第1講

有機化合物的結(jié)構(gòu)與測定(基礎(chǔ)落實課)逐點清(一)有機化合物的結(jié)構(gòu)1．有機化合物中碳原子的成鍵特點CH3CH==CH2CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH33．同系物結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或若干個_____________的化合物互稱為同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3、CH2==CH2和CH3—CH==CH2。[注意]

同系物判定兩要點①結(jié)構(gòu)相似：同類物質(zhì)、相同官能團且數(shù)目相同。②相差一個或若干個CH2原子團：組成上只相差CH2。CH2原子團4．同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的________，但具有不同_____的現(xiàn)象同分異構(gòu)體具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分異構(gòu)體異構(gòu)類別碳架異構(gòu)碳骨架不同如CH3—CH2—CH2—CH3和

______________________位置異構(gòu)官能團位置不同如CH2==CH—CH2—CH3和CH3—CH==CH—CH3官能團異構(gòu)官能團種類不同如CH3CH2OH和CH3—O—CH3分子式結(jié)構(gòu)[注意]

常考的官能團異構(gòu)CnH2n單烯烴、環(huán)烷烴CnH2n－2單炔烴、二烯烴、環(huán)烯烴、二環(huán)烴CnH2n＋2O飽和一元醇、飽和一元醚CnH2nO飽和一元醛、飽和一元酮、烯醇、烯醚、環(huán)醇、環(huán)醚CnH2nO2飽和一元羧酸、飽和一元酯、羥醛、羥酮CnH2n＋1O2N氨基酸、硝基烷5．手性碳原子與四個不同原子或原子團相連的碳原子叫做手性碳原子(又叫不對稱碳原子)，通常用星號標(biāo)出。含有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。如乳酸：

。6．有機化合物中的共價鍵及空間結(jié)構(gòu)[注意]

①在分子中，形成單鍵的原子可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，而形成雙鍵、三鍵等其他鍵的原子不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。②若平面間靠單鍵相連，所連平面可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，可能旋轉(zhuǎn)到同一平面上，也可能旋轉(zhuǎn)后不在同一平面上。③若平面間被多個點固定，則不能旋轉(zhuǎn)，一定共面。如

分子中所有環(huán)一定共面。答案：D答案：(1)C8H8C8H8C8H8

(2)C7H12C10H16

(3)C13H20OC5H6N2O2[易錯提醒](1)書寫有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式時一定要表示出其官能團，特別是烯烴和炔烴，不能省略碳碳雙鍵或碳碳三鍵；對于含氧官能團，書寫結(jié)構(gòu)簡式時官能團一定要寫準(zhǔn)確，如丙醛應(yīng)寫成CH3CH2CHO，不要寫成CH3CH2COH。(2)鍵線式中的端點、拐點或折點為碳原子，碳連接的氫原子省略。題點(二)同系物與同分異構(gòu)體的判斷3．(2022·浙江選考)下列說法不正確的是

()解析：結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個CH2原子團的有機化合物為同系物，乙醇(CH3CH2OH)是飽和一元醇，丙三醇是飽和三元醇，兩者所含官能團數(shù)目不同，不互為同系物，A錯誤；35Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為18,37Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為20，兩者質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；O2和O3是由氧元素組成的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，C正確；丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，兩者互為同分異構(gòu)體，D正確。答案：A4．某有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式為

，與其互為同分異構(gòu)體的是

()解析：

的分子式為C8H8O2，A項的分子式為C8H8O2，B項的分子式為C8H14O2，C項的分子式為C8H6O3，D項的分子式為C7H6O2。答案：A題點(三)有機化合物的空間結(jié)構(gòu)與共價鍵5．下列有關(guān)說法正確的是

()解析：A項，該分子為平面結(jié)構(gòu)，4個碳原子共平面，但不共直線；C項，該分子為平面結(jié)構(gòu)，飽和碳原子上的氫原子不在此平面內(nèi)。答案：B6．下列說法不正確的是

()A．P4和CH4都是正四面體形分子，且鍵角都為109°28′B．乙烯分子中，碳原子的sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵C．有機物

的分子式為C4H6O3D．乙苯分子中共面碳原子最多有8個解析：

CH4的鍵角是109°28′，P4的鍵角為60°，A不正確。答案：A[歸納拓展](1)有機化合物中的σ鍵和π鍵①從σ鍵的存在情況看，無論單鍵、雙鍵還是三鍵中一定有σ鍵，雙鍵或三鍵中含有π鍵。一般規(guī)律是共價單鍵是σ鍵；而共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。②s軌道與其他原子軌道形成的一定是σ鍵；p軌道之間可形成π鍵。(2)σ鍵、π鍵的判斷方法①根據(jù)成鍵原子的價電子數(shù)來判斷能形成幾個共用電子對。如果只有一個共用電子對，則該共價鍵一定是σ鍵；如果形成多個共用電子對，則先形成一個σ鍵，另外的原子軌道形成π鍵。②根據(jù)成鍵軌道類型判斷，s軌道形成的共價鍵全都是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。逐點清(二)常見有機化合物的命名1．烷烴命名(1)烷烴的習(xí)慣命名法(2)烷烴的系統(tǒng)命名法如：

