第01天有机化合物的结构特点和研究方法（原卷版）.docx

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第一章第一节有机化合物的结构特点和研究方法

一、有机化合物的分类方法

1．按碳原子组成的分子骨架

有机化合物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(链状化合物,环状化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂环化合物,芳香化合物))))

(1)链状化合物

这类有机化合物分子中的碳原子相互连接成链状。如CH3CH2CH2CH3、CH2===CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH2Br等。

(2)环状化合物

这类有机化合物分子中含有由碳原子构成的环状结构。

①脂环化合物：分子中含有碳环(非苯环)的化合物。如(环戊烷)、(环己烯)、(环己醇)等。

②芳香化合物：分子中含有苯环的化合物。如(苯)、(萘)、(溴苯)等。

(3)环状化合物还包括杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如氧原子(如呋喃)、氮原子、硫原子等。

(4)链状烃通常又称脂肪烃。

2．按是否含有苯环

eq\o(\a\al(有,机,化,合,物))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪族化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪烃：烷烃、烯烃、炔烃等,脂肪烃的衍生物：氯乙烷、乙醇、,乙醛、乙酸、乙酸乙酯等,……)),芳香化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(芳香烃\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(苯及苯的同系物：甲苯、乙苯等,稠环芳香烃：萘、蒽等,……)),芳香烃的衍生物：苯酚等))))

(1)芳香化合物：含有一个或多个苯环的化合物。如、2等。

(2)芳香烃：含有一个或几个苯环的烃。如、等。

(3)苯的同系物：只由一个苯环和烷基组成。如、等。

(4)芳香化合物、芳香烃、苯的同系物关系图解

3．按官能团分类

(1)烃类物质

类别

官能团

典型代表物

结构

名称

名称

结构简式

烷烃

—

—

甲烷

CH4

烯烃

碳碳双键

乙烯

CH2===CH2

炔烃

—C≡C—

碳碳三键

乙炔

HC≡CH

芳香烃

—

—

苯

(2)烃的衍生物

类别

官能团

典型代表物

结构

名称

名称

结构简式

卤代烃

—X

卤素原子

溴乙烷

CH3CH2Br

醇

—OH

羟基

乙醇

CH3CH2OH

酚

—OH

羟基

苯酚

醚

醚键

乙醚

CH3CH2OCH2CH3

醛

醛基

乙醛

酮

羰基(酮基)

丙酮

羧酸

羧基

乙酸

酯

酯基

乙酸

乙酯

【名师点拨】

官能团和基、根(离子)的比较

官能团

基

根(离子)

概念

决定化合物特殊性质的原子或原子团

化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团

指带电荷的原子或原子团

电性

电中性

电中性

带电荷

稳定性

不稳定，不能独立存在

不稳定，不能独立存在

稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中

实例

—OH羟基

—CHO醛基

—CH3甲基

—OH羟基

—CHO醛基

—COOH羧基

NHeq\o\al(＋,4)铵根离子

OH－氢氧根离子

联系

官能团属于基，但是基不一定是官能团，如甲基(—CH3)不是官能团；根和基可以相互转化，如OH－失去1个电子可转化为—OH，而—OH获得1个电子可转化为OH－

【典例示范】

【例1】下列有机物中：

(1)属于芳香化合物的是________________________________；

(2)属于芳香烃的是____________________________________；

(3)属于苯的同系物的是________________________________；

(4)10种物质中，属于羧酸的是________。

【答案】(1)①②⑤⑥⑦⑧⑩(2)②⑤⑧⑩(3)⑧⑩(4)⑥⑦

【解析】只要含有苯环就属于芳香化合物；在芳香化合物中找到只含碳、氢两种元素的化合物，即芳香烃；继续在芳香烃范围内研究侧链，若侧链全部是烷基，则为苯的同系物。有机物中含有羧基的化合物是羧酸。

二、有机化合物中的共价键

1．甲烷的分子结构

(1)甲烷分子的不同表示方法

分子式

电子式

结构式

结构简式

球棍模型

比例模型

甲

烷

CH4

CH4

(2)甲烷分子的立体构型

甲烷分子中，构成以碳原子为中心，4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构，两个碳氢键间的夹角均为109°28′；4个C—H键是等同的，键长、键能均相同。

2．共价键的类型

(1)共价键的本质和特征

共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

(2)共价键的类型

=1\*GB3①σ键

形成类型

成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠而形成

s-s

型

s-p型

p-p型

特征

以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这