双键和三键不能旋转
【问】有机物的分子构型和碳碳键的成键方式有什么关系呢?(结合课件讲述)
饱和碳原子——sp3杂化四面体型
双键碳原子——sp2杂化平面型
叁键碳原子——sp杂化直线型
苯环中碳原子——sp2平面型
例:例1:以下物质中最多能有几个碳原子共面?最多有几个碳原子能在一条直线上?
CH3-CH=CH-C≡C-CF3
例2该分子中,处于同一平面的原子最多有几个?

二有机物结构的表示方法
1结构式——完整的表示出有机物分子中每个原子的成键情况。
2结构简式——结构式的缩减形式
书写规则:
(1)结构式中表示单键的“——”可以省略,例如乙烷的结构简式为:CH3CH3
(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。例如乙烯的结构简式不能写为:CH2CH2,但是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH
(3)准确表示分子中原子的成键情况。如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3
3键线式——只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团,图示中的一个拐点和终点均表示一个碳原子。
【完成教材P23问题解决】

【过渡】你知道为什么有机物的种类会有这么多吗?其实这与有机物中存在同分异构现象有关,同分异构现象我们在高一的时候已经学过,你还记得吗?
三同分异构体
1同分异构现象的概念
有机物中存在分子式相同,结构不同的现象叫做同分异构现象,具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
【课后思考】1你知道有哪些通分异构现象吗?请举例说明:
2分子式为C7H16的有机物可能的结构简式有哪些?你是如何推断的?
第二课时
【讨论】学生回答以上问题
2同分异构体的种类
1)碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引起的同分异构现象
(A)首先写出无支链的烷烃碳链,即得到一种异构体的碳架结构。
(B)在主链上减一个碳作为一个支链(甲基),连在此碳链上得出含甲基的同分异构体。
(C)在主链上减两个碳作为一个乙基支链或两个甲基的各类通分异构体。
【例】根据以上规则重新确定分子式为C7H16的有机物的同分异构体
【思考】那么是否所有的有机物都有同分异构体呢?
CH4有同分异构体吗?CH3CH3有同分异构体吗?CH3CH2CH3有同分异构体吗?
(D)3C以下的烷烃无同分异构体
【学生讨论】已知烯烃的分子式为CnH2n,那么分子式为C4H8的烯烃,可能的结构简式有哪些?
(2)官能团位置异构
在有机物中,有机物官能团位置的不同也会导致同分异构现象,上面这个问题就说明了这一点。再比如:丙醇就有两种同分异构体:CH3CH2CH2OH和CH3CHCH3

书写规则:
先排碳链异构,再排官能团位置
【例1】分子式为C4H9Cl的有机物,其结构简式可能有几种?

补充:相同位置的H
1甲基上的3个H位置相同
2处于对称位置的H,具有相同的化学环境,因此当官能团取代这些H时,有机物具有同一种结构
【例2】
【例3】
(3)官能团类别异构
例如:分子式为C2H6O的有机物可能也有两种结构,你知道是哪两种吗?
【答】乙醇和乙醚
A碳原子数相同的醇和醚是同分异构体
B碳原子数相同的羧酸和酯是同分异构体
C碳原子数相同的二烯烃和炔烃是同分异构体
D碳原子数相同的烯烃和环烷烃是同分异构体
【交流与讨论】教材P25交流与讨论说说你的想法
(4)立体异构
A顺反异构(存在于烯烃中)
反式:相同基团在双键对角线位置
顺式:不同基团在双键对角线位置
HHHCH3
C=CC=C
CH3CH3CH3H
顺式反式
B对映异构——存在于手性分子中
手性分子——如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。(分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的)
手性碳原子——连接四个不同的原子或基团的碳原子
当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。
【课后练习】
1.下列含羟基(-OH)的有机物属于酚的是()
[参考答案]C
2.下列有机物中:
(1)属于芳香族化合物的是。(2)属于芳香烃的是。
(3)属于苯的同系物的是。(4)属于稠环芳香烃的是。
[参考答案](1)①②③④⑤⑥⑦⑨(2)①②④⑨(3)④⑨(4)②
3.结构简式为的物质,其名称是()
A.2,4-二甲基-3-乙基己烷B.3-甲基-2,3-二乙基戊烷
C.2-甲基-2,3-二乙基戊烷D.3,5-二甲基-4-乙基己烷
[参考答案]A
4.的系统名称为。
[参考答案]5,5-二甲基-4-乙基-2-己炔
5.某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图:

图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种()
A.卤代羧酸B.酯 C.氨基酸 D.醇钠
[参考答案]C

