有機化合物的分類和結(jié)構(gòu)特點

本文格式為Word版，下載可任意編輯——有機化合物的分類和結(jié)構(gòu)特點有機化合物的分類和結(jié)構(gòu)特點

學習目標

1、從結(jié)構(gòu)上認識有機化學、有機化合物物的結(jié)構(gòu)特點及含義；2、了解有機化合物常見的分類方法；3、把握常見官能團的結(jié)構(gòu)和名稱；

4、通過有機物中碳原子的成鍵特點，了解有機物存在異構(gòu)現(xiàn)象是有機物種類繁多的原因之一；

5、把握同分異構(gòu)現(xiàn)象的含義，能判斷簡單有機物的同分異構(gòu)體，初步學會同分異構(gòu)體的書寫。

學習重點：

1、有機物的主要類別及官能團；2、有機物的成鍵特點、同分異構(gòu)現(xiàn)象。

學習難點：

1、有機物的主要類別及官能團；2、有機物的同分異構(gòu)體的書寫。

[知識要點梳理]

知識點一、有機化合物：（大部分含碳元素的化合物）

1、有機化合物的定義：

含碳元素的化合物，簡稱有機物。CO、CO2、H2CO3及其鹽、氫氰酸（HCN）及其鹽、硫氰酸（HSCN）、氰酸（HCNO）及其鹽、金屬碳化物等，由于它們的組成方式和性質(zhì)與無機物一致，所以稱為無機物。

2、有機物的特性：

一般難溶于水；簡單燃燒；簡單碳化；受熱易分解；化學反應慢、繁雜。

3、有機物的組成元素：

C、H、O、N、P、S、鹵素等。僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為烴。

4、有機化學：

研究有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應用的科學。

知識點二、有機化合物的分類：（從結(jié)構(gòu)上有兩種分類方法）

1、依照構(gòu)成有機化合物分子的碳的骨架分類：

①鏈狀化合物：這類化合物分子中的碳原子相互連接成鏈狀。（因其最初是在脂肪中發(fā)現(xiàn)的，所以又叫脂肪族化合物。）如：

②環(huán)狀化合物：這類化合物分子中含有由碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。它又可分為兩類：a、脂環(huán)化合物：一類性質(zhì)和脂肪族化合物相像的碳環(huán)化合物。如：

環(huán)戊烷環(huán)己醇b、芳香化合物：分子中含有苯環(huán)的化合物。如：

苯萘說明：

a、鏈狀化合物是相對于環(huán)狀化合物（分子中含有碳環(huán)）而言的，鏈狀化合物中可能有支鏈，如異丁烷。環(huán)狀化合物中可能也有支鏈，如甲基環(huán)己烷、硝基苯等。

b、芳香化合物也稱為芳香族化合物，分子里含一個或多個苯環(huán)的化合物叫芳香族化合物。苯環(huán)是芳香族化合物的母體，芳香烴是其中的一類，是指含有苯環(huán)的烴。最簡單的芳香烴就是苯。含有多個苯環(huán)的芳香烴稱稠環(huán)芳香烴，如萘(苯：

)。苯和苯的同系物（如甲

）是指符合通式CnH2n-6(n≥6)的芳香烴。稠環(huán)芳香烴不符合這一個通式。它們

三者之間的關(guān)系可用右圖來表示。

2、按反映有機化合物特性的官能團分類：①基本概念：

官能團：指決定化合物化學特性的原子或原子團。

烴的衍生物：指烴分子里的氫原子被其他原子或原子團取代所生成的一系列新的有機化合物。

②分為以下12種類型：

類別烷烴烯烴炔烴芳香烴鹵代烴醇酚醚官能團————雙鍵—C≡C—三鍵—————X（X表示鹵素原子）—OH羥基—OH羥基醚鍵典型代表物的名稱和結(jié)構(gòu)簡式甲烷CH4乙烯CH2=CH2乙炔CH≡CH苯溴乙烷CH3CH2Br乙醇CH3CH2OH苯酚乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛酮羰基丙酮羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯

知識點三、有機化合物中碳原子的成鍵特點：（有機化合物種類繁多的原因之一）

僅由氧元素和氫元素構(gòu)成的化合物，至今只發(fā)現(xiàn)了兩種：H2O和H2O2，而僅由碳元素和氫元素構(gòu)成的化合物卻超過了幾百萬種，形成了極其巨大的含碳元素的化合物“家族〞，這與碳原子的成鍵特點和碳原子間的結(jié)合方式有關(guān)。

