高二化学专题 有机物的结构与分类导学案.docx
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高二化学专题有机物的结构与分类导学案
专题2有机物的结构与分类
第一单元有机物中碳原子的成键特点
学习目标
1.了解有机化合物中碳原子的三种成键方式及其空间取向。
2.会从碳原子的成键方式判断分子的空间构型。
学习重点
有机物中碳原子的成键特点
学习过程
一.有机物中主要元素原子的成键特点
1.碳原子最外层有个电子,在有机物中总是形成个共价键,碳原子之间可以形成、、;氢原子最外层有个电子,在有机物中总是形成个共价键,碳原子与氢原子之间只能形成__________;氧原子最外层有个电子,在有机物中总是形成个共价键,碳原子与氧原子之间可以形成________或__________。
2.饱和碳原子是指:
;
不饱和碳原子是指:
。
二.常见有机物分子的空间构型
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
分子式
结构式
电子式
碳原子成键方式
分子空间构型
键角
【总结】当1个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取__________取向与之成键。
当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于________上。
当形成三键时,形成三键的原子以及与之直接相连的原子处于____________。
仅以单键方式成键的碳原子称为_____________,以双键或三键方式成键的碳原子称为______________________。
【思考】观察P20图2-2,一定共平面的原子有_______个,最多____个原子共平面。
尝试练习
1.下列分子中,所有原子不可能共处于同一平面上的是()
A.C2H2B.CS2C.NH3D.C6H6
2.下列事实中,能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是()
A.CHCl3只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质
C.CH3Cl只代表一种物质D.CCl4只代表一种物质
3.二氟甲烷CF2Cl2(氟里昂—12)是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品,用做空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂,对二氟甲烷的结构判断正确的是()
A.有两种同分异构体B.为平面型结构
C.只有一种结构D.为四面体结构
4.描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述正确的是()
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在一同一平面上
5.乙烯基乙炔(CH2=CH—C≡CH)是一种重要的不饱和烃,其分子里最多有个原子共线,最多有个原子共面。
专题2有机物结构的表示方法
学习目标
1.会使用结构式和结构简式来表示常见有机物的结构。
2.初步学会键线式的使用方法。
学习重点
有机物结构的表示方法
学习过程
【阅读课本P22观察与思考,填写下表】
物质名称
分子式
结构式
结构简式
键线式
戊烷
丙烯
乙醇
乙酸
【总结】1.有机物的分子式能直观地反映出有机物分子的____________,但是它不能表示这些原子的连接情况,在有机化学中,常用结构式、_________以及_________表示有机物的结构。
2.书写结构简式时注意的几点:
①表示原子间形成单键的“_______”可以省略;②“______”和“_______”不能省略,醛基可简写为___________,羧基可简写为_________。
3.键线式只要求表示出_________以及与碳原子相连的基团,图式中的每个拐点和终点均表示_________。
尝试练习
1.试写出下列有机物的结构简式和键线式。
(1)丙烷
(2)丙酸
(3)(4)
2.写出下列有机物的结构式和分子式
(1)CH3CHO
(2)
(3)
3.请写出下列有机化合物的结构简式和键线式。
、
、
4.请写出下列有机物分子的分子式:
⑴
;⑵
;
⑶
;⑷
;
(5)
;(6)
。
专题2同分异构体
学习目标
会判断并书写简单有机物的同分异构体
学习重点
烷烃同分异构体的书写
学习过程
1.同分异构现象____________________________________________________。
2.同分异构体______________________________________________________。
【思考课本P24活动与探究】
写出下列物质可能具有的结构简式
C2H6____________________________________________________________。
C3H8____________________________________________________________。
C4H10___________________________________________________________。
C5H12____________________________________________________________。
C4H8_____________________________________________________________。
总结
3.同分异构体的类型
(1)碳链异构:
指的是因分子中碳原子的结合次序不同而引起的异构现象。
(2)位置异构:
指的是因分子中取代基或官能团在碳链上的位置不同而引起的异构现象。
(3)官能团异构:
指的是分子中官能团不同而分属不同类物质的异构体。
(4)给信息的其他异构体:
顺反异构、对映异构(见P25交流与讨论)
4.同分异构体的书写方法
(1)烷烃同分异构体的书写
写出分子式为CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H12可能具有的结构简式