6.是一种驱虫药——山道年的结构简式。试确定其分子式为,
指出官能团的名称。
[参考答案]C14H16O3,碳碳双键、酮羰基、酯基。
7.下列关于CH3-CH=CH-C≡C-CF3分子结构的叙述中,正确的是()
A.6个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子可能都在同一平面上D.6个碳原子不可能都在同一平面上
【思路点拨】本题须将双键和叁键的空间构型同时考虑,该结构可以看成是乙烯平面结构和
乙炔直线结构的组合。结合它们的分子构型分析,乙烯中的六个原子在同一平面上,乙炔的四个原子在同一直线上,综合考虑六个碳原子的相对位置即得结果。
【答案】B、C
8.研究发现,烯烃在合适催化剂作用下可发生双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3的混合物发生该类反应,则新生成的烯烃中共平面的碳原子数可能为()
A.2,3,4B.3,4,5C.4,5,6D.5,6,7
[参考答案]C
9.下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是()
[参考答案]AC
10.下列物质中互为同系物的有;
互为同分异构体的有;互为同素异形体的有;
属于同位素的有;是同一种物质的有。
[参考答案]③⑩或⑧⑩;③⑥⑧;①④;⑦⑨;②⑤
11.已知可简写为。降冰片烯的分子结构可表示为:
(1)降冰片烯属于。
A.环烃B.不饱和烃C.烷烃D.芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为。
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为。
(4)降冰片烯不具有的性质。
A.能溶于水B.能发生氧化反应
C.能发生加成反应D.常温常压下为气体
[参考答案](1)AB(2)C7H10(3)(4)A、D
12.对位上有一C4H9的苯胺可能有4种异构体,它们是,
,,。
[参考答案],。
13.四川盛产五倍子。以五倍子为原料可制得化合物A。
A的结构简式如右图所示:
请解答下列各题:
(1)A的分子式是。
(2)有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。
请写出B的结构简式:。
(3)请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式:

(4)有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。C可以看成是B与氢气按物质的量之比1︰2发生加成反应得到的产物。C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色。请写出C与溴水反应的化学方程式:

[参考答案](1)C14H10O9(2)
(3)
(4)或

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有机化合物结构的测定


鲁科版选修5《有机化学基础》
“有机化合物结构的测定”教学设计
一、教学内容分析
一种新化合物的发现,需要对该化合物进行结构的测定,只有测定它的结构才能了解它可能具有的性质,才能够将其应用于生产生活中,才能更好地为人类造福。作为一种新化合物,我们怎样去测定它的结构呢?测定它的结构的一般方法是怎样的呢?本文对鲁科版选修5《有机化学基础》第三章第二节“有机化合物结构的测定”进行具体的分析。有机化合物结构的测定是有机化学的重要组成部分,它在分子生物学、天然有机化学、医学以及材料学等领域有着重要的作用。它与有机化合物的合成紧密相关,是有机合成的基础。本节的编写体现了教材内容选取的现代性。
教材在编写了第一节“有机化合物的合成”的基础上编写了本节内容。一方面,是希望帮助大家对有机化合物合成的一般程序有一个完整的认识,有机化合物结构的测定的核心步骤为确定化合物的分子式,以及检测分子中所含官能团及其在碳骨架上的位置。另一方面,在一定程度上对主要官能团的化学性质进行总结,也反映了这些化学性质在结构测定中的应用。本节就是围绕这两个核心问题展开的,并用某种医用胶单体结构的测定作为案例,阐述有机化合物结构测定的一般程序。这样的编写次序井然,符合逻辑,便于教学活动的开展。
二、学生学习情况分析
1.学生已有知识分析:各类有机物的性质
有机化学基础选修模块学习的有机物
烃类物质:烷烃、烯烃、乙炔及炔烃、苯及其同系物
烃的衍生物:乙醇、醇类物质、乙醛、醛和酮;糖类;乙酸、乙酸乙酯、取代羧酸、氨基酸、油脂
2.学生思维能力水平分析:要充分运用学生讨论、归纳总结学习有机化合物分子式确定的方法;利用探究、问题讨论法掌握有机化合物结构测定的解题方法;通过教材例题分析体会测定有机化合物结构的一般过程和核心步骤。
三、新课程设计思想
1、认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点,知道它们的转化关系
2、举例说明烃类物质在结构测定和有机化工中的重要作用;
3、探究式学习、多媒体教学、案例分析
四、教学目标
1.知识与技能目标
了解有机化合物结构测定的一般步骤和程序,能进行确定有机化合物分子式的简单计算。能利用官能团的化学检验方法鉴定单官能团化合物分子中是否存在碳碳双键或三键、卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基或羧基等。能根据有机化合物官能团的定性鉴定结果及相关谱图提供的分析结果,判断和确定某种有机化合物样品的组成与结构。
2.过程与方法目标
初步了解一些测定有机机化合物结构的现代手段;懂得有机化合物结构测定是有机化合物合成的重要环节。
3.情感态度与价值观目标
认识有机化合物结构的测定对人类生产、生活的重要影响;赞赏有机化学家们为人类社会所做的重要贡献;通过医用胶案例分析,培养学生分析思维能力;培养参与交流研讨活动的能力。
五、教学重点与难点
1.知识与技能上重难点
有机化合物官能团种类及官能团在碳骨架中位置确定的方法。
2.过程与方法上重难点
初步学习案例分析法、问题讨论法的思维方法。
六、教学过程
展示:海葵毒素(借助多媒体)
说明:有64个手性碳和7个骨架内双键(Z、E),异构体数为271个(近乎阿佛加德罗常数!),是目前已发现的最复杂的化合物,但也已被合成.(1989年经8年之久由哈佛大学的Kishi领导24名博士和博士后完成.)来强调有机化合物结构的测定对有机化学的发展的重要性,然后转入新课。
知识再现:测定有机化合物结构的流程:
定性分析
定量分析元素组成分子式
测定有机化合物化学分析官能团确定出分子结构
光谱分析相对分子质量及碳骨架状况