1、碳原子的成鍵特點

①碳原子含有4個價電子，碳原子價鍵總數(shù)為4（單鍵、雙鍵和叁鍵的價鍵數(shù)分別為1、

2和3）(成鍵數(shù)目多)；

②碳原子既可與其它原子形成共價鍵，碳原子之間也可相互成鍵。既可以形成單鍵、雙鍵、叁鍵、碳鏈，又可以形成碳環(huán)等多種繁雜結(jié)構(gòu)單元(成鍵方式多)；

注：有機物中常見的共價鍵：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯環(huán)等。

③C—C單鍵可以旋轉(zhuǎn)而C＝C不能旋轉(zhuǎn)（或三鍵），雙鍵中有一個鍵較易斷裂，叁鍵中有兩個鍵較易斷裂；

④多個碳原子可以相互結(jié)合成長短不一的碳鏈和碳環(huán)，碳鏈和碳環(huán)還可以相互結(jié)合。說明：

a、在有機物分子中，僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為飽和碳原子；連接在雙鍵、叁鍵或在苯環(huán)上的碳原子（所連原子的數(shù)目少于4）稱為不飽和碳原子；b、有機物種類繁多的原因，主要是由C原子的結(jié)構(gòu)引起的。

2、簡單有機分子的空間構(gòu)型：

①碳原子的成鍵方式與分子空間構(gòu)型的關(guān)系

說明：當一個碳原子與其它4個原子連接時，這個碳原子將采取周邊體取向與之成鍵；當碳原子之間或碳原子與其它原子之間形成雙鍵時，形成該雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上；當碳原子之間或碳原子與其它原子之間形成叁鍵時，形成該叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一直線上。②常見有機分子的空間構(gòu)型

a、周邊體型：CH4、CH3CI、CCI4（5個原子不在一個平面上）；

b、平面型：CH2=CH2（6個原子位于一個平面）、苯（12個原子位于一個平面）；c、直線型：CH≡CH（4個原子位于一條直線）。

說明：判斷原子是否在同一平面上的關(guān)鍵是判斷分子中是否存在不飽和碳原子。

3、雜化軌道理論(C原子的sp雜化)與甲烷的結(jié)構(gòu)：

在碳原子里，核外的6個電子中2個電子占據(jù)了1s軌道，2個電子占據(jù)了2s軌道，2個電子占據(jù)了2p軌道。當碳原子連接4個氫原子形成甲烷時，碳原子的1個2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜，混雜后保持原有軌道總數(shù)不變卻得到4個一致的軌道，夾角都是109°28′，稱為sp雜化軌道(如圖)。碳原子的sp雜化軌道與氫原子的1s軌道對稱軸重疊形成了碳氫σ鍵，這就構(gòu)成了甲烷分子的正周邊體結(jié)構(gòu)。

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說明：共價鍵有三種參數(shù)，即：鍵長、鍵角和鍵能，其中鍵長和鍵角決定了物質(zhì)的空間構(gòu)型，鍵長和鍵能決定了物質(zhì)的穩(wěn)定性。在甲烷分子中，四條C－H鍵的鍵長都是109.3pm，每兩條鍵之間的鍵角是109°28′，因此決定了甲烷的分子結(jié)構(gòu)是正周邊體結(jié)構(gòu)。

知識點四、有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象：（原子間的結(jié)合順序和結(jié)合方式的不同）

1、基本概念：

同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有一致的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。同分異構(gòu)體：分子式一致、結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。

同系物：結(jié)構(gòu)相像，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物。

2、同分異構(gòu)體的判斷方法：

要判斷兩種結(jié)構(gòu)簡式是否互為同分異構(gòu)體，首先要看分子式是否一致，然后看結(jié)構(gòu)是否不同。

①抓“同分〞——先寫出其分子式（可先數(shù)碳原子數(shù)，看是否一致，若同，則再看其它原子的數(shù)目??）；

②看是否“異構(gòu)〞——能直接判斷是碳鏈異構(gòu)、官能團異構(gòu)或位置異構(gòu)則最好，若不能直接判斷，還可以