【总结】烷烃同分异构体的书写方法:
成直链,一条线;摘一碳,挂中间;往边移,不到端;摘两碳,成乙基;二甲基,同、邻、间。
【练习】某烷烃相对分子质量为86,它共有5种同分异构体,写出这五种同分异构体的结构简式和键线式。
(2)写出分子式为C3H7Cl、C4H9Cl、CH2Cl2的可能的结构简式
【总结】烷烃一氯取代物就看氢的种类数,有几种氢,就有几种一取代物,要注意等价碳原子
尝试练习
1.互为同分异构体的物质不可能()
A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的结构
C.具有相同的通式D.具有相同的分子式
2.某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是()
A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14
3.含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有()
A.2种B.3种C.4种D.5种
4.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是()
A(CH3)2CHCH2CH2CH3B(CH3CH2)2CHCH3
C(CH3)2CHCH(CH3)2D(CH3)3CCH2CH3
5.下列各对物质中属于同分异构体的是()
A、
C与
CB、O2与O3
6.联三苯的结构简式为,其一氯代物有_____种同分异构体。
7.已知萘
的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n不等于m)的关系是
A、n+m=6B、n+m=4C、n+m=8D、无法确定
8.如图所示,C8H8分子呈正六面体结构,因而称为“立方烷”,它的六氯代物的同分异构体共有()种
A、3B、6C、12D、24
9.已知正丁烷(C4H10)的二氯代物有六种同分异构体,其八氯代物有同分异构体有几种()
A、6 B、8C、16D、12
10.下列化学式能表示一种纯净物的是
A、CH2Br2B、C5H8C、C4H10D、C
11.有三种不同取代基-X.-Y.-Z,当它们同时取代苯分子中的3个氢原子,且每种取代产物中,只有两个取代基相邻时,取代产物有
A、2种B、4种C、6种D、8种
12.烯烃分子里双键两侧的原子团在空间的位置不同,
也会产生同分异构现象。
如2-丁烯就有两种异构体(如右图):
据此判断化学式为C5H10的有机物属于烯烃的同分异构体种类有
A、5B、6C、7D、8
13.已知丁基共有4种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛有()A、3种B、4种C、5种D、6种
14.某有机物的分子式为C4H10O,则其同分异构体中()
A、醚有2种,醇有3种B、醚有3种,醇有3种
C、醚有3种,醇有4种D、醚有2种,醇有4种
15.某化合物的分子式为C5H11Cl,分析数据表明:
分子中有两个—CH3、两个—CH2—、
一个和一个—Cl。
它的可能的结构有几种(本题不考虑对映异构体)()
A、2B、3C、4D、5
16.下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
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__________。
17.降冰片烷立体结构如图,按键线式(以线示键,每个折点和线端点处表示
有一个碳原子,并以氢补足四价,C、H未表示出来)
写出它的分子式,当它发生一氯取代时,取代位置有种。
专题2《有机物的结构与分类》单元测试题
可能用到的相对原子质量;H-1C-12O-16
一、单选择题
1、下列说法中错误的是()
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④B.只有②③C.只有③④D.只有①②③
2、甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,其理由是()
A.甲烷中的四个键的键长、键角相等B.CH
是分子晶体
C.二氯甲烷只有一种结构D.三氯甲烷只有一种结构
3、分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是()
A.只含有1个双键的直链有机物B.含2个双键的直链有机物
C.含1个双键的环状有机物D.含一个三键的直链有机物
4、下列有机物的命名肯定错误的是()
A.3-甲基-2-戊烯 B.2-甲基-2-丁烯
C.2,2-二甲基丙烷 D.2-甲基-3-丁炔
5、萘环上的碳原子的编号如(I)式,根据系统命名法,(Ⅱ)式可称为2一硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是()
(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)
A.2,6一二甲基萘B.1,4一二甲基萘
C.4,7一二甲基萘D.1,6一二甲基萘
6、下列物质的类别与所含官能团都正确的是()
A. 酚类-OHB.羧酸 -COOH
C. 醛类 –CHO D.CH3-O-CH3酮类
7、A、B两种烃,它们含碳质量分数相同,下列关于A和B的叙述正确的是()
A.A和B一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物
C.A和B最简式一定相同D.A和B的化学性质相似
8、下列各组物质中既不是同分异构体又不是同素异形体、同系物或同位素的是()
A、HCOOC2H5 CH3CH2COOHB、
C、O2、O3D、H、D、T
9、某一元醇的化学式为C6H14O,已知其分子中有二个—CH3、三个—CH2—、一个
,此一元醇可能的结构有()
A.4种B.5种C.6种D.7种
10、盆烯是近年合成的一种有机物,它的分子结构可简化表示为(其中C、H原子已略去),下列关于盆烯的说法中错误的是()
A.盆烯是苯的一种同分异构体
B.盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上
C.盆烯是乙烯的一种同系物