一、有机化合物分子式的确定(第一课时)
1.确定有机化合物的元素组成
碳氢元素质量分数的测定方法
氮元素质量分数的测定方法
卤素质量分数的测定方法
2.测定有机化合物相对分子质量的方法
①②
3.有机化合物实验式的确定
例题1:某有机物由碳、氢、氧三种元素组成,该有机物含碳的质量分数为54.5%,所含氢原子数是碳原子数的2倍;又知最简式即为分子式,则有机物的分子式为()
A、CH2OB、CH2O2C、C2H4O2D、C2H4O
4.有机化合物分子式的确定
例题2:写出下列烃的分子式:
(1)相对分子质量为142的烃的分子式为_____________________
(2)相对分子质量为178的烃的分子式为______________________
(3)相对分子质量为252的烃的分子式为_______________________
例题3:标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0g,若用碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g计算燃烧产物中水的质量。若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出他们的分子式(只要求写出一组)

例题4:0.16g某饱和一元醇与足量的金属钠充分反应,产生56ml氢气(标准状况下)。则饱和一元醇的分子式为_________.
【方法指导】
1.实验式的确定:实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。实验式又叫最简式。
方法:
①若已知有机物分子中C、H等元素的质量或已知C、H等元素的质量比或已知C、H等元素的质量分数,则N(C):N(H):N(O)==______
②若有机物燃烧产生的二氧化碳和水的物质的量分别为n(CO2)和n(H2O),则N(C):N(H)=__
2.确定相对分子质量的方法:
①M==m/n(M表示摩尔质量m表示质量n表示物质的量)
②已知有机物蒸气在标准状况下的密度:Mr==22.4*密度(注意密度的单位)
③已知有机物蒸气与某物质(相对分子质量为M’)在相同状况下的相对密度D:则Mr==M’*D
④M==M(A)*X(A)+M(B)*X(B)……(M表示平均摩尔质量,M(A)、M(B)分别表示A、B物质的摩尔质量,X(A)、X(B)分别表示AB物质的物质的量分数或体积分数)
⑤根据化学方程式计算确定。
3.有机化合物分子式的确定:
①直接法
密度(相对密度)→摩尔质量→1摩尔分子中各元素原子的物质的量→分子式
②最简式法
最简式为CaHbOc,则分子式为(CaHbOc)n,n==Mr/(12a+b+16c)(Mr为相对分子质量).
③余数法:
a)用烃的相对分子质量除14,视商和余数
M(CxHy)/M(CH2)==M/14==A……
若余2,为烷烃;若除尽,为烯烃或环烷烃;
若差2,为炔烃或二烯烃;
若差为6,为苯或其同系物.其中商为烃中的碳原子数。(此法运用于具有通式的烃)
b)若烃的类别不确定:CxHy,可用相对分子质量除以12,看商和余数。即M/12==x…余,分子式为CxHy
④方程式法:
利用燃烧的化学方程式或其他有关反应的化学方程式进行计算确定。
⑤平均分子式法:
当烃为混合物时,可先求出平均分子式,然后利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。
二.有机化合物结构式的确定:(第二课时)
测定有机物结构的关键步骤是判定分子的不饱和度及典型的化学性质,进而确定分子中所含的官能团及其在碳骨架上的位置。
阅读P110-P111
