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1、第一单元 认识有机化合物一有机物的组成、分类和命名二有机物的组成和结构的确定教材研读三同系物和同分异构体突破一有机物的组成和结构的确定方法突破二同分异构体的书写及其判断方法重难突破一、有机物的组成、分类和命名(一)有机物的研究方法教材研读(二)有机物的组成、分类和命名1.有机物及有机化学的概念有机物指的是含碳元素的化合物,其组成元素除碳元素外,通常还含有氢、氧、氮、硫、磷、氯等元素。少数含碳元素的化合物(如CO、CO2、碳酸及碳酸盐、HCN、HSCN,以及金属碳化物等含碳化合物)的结构和性质跟无机物相似,故属于无机物。研究有机物的化学称为有机化学。1828年,德国化学家①维勒首次用无机
2、物氰酸铵合成了有机物——②尿素,其反应方程式为:NH4CNOCO(NH2)2。2.有机物结构和组成的几种表示方法3.有机物中碳原子的成键特点和有机物的空间构型(1)有机物中碳原子的成键特点1)每个碳原子有4个价电子,价键总数为③4。2)碳原子可与其他原子形成④共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成⑤单键,也可以形成⑥双键或⑦叁键。特别提醒a.碳原子间的成键方式:C—C、CC、。b.有机物中常见的共价键:C—C、CC、、C—H、C—O、C—X(X=Cl、Br、I)、CO、、C—N等。c.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;双键、叁键、苯环上的碳原子(所连原子的数目
3、少于4)为不饱和碳原子。d.碳碳单键可以旋转,而碳碳双键、碳碳叁键不能旋转。3)多个碳原子可以相互结合成碳链和碳环(如下图所示),碳链和碳环还可以相互结合。(2)碳原子的成键方式与分子空间构型的关系1)当1个碳原子与其他4个原子连接时,构成以这个碳原子为中心的⑧四面体结构。2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成该双键的碳原子以及与之直接相连的原子处于⑨同一平面上。3)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成该叁键的碳原子以及与之直接相连的原子在⑩同一直线上。4)甲烷是正四面体形(5个原子不在同一平面上);乙烯是平面形(6个原子位于同一平面上);乙炔是直线形(4
4、个原子位于同一直线上);苯环是平面形(12个原子位于同一平面上)。5)判断原子是否在同一平面上的关键是判断分子中是否存在饱和碳原子。若分子中有饱和碳原子,则分子中所有的原子一定不共平面。4.有机物的分类5.有机物的命名有机物的命名方法有习惯命名法(如正戊烷、异戊烷、新戊烷等)和系统命名法,有些有机物还有俗名(如硬脂酸、软脂酸、草酸等)。(1)烷烃的系统命名命名原则:a.最长的碳链作主链,b.支链作取代基,取代基的位次号之和最小。1)选主链选择最长的碳链作为主链。当几个不同碳链含有的碳原子数相等时,选择含有支链最多的一个碳链作为主链。2)编序号(要遵循“近”“简”“小”)a.以离支链最近
5、的主链一端为起点编号,即首先要考虑“近”。b.有两个不同的支链,且分别处于距主链两端同距离的位置,则从较简单的支链一端开始编号,即同“近”,考虑“简”。c.若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端同距离的位置,而中间还有其他支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各位次号之和最小者即为正确的编号,即同“近”、同“简”,考虑“小”。3)写名称按主链的碳原子数称为相应的某烷,在其前写出支链的位号和名称。原则是:先简后繁,相同合并,位号指明。阿拉伯数字间用“,”相隔,汉字与阿拉伯数字间用“-”连接。(2)苯的同系物的命名苯的同系物的命名是以苯作母体的。苯分子中的氢原子被烷
6、基取代后的生成物叫苯的同系物,其通式是CnH2n-6(n≥7)。苯分子中的一个氢原子被甲基取代后生成甲苯:,被乙基取代后生成乙苯:。若两个氢原子被两个甲基取代,则生成二甲苯,由于取代基位置不同,二甲苯有三种同分异构体,可分别用“邻”“间”“对”表示。邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯若将苯环上的6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号,则邻二甲苯也可叫做1,2-二甲苯,间二甲苯也可叫做1,3-二甲苯,对二甲苯也可叫做1,4-二甲苯。二、有机物的组成和结构的确定三、同系物和同分异构体1.同系物(1)同系物的概念:①结构相似,分子组成相差②
7、1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。(2)同系物的特点1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数及连接方式相同,分子组成通式相同。2)同系物间相对分子质量相差14的整数倍。3)同系物有相似的化学性质,物理性质随碳原子数的递增有一定的递变规律。2.同分异构体(1)同分异构体的概念:③分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。(2)同分异构体的特点1)