D.盆烯在一定条件下可以发生加成反应
二、不定项选择题
11、在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气,用电火花点燃完全燃烧后,容器内气体体积保持不变,若气体体积均在120℃和相同的压强下测定的,这种气态烃是()
A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C3H6
12、从烷烃(CnH2n+2),烯烃(CnH2n),二烯烃(CnH2n-2)的通式分析,得出碳氢原子的个数与分子中所含双键有一定关系,某种烃的分子式为CxHy,其中所含双键数目为:
()
A.y/2B.(y-x)/2C.(y+2-x)/2D.(2x+2-y)/2
13、下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是()
①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①
14、燃烧8.96升由CH4、CO、C2H6组成的混和气体时,除生成水外,还生成13.44升CO2气体(气体体积均在标准状况下测定).则原混和气体中含C2H6的物质的量是()
A.0.2molB.0.4molC.0.6molD.0.8mol
15、下列分子式表示的物质,具有同分异构体的是()
A、C3H7ClB、C3H8C、CH2Cl2D、C2H6O
16、下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相等的是()
A.正戊烷和正己烷B.苯和乙烷
C.对二甲苯和2,2-二甲基丙烷D.甲苯和2-甲基丙烷
17、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是()
A.分子式为C25H20
B.分子中所有原子有可能处于同一平面
C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中所有原子一定处于同一平面
三、填空题(每空2分,共38分)。
18、下列各化合物中,属于同系物的是(填入编号),属于同分异构体的是。
19、
(1)按系统命名法命名
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是________________________.
有机物(C2H5)2CHCH3的名称是________________________.
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。
C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有_______种,名称分别为______________________________
(2)写出下列各有机物的结构简式
①2,3-二甲基-4-乙基已烷_____________________________________
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃_____________________________________
20、烷烃分子中的基团可能有四种:
—CH3、—CH2—、
,其数目分别用a、b、c、d表示,对烷烃(除甲烷外)中存在的关系作讨论:
(1)下列说法正确的是()
A.a的数目与b的数目的大小无关B.c增加l,a就会增加3
C.d增加1,a就会增加2D.b增加1,a就会增加2
(2)四种基团之间的关系为:
a=(用a、b、c、d表示)
(3)若某烷烃分子中,b=c=d=1,则满足此条件的该分子的结构可能有种,写出其中一种的名称_____。
21、在有机化学分析中,根据反应的性质和反应产物,即可确定烯烃的组成和结构(双键及支链的位置),例如:
据以上线索和下列反应事实,确定C7H14的结构和名称:
该烃的名称是_______________________
22、下图是某药物中间体的结构示意图:
试回答下列问题:
⑴观察上面的结构式与立体模型,通过对比指出结构式中的“Et”表示;该药物中间体的分子式为。
⑶解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁共振氢谱(PMR)。
有机化合物分子中有几种化学环境不同的氢原子,在PMR中就有几个不同的吸收峰,吸收峰的面积与H原子数目成正比。
现有一种芳香族化合物与该药物中间体互为同分异构体,其模拟的核磁共振氢谱图如上图所示,试写出该化合物的结构简式:
。
四、计算题(共14分)。
23、某气态烃含C85.7%,含H14.3%,在标准状况下的密度是2.5g/L。
该烃能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。
求该烃的分子式,并写出它的各种同分异构体的结构简式。
24、有0.2mol的有机物和0.4mol的O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(气),产物通过浓H2SO4后,质量增加10.8g,再通过灼热的CuO,充分反应后,氧化铜质量减轻了3.2g;最后气体再通过碱石灰完全吸收,质量增加17.6g。
(1)试推断该有机物的分子式。
(2)若0.2mol的该有机物恰好与9.2g的金属钠完全反应,试确定有机物的结构简式并命名。
专题2《有机物的结构与分类》单元测试题参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
C
A
D
D
B
C
B
C
10
11
12
13
14
15
16
17
C
A
D
A
A
AD
CD
BD
18.BE;AF
19.⑴①2,3-二甲基戊烷②2种
(2)①
②
20
(1)AC
(2)2+c+2d(3)32,2,3—三甲基戊烷
21.名称是:
3,4-二甲基-2-戊烯
22.⑴乙基C9H12O3
(2)
23、C4H8CH2=CH-CH2-CH3CH3-CH=CH-CH3CH2=C(CH3)2(8分)
24、C2H6O2,乙二醇
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