1、有机化合物分子不饱和度的计算。
[思考讨论]
(1)不饱和度的定义?(了解)
(2)常见几种官能团的不饱和度?
(3)不饱和度的计算公式?
(4)有机物中若有卤素、氧、氮原子的处理方法?
通过表格,熟记几种官能团的不饱和度
化学键不饱和度化学键不饱和度
一个碳碳双键一个碳碳叁键
一个羧基一个苯环
一个脂环一个氰基
2、确定有机化合物的官能团
有机化合物的官能团都有着相对独立和明确的化学性质,所以可以通过化学反应对其进行鉴别和确定,从而推断有机化合物的可能官能团。
1、[活动探究]通过表格,熟记一些官能团的化学检验方法
官能团种类试剂判断依据
碳碳双键或叁键
卤素原子
醇羟基
酚羟基
醛基
羧基
硝基(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸、KOH的甲醇溶液1分钟内溶液由淡绿色变为红棕色
氰基加入强碱水溶液并加热有氨气放出
2、近代快速测定有机化合物分子结构的方法有。
[拓展视野]阅读P112光谱分析的作用。(了解)
[案例]医用胶单体的结构测定
交流、研讨,回答课本问题:
(1)确定分子式
(2)推导结构式
[课堂小结]
测定有机化合物结构的步骤有:
[课堂检测]
1、选用合适的方法鉴别下列各组物质
(1)乙醇与乙醛(2)乙醇和乙酸
(3)乙醛和乙酸(4)乙烷和乙炔
(5)苯和甲苯(6)乙酸与乙酸乙酯
(7)苯甲醇水溶液和苯酚的水溶液(8)葡萄糖溶液和蔗糖溶液
[课堂练习]
1.吗啡和海洛因是严格查禁的毒品,吗啡分子含C71.58%H6.67%N4.91%其余为O,已知其相对分子质量不超过300。试求:
(1)吗啡的相对分子质量和分子式。
(2)已知海洛因是吗啡的二乙酸酯,可以看成是2个乙酰基(CH3CO-)取代吗啡分子的2个氢原子所得,试求海洛因的相对分子质量和分子式。
2.25℃某气态烃与O2混合,在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至
25℃。此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为。
七、教学后记
该课较好的实现了教学目标,从生活和生产中的实例人手,说明有机化合物结构的测定在人类生活和经济发展中的重要意义。进一步让学生了解有机合成的发展。对于有机化合物结构的测定过程的教学,借助医用胶单体结构的测定作为案例的实例,结合教材中的示意图来讲解,让学生清楚有机化合物结构的测定的方法和步骤。再举具体有机化合物结构测定的例子,使同学们强化理解有机化合物测定的基本途径,特别是常见元素相对分子量的测定方法,让学生自己归纳总结,以加深对有机化合物测定过程的理解。有机化合物结构的测定是有机合成的基础,是高考难点题型之一,实质是利用有机物的性质,进行必要的官能团的确定。要求学生熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的通性等基础知识。在归纳这部分知识时,注意让学生先自己总结回顾官能团的性质,让学生能够熟练掌握,并充分利用教材中的例题,让学生掌握结构测定的解题步骤,并达到熟练运用。本节课由一道一道由浅入深的探讨题来化解难点,采用案例教学的策略,引导学生初步理解有机化合物结构的测定基本思路和方法,实现对官能团和各类有机化学反应的综合认识和应用,是一个亮点。同时给学生完成2007年宁夏理科综合高考化学试题,附:某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?(填“是”或者“不是”);
(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。

