第2节 有机化合物的结构与性质 新课程标准 学业质量水平 1.了解原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此认识到有机化合物种类繁多的原因。2.了解单键、双键、三键的特点,知道碳原子的饱和程度对有机化合物性质的重要影响。3.理解极性键和非极性键的概念,知道键的极性对有机化合物性质的重要影响。4.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。 1.证据推理与模型认知:认识到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,认识到有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。能认识化学现象与模型之间的联系,能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化。2.科学探究与创新意识:结合典型实例认识有机化合物分子中基团间存在相互影响,并适当开展基于结构分析预测性质和反应的学习活动。认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动,能提出有探究价值的问题,设计并优化实验方案,完成实验操作,能与同学交流探究成果,提出进一步探究或改进思想。 【必备知识·素养奠基】 一、碳原子的成键特点 1.碳原子的成键特点 碳原子最外层有四个电子,通常以共用电子对的形式与其他原子成键,达到最外层八个电子的稳定结构。 2.结合方式的多样性 (1)碳原子之间可以形成单键,也可以形成双键,还可以形成三键。 (2)多个碳原子可以相互结合形成开链结构,也可以形成环状结构。 (3)碳原子除了彼此间成键外,还可以与H、O、N、Cl等其他元素的原子成键。 二、碳原子的成键方式 1.两类碳原子 (1)饱和碳原子:与4个原子形成共价键(单键)的碳原子。 (2)不饱和碳原子:成键原子数目小于4的碳原子。 2.单键、双键和三键 碳原子成键方式与有机化合物的空间构型 成键类型 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 表示方式 —C≡C— 成键方式 1个碳原子与周围4个原子成键 1个碳原子与周围3个原子成键 1个碳原子与周围2个原子成键 碳原子的饱和性 饱和 不饱和 不饱和 空间构型 四面体形 平面形 直线形 碳原子与周围4个原子形成四面体结构 形成双键的碳原子以及与之相连的原子处于同一平面上 形成三键的碳原子以及与之相连的原子处于同一直线上 3.极性键和非极性键 (1)极性键:不同元素的两个原子之间形成的共价键,共用电子对将偏向吸引电子能力较强的一方。如、、型共价键。 (2)非极性键:相同元素的两个原子间形成的共价键,共用电子对不偏向于任何一方,因此参与成键的两个原子都不显电性。如、、型共价键。 三、有机化合物的同分异构现象 1.同分异构现象:有机化合物分子组成相同而结构不同的现象。 2.同分异构体:分子组成相同而结构不同的有机化合物。 3.常见类型 (1)碳骨架异构。 由于碳骨架不同,产生的异构现象。 如CH3CH2CH2CH3与。 (2)官能团异构。 ①位置异构 由于官能团在碳链中位置不同而产生的同分异构现象,如CH3CH2CHCH2与CH3—CHCH—CH3。 ②类型异构 分子式相同,但具有不同的官能团而产生的同分异构现象,如CH3CH2OH与CH3—O—CH3。 (3)立体异构 ①概念:原子或原子团的连接顺序相同,空间排布情况不同。 ②顺反异构:当碳碳双键的两个碳原子所连接的其他两个原子或原子团不同时,就会产生顺反异构现象。如:和。 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 (1)相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体。 ( ) 提示:×。相对分子质量相同分子式不一定相同。 (2)和,和均互为同分异构体。 ( ) 提示:×。前者为同一种物质。 异丁烯是重要的化工原料,主要用于制备丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯腈、抗氧剂、叔丁酚、叔丁基醚等。目前生产异丁烯的方法有轻油C4馏分分离、叔丁醇脱水、醚化裂解等。你知道丁烯的几种同分异构体吗? 提示:3。三种碳链及双键的排列方式为 、、。 四、有机化合物结构和性质之间的关系 ... ...
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