反应②的化学方程式为;C的化学名称为;E2的结构简式是;④、⑥的反应类型依次是。
通过学习检测,学生基本能够掌握,达到教学目的。

有机化合物


俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“有机化合物”,希望能对您有所帮助,请收藏。

总课时数37科目高一化学使用时间
主备人使用人
课题名称第三章重要的有机化合物练习题
一、选择题
1、下列有关有机物的说法中正确的是:
A.凡是含碳元素的化合物都属于有机物;
B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物;
C.所有的有机物都很容易燃烧;
D.有机物所起的反应,一般比较复杂,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生。
2、在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是:
A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl
3、1molCH4和Cl2光照下反应生成相同物质的量的4种取代物,则消耗Cl2的物质的量是:
A.5molB.2.5molC.1molD.2mol
4、可以鉴别CH4、CO、H2的方法是:
A.点燃——通入澄清石灰水——加溴水
B.点燃——罩上干燥烧杯——通入澄清石灰水
C.点燃——通入澄清石灰水
D.点燃——通入酸性KMnO4溶液
5、下列有关同分异构体的叙述正确的是()
A.分子式相同而结构式不同的化合物互称为同分异构体
B.组成成分相同而结构式不同的物质互称同分异构体
C.互为同分异构体的物质性质相同
D.互为同分异构体的物质性质相异
6、下列物质中不属于烃的是()
A.C6H6B.C8H10C.C2H4OD.C4H10
7、0.1L某气态烃完全燃烧,在相同条件下测得生成0.1LCO2和0.2L水蒸气。该烃的分子式是()
A.CH4B.C2H4C.C2H2D.C3H6
8、下列变化中属于化学变化的是()
A.石油的分馏B.裂解C.汽油的挥发D.干冰升华
9、由乙烯(CH2==CH2)推测丙烯(CH2==CH—CH3)的结构或性质正确的是()
A.不能使酸性KMnO4溶液退色
B.能在空气中燃烧
C.能使溴水退色
D.与HCl在一定条件下加成只得到一种产物
10、下列物质不能使溴水退色的是()
A.乙烯B.二氧化硫C.丁烯D.丙烷
11、下列说法正确的是()
A、把煤加强热是之分解的过程叫干馏
B、煤的干馏属于化学变化
C、煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源,主要存在与煤高温干馏所得的焦炉气中
D、煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
12、下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()
A、甲烷与氯气混和后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色
B、乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C、苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状生成;乙烯与水生成乙醇的反应
D、在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应
13、下列各组物质能使酸性高锰酸钾溶液退色的是()
A、乙烷B、甲烷C、苯D、乙烯
14、下列物质通过化学反应,其中产生的二氧化碳和水的物质的量相等的是()
A、甲烷在氧气中完全燃烧B、乙烷在氧气中完全燃烧
C、苯在氧气中完全燃烧D、碳酸氢铵受热分解
15、下列有关苯、乙烯的比较中,正确的是()
A、分子中所有原子都在同一平面上
B、等质量燃烧时,苯消耗氧气多
C、都能与溴水反应
D、都能被酸性KMnO4溶液氧化
16.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是
A.硝酸B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸
17、可以证明乙醇分子中一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是
A.1摩尔乙醇燃烧生成3摩尔水
B.1摩尔乙醇燃烧消耗3摩尔氧气
C.1摩尔乙醇与足量金属钠反应生成0.5摩尔氢气
D.乙醇可以制酒精饮料
18、禁止用工业酒精兑制饮用酒,这是因为工业酒精中往往含有超标的会使人中毒的
A、甲醇B、乙醇C、丙醇D、乙醛
19、油脂水解的共同产物是
A、乙酸B、乙醇C、高级脂肪酸D、甘油
20.下列物质属于合成高分子材料的是
A.棉花B.羊毛C.淀粉D.聚氯乙烯
二.填空题
21.将一支试管中盛满甲烷和氯气的混合气体,倒置于盛有饱和食盐水的水槽中,在漫射光的照射下,产生的现象是:①____________________,②____________________,③____________________。
22、比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。乙烯和氯化氢在一定条件下制得氯乙烷的化学反应方程式(有机物用结构简式表示)是
。该反应的类型是_反应。决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是
23、互为同分异构体。丁烷的分子式为,有种同分异构体,结构简式分别为,

24.书写下列化学方程式:
(1)取代反应:①写出甲烷和氯气在光照条件下的反应方程式
、、
、。
②硝基苯的制备:
③酯化反应(制取乙酸乙酯):
④水解反应(乙酸乙酯在酸条件下水解):
(2)加成反应:
CH2==CH2+Br2
CH2==CH2+HCl
CH2==CH2+H2O
(3)加聚反应:
①生成聚乙烯:
②生成聚氯乙烯:
③生成聚丙烯
④生成聚四氟乙烯:
(4)氧化反应
燃烧:
①CH4+O2
②CH2==CH2+O2
③苯的燃烧:
④乙醇的燃烧
催化氧化:
乙醇的催化氧化:

《有机化合物的结构特点》学案


《有机化合物的结构特点》学案
【学习目标】
1.进一步认识有机化合物的成键特点,认识有机化合物种类繁多的现象。
2.通过有机化合物常见的同分异构现象的学习,体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性
3.掌握同分异构体的写法
【知识梳理】
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1.在有机物中,碳原子有_______个价电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子,因此,碳原子常通过__________与H、O、S、N、P等形成共价化合物。(成键数目多)
2.每个碳原子可与其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键结合。碳原子之间不仅可以形成_______,还可以形成稳定的________或_______。(成键方式多)
3.多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。
4.有机物分子中普遍存在同分异构现象。
二、有机化合物的同分异构现象
【思考与交流】
①以组成为C5H12的戊烷的三种同分异构体为例,回忆有关同分异构体知识。
②思考讨论并完成下表
物质名称正戊烷异戊烷新戊烷
结构式
相同点

不同点

1.同分异构现象和同分异构体
①定义:化合物具有相同的__________,但具有不同________的现象,叫做同分异构现象。具有_________________的化合物互称同分异构体。
②分子式相同必然相对分子质量相同,而相对分子质量相同不一定分子式相同。
③分子结构不同,是由于分子里原子之间的排列方式不同而引起的。
④碳原子数目越多,同分异构体越多
如果碳原子越多,同分异构越多。(以烷烃为例)
碳原子数1234568111620
同分异构体数目1112351815910359366319

【复习】同系物的概念
①定义:________相似,在分子组成上相差______________________的物质互相称为同系物。
②同系物之间具有相似的分子结构,因此化学性质相似,物理性质则随碳原子数的增加而发生规律性的变化。
③同系物属于同一类的物质,具有相同的分子通式,相对分子质量差一定是14的倍数

【练习】
下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3⑤乙烷和丁烷
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦
互为同系物的是__________,互为同分异构体的是_____________,
互为同位素的是______,互为同素异形体的是__________,是同一物质的是__________。

2.同分异构体的类型
(1)碳链异构:碳链骨架不同(直链,支链,环状)产生的异构现象
如:

(2)位置异构:官能团在碳链中的位置不同产生的同分异构现象
如:

(3)官能团异构:因官能团种类不同产生的同分异构现象
如:

【练习】下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?
①CH3COOH和HCOOCH3②CH3CH2CHO和CH3COCH3

③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3④1-丙醇和2-丙醇

⑤CH3-CH-CH3和CH3-CH2-CH2-CH3 ⑥CH3CH=CHCH2CH3和CH3CH2CH=CHCH3

3.同分异构体的书写
a、方法:减链法
b、原则:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻再到间,最后用氢原子补足碳原子的四个价键。
【例】已知己烷(C6H14)有5种同分异构体,你能写出它们的结构简式吗?

【练习】书写C7H16、C3H6的同分异构体
几个概念的比较
同位素同素异形体同系物同分异构体
适用对象原子单质有机物有机物、无机物

判断依据a、质子数相同,中子数不同
b、原子之间a、属同一元素
b、单质之间a、结构相似的同一类物质
b、符合同一通式
c、相对分子质量不同(相差14n)a、分子式相同b、结构不同
c、不一定是同一类物质
性质化学性质几乎一样,物理性质有差异化学性质相似,物理性质差别较大化学性质相似,熔沸点、密度呈规律性变化化学性质可能相似也可能不同,物理性质不同

有机化合物的结构与性质


选修5《认识有机化合物》
一、选择题
1.苯甲酸钠是常用的食品防腐剂,其结构简式如下图,以下对苯甲酸钠描述错误的是
()

A.属于盐类B.能溶于水
C.属于烃类D.不易分解
【解析】 烃类只含C、H两种元素。
【答案】 C
2.下列各组表达式表示意义相同的是()
A.—NO2 NO2
B.—OH H?O
C.CH3CH2OH CH3OCH3
D.HCOOCH3 HOOCCH3
【解析】 A选项表示的分别为硝基和二氧化氮;B选项都表示羟基;C选项表示的分别为乙醇和甲醚;D选项表示的分别为甲酸甲酯和乙酸。
【答案】 B
3.分子式为C7H16的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体的数目()
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】 若受思维定势所左右,只考虑题设的“3个甲基”必有两个在碳链两端,余下一个甲基去取代己烷碳链上的氢原子,无疑会误选A。倘若思维一经发散,考虑到其他烃基照样含有甲基,就不至于受“3个甲基”的假象所蒙蔽,而会再选择乙基(—CH2CH3)作取代基去取代戊烷上的氢原子,这样排列的同分异构体数目共为3种,应选B。
【答案】 B
4.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是()
A.①蒸馏 ②过滤 ③分液
B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C.①蒸馏 ②分液 ③分液
D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
【解析】 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度很小,而乙酸和乙醇易溶于水,所以第一步用分液的方法;然后得到A乙酸和乙醇,由于乙酸钠的沸点高,故用蒸馏的方法分离;第三步,加硫酸将乙酸钠转变为乙酸,再蒸馏得到乙酸。
【答案】 B
5.从甜橙的芳香油中可分离得到如图结构的化合物:现有试剂:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有()
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】 该化合物中的官能团有碳碳双键和醛基两种。①KMnO4,酸性溶液均可以与这两种官能团反应;②H2/Ni均可以与这两种官能团发生加成反应;③Ag(NH3)2OH只能与醛基反应,不能与碳碳双键反应;④新制Cu(OH)2只能与醛基反应,不能与碳碳双键反应,故选A。
【答案】 A
6.邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体,其中属于酯类,且分子结构中含有甲基和苯环的异构体有()
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
【解析】 据题意,有以下五种(主要是—COOH的异构及与—CH3在苯环上的位置异构):
【答案】 B
7.下图是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的是()
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式可能为C3H6O3
【答案】 C
8.根据碳四价、氧二价、氢一价、氮三价的原则,可能成立的分子式是()
A.C3H9OB.C7H15O
C.C4H4D.C4H7NO
【解析】 选C、D。题干中的“价”指的是“价键”,不要理解为化合价。根据选项中的分子式分别写出其可能的结构简式,A项碳原子饱和时最多连有8个氢,因此不可能存在;B项氢原子数为奇数,无法找出其合理结构;C项可能是

【答案】 CD
9.下列各物质中,互为同系物的一组是()
①C2H5COOH ②C6H5COOH ③C15H31COOH
④C17H33COOH ⑤CH2===CH—COOH
⑥CH3CH2CHO
A.①③ B.③④ C.④⑤ D.⑤⑥
【答案】 AC
10.某烃有两种或两种以上的同分异构体,其同分异构体中的某一种烃的一氯代物只有一种,则这种烃可能是()
①分子中具有7个碳原子的芳香烃
②分子中具有4个碳原子的烷烃
③分子中具有5个碳原子的烷烃
④分子中具有8个碳原子的烷烃
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】 C
11.“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为()
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2,2,4-甲基庚烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基戊烷
【答案】 D
12.核磁共振谱是测定有机化分子最有用的工具之一。在有机物分子中,不同的氢原子在质子核磁共振谱中给出的峰值(信号)不同,根据峰(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类。下列有机物分子中,在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是()
A.CH3OHB.CH3OCOOCH3
C.C(CH3)4D.CH3COOH
【答案】 BC
13.(2009上海南汇中学高三第一学期期中考试)下列各化合物的命名中正确的是()
A.CH2=CH-CH=CH2,1,3-二丁烯

【答案】 D
14.(2009重庆)下列对有机物结构或性质的描述,错误的是()
A.一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚,则碳酸的酸性比苯酚弱
C.乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O
D.光照下2,2-二甲基丙烷与Br2反应,其中一溴取代物只有一种
【解析】 B项:该反应为强酸制弱酸,则酸性:H2CO3>

【答案】 B
15.(2008镇江模拟)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是()
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
【解析】 据核磁共振氢谱知,A中含有3种不同的H原子,且当化学式为C2H6O,其个数之比为3?2?1,则A为CH3CH2OH。
【答案】 D
16.(2009宿州模拟)断肠草(Gelsemium)为中国古代九大毒药之一,据记载能“见血封喉”,现代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤,其中的毒素很多,下列是分离出来的四种毒素的结构简式,下列推断正确的是()
A.①、②、③与④分别互为同分异构体
B.①、③互为同系物
C.①、②、③、④均能与氢氧化钠溶液反应
D.等物质的量②、④分别在足量氧气中完全燃烧,前者消耗氧气比后者少
【解析】 选C。分析①、②、③、④的结构简式知①与②互为同分异构体。③与④互为同分异构体,其中①比③分子式中多CH2O,故二者不是同系物,同样,②比④也多CH2O,所以完全反应时②消耗O2更多,而四种分子中均有环酯结构,所以均能与NaOH溶液反应。
【答案】 C
二、非选择题
17.(2008山东青岛4月)质子核磁共振谱(NMR)是研究有机物结构的有力手段之一。
(1)现有分子式均为C2H4O2的两种链状分子组成的混合物,如果在NMR谱上观察到氢原子给出的信号有两种情况:第一种情况峰的强度比为3?1;第二种情况峰的强度比为2?1?1。由此推断该混合物的组成(写结构简式)是:________或________。
(2)A、B两种有机物均由C、H、N、O四种元素组成,且分子中都含有苯环,A是天然蛋白质的水解产物,其中含氧元素的质量分数为19.4%,A有如下转化关系(假设每步反应完全进行)
0.01molA――→0.01molHCl(水)盐C――→0.02molNaOH(水)盐D
①光谱测定显示:A分子结构中不存在甲基,A的结构简式为________;②B是A同分异构体,它是苯的某种同系物经硝化反应后的唯一产物,B的结构简式为____________________。
【解析】 (1)C2H4O2中H原子峰的强度比为3?∶1,则含有—CH3,所以简式为CH3—COOH或而另一种峰的强度比为2?1?1,说明分子中有3种氢原子。得结构简式为

(2)根据题意可知,A是一种含有苯环的α氨基酸,分子中根据A与HCl反应的物质的量之比,得A中含有一个—NH2。而生成的盐C与NaOH反应的比例为1∶2,而C中—NH2形成的铵盐会消耗1份NaOH,所以A中只有一个—COOH,A中只含有两个氧原子,MA=2×1619.4%=165,再根据A中含有一个—NH2,一个—COOH和苯环,推出A的结构简式为
根据B中含有—NO2,且—NO2的位置只有一种,得B为

【答案】 (1)CH3COOH HOCH2CHO(或HCOOCH3 HOCH2CHO)
18.(2009上海市高中十四校联考)根据①碳原子的电子层结构和每两个原子之间方能形成共用电子对而成为共价键;②烃分子中,每减少两个氢原子会减少两根碳氢键而增加一根碳碳键;③把一对共用电子对作为一根键,碳碳双键则为两根键……,苯环用凯库勒式作讨论,碳原子数用n表示。
(1)已知碳的一种同素异形体富勒烯C60。它由六十个碳原子构成,则该物质分子中共有共用电子对数为________。
(2)烷烃CnH2n+2中含碳碳键________根,含共价键总数为________。
(3)炔烃CnH2n-2中有共价键总数________,其发生某一反应后产物中含有共价键3n根,则发生的反应是()
A.与H2 1?1加成
B.与氯气发生1?2加成
C.与H2O 1?1加成
D.一定数目分子加聚成环状化合物
(4)某烃分子中含有碳碳键数为n+3,则该烃可能为()
A.环烷烃B.稠环芳香径
C.苯及其同系物D.二炔烃
【答案】 (1)120 (2)n-1 3n+1 (3)3n-1 A (4)CD
19.(2009天津)请仔细阅读以下转化关系:
A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;
B称作冰片,可用于医药和制香精、樟脑等;
C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;
D中含有一个氧原子,与Na反应放出H2;
F为烃。
请回答:
(1)B的分子式为____________。
(2)B不能发生的反应是(填序号)____________。
a.氧化反应 b.聚合反应 c.消去反应 d.取代反应 e.与Br2加成反应
(3)写出D→E、E→F的反应类型:
D→E____________、E→F____________。
(4)F的分子式为_________________。
化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,写出H所有可能的结构:
________________________________________________________________________。
(5)写出A、C的结构简式并用系统命名法给F命名:
A:________,C:________,F的名称:________。
(6)写出E→D的化学方程式:__________________________。
【解析】 因F为烃,7012=5……10,其分子式为C5H10。A为酯,则C为羧酸,由C→D→E→F中,碳原子数不变,结合C的式量(M=102)推测其分子式为C5H10O2,因其分子中有4种不同的H原子,其结构简式只能为

【答案】 (1)C10H18O (2)b e
(3)取代反应 消去反应
CH3CHCCH3H CH2===C(CH3)2

(CH3)2CHCH2COOH 3-甲基-1-丁烯
(6)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH――→H2O△(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr
20.(2009武汉四月)已知烃A能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应。其蒸气密度是相同条件下H2密度的46倍。框图中B、C均为一溴代烃,且它们的苯环上的一硝化产物分别只有2种、3种。E的分子式为C2H2O4,它能与碳酸氢钠溶液反应放出气体。(框图中某些无机产物已省略)
(1)A的分子式为________,B的结构简式为____________。
(2)E的结构简式是________,F与D的相对分子质量之差可能为________。
(3)写出C→D的化学方程式____________,反应类型为____________。
(4)10gA和丙三醇的混合物中含氢的质量分数为8.7%,则混合物中A和丙三醇的物质的量之比可以为________(填写字母选项)。
A.1?∶1B.2∶?1
C.1∶?3D.3?∶2
【解析】 (1)A的相对分子质量为46×2=92,据商余法9212=7…8,确定分子式为C7H8,结合题意确定为甲苯
E为F的水解产物,则E为HOOC—COOH,若F含1个酯基则相对分子质量相差72,若含两个酯基相对分子质量相差162,第(4)问中因C7H8,C3H8O3式量相同,含氢量相同,故为任意比。
【答案】 (1)C7H8

(2)HOOC—COOH 72或162

(4)A、B、C、D

文章来源:http://m.jab88.com/j/34907.html

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