的名稱為__________________________。選主鏈選“最長”的碳鏈作主鏈，支鏈“最多”編號位從距離支鏈“最近”的一端開始，編號之和“最小”寫名稱先簡后繁，相同基合并2,2－二甲基－4－乙基己烷2．烯烴和炔烴的命名3－甲基－1－戊烯4,4－二甲基－2－己炔3．苯及其同系物的命名(1)苯作為母體，其他基團作為取代基。(2)如果苯分子中的兩個氫原子被兩個甲基取代后生成二甲苯，其有三種同分異構(gòu)體，可分別用鄰、間、對表示；也可將某個甲基所在的碳原子的位置編為1號，選取最小位次給另一個甲基編號。如4.烴的含氧衍生物的命名(1)醇、醛、羧酸的命名選主鏈將含有官能團(—OH、—CHO、—COOH)的最長鏈作為主鏈，稱為“某醇”“某醛”或“某酸”編號位從距離官能團的最近一端對主鏈上的碳原子進行編號寫名稱將支鏈作為取代基，寫在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面，用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明官能團的位置(2)酯的命名：合成酯時需要羧酸和醇發(fā)生酯化反應(yīng)，命名酯時“先讀酸的名稱，再讀醇的名稱，后將‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸與乙醇形成酯的名稱為甲酸乙酯。[題點考法·全面練通]1．有機物的命名方法有多種，下列有機物用系統(tǒng)命名法命名正確的是()解析：A項，名稱為2－甲基丁烷，錯誤；B項，名稱為2－丁醇，錯誤；C項，名稱為2－甲基丙酸乙酯，錯誤。答案：D2．下列有機物的系統(tǒng)命名正確的是

()解析：A項中有機物的名稱應(yīng)為1,2－二溴乙烷；B項中有機物的名稱應(yīng)為3－甲基－1－戊烯；D項中有機物的名稱應(yīng)為2,2,4－三甲基戊烷。答案：C3．(1)按照系統(tǒng)命名法寫出下列有機物的名稱。(2)根據(jù)下列有機化合物的名稱，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式。①2,4－二甲基戊烷：________________________；②2,2,5－三甲基－3－乙基己烷：________________________。答案：(1)①3,3,5－三甲基庚烷

②4－甲基－3－乙基－3－辛烯答案：(1)3,4－二氯苯甲酸

(2)苯酚

(3)苯甲醇[歸納拓展]

系統(tǒng)命名法中四種“字”的含義①烯、炔、醛、酮、酸、酯——指官能團。②二、三、四——指相同取代基或官能團的個數(shù)。③1、2、3——指官能團或取代基的位置。④甲、乙、丙、丁——指主鏈碳原子個數(shù)分別為1、2、3、4……逐點清(三)研究有機化合物的一般方法1．研究有機化合物的基本步驟2．分離、提純有機化合物的常用方法(1)萃取類型原理液－液萃取利用待分離組分在兩種互不相溶的溶劑中的__________不同，將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程固－液萃取用溶劑從固體物質(zhì)中溶解出待分離組分的過程溶解性[注意]

分液時先將下層液體從下口放出，再將上層液體從上口倒出。(2)蒸餾和重結(jié)晶

適用情況要求蒸餾常用于分離、提純液態(tài)有機化合物①該有機化合物熱穩(wěn)定性較高②該有機化合物與雜質(zhì)的_______相差較大重結(jié)晶常用于提純固體有機化合物①雜質(zhì)在所選溶劑中__________很小或很大②被提純的有機化合物在此溶劑中溶解度受_______影響較大沸點溶解度溫度3．有機化合物分子式的確定(1)元素分析定性分析用化學(xué)方法測定有機化合物的元素組成，如燃燒后C→CO2，H→H2O定量分析將一定量的有機化合物燃燒，轉(zhuǎn)化為簡單的無機物，并通過測定無機物的質(zhì)量，推算出該有機化合物所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后計算出該有機化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡整數(shù)比，確定其實驗式續(xù)表(2)相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法質(zhì)荷比(分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量與電荷數(shù)的比值)最大值即為該有機物的相對分子質(zhì)量。(3)利用實驗式和相對分子質(zhì)量確定分子式。(4)利用商余法確定烴的分子式設(shè)烴的相對分子質(zhì)量為M，則4．有機化合物分子結(jié)構(gòu)的鑒定(1)物理方法吸收頻率(2)化學(xué)方法：利用特征反應(yīng)鑒定出官能團，再進一步確認(rèn)分子結(jié)構(gòu)。常見官能團的特征反應(yīng)：官能團種類試劑判斷依據(jù)碳碳雙鍵或碳碳三鍵溴的CCl4溶液紅棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去鹵素原子NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液有沉淀產(chǎn)生醇羥基鈉有氫氣放出酚羥基FeCl3溶液顯紫色濃溴水有白色沉淀產(chǎn)生醛基銀氨溶液有銀鏡生成新制Cu(OH)2懸濁液有磚紅色沉淀產(chǎn)生羧基NaHCO3溶液有CO2氣體放出續(xù)表微點小練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)碳?xì)滟|(zhì)量比為3∶1的有機物一定是CH4 ()(2)CH3CH2OH與CH3OCH3互為同分異構(gòu)體，其核磁共振氫譜相同

()(3)乙醇是良好的有機溶劑，根據(jù)相似相溶原理可用乙醇從水溶液中萃取有機物

()×××××化學(xué)方法可能的官能團名稱①向某烴樣品中滴加溴的四氯化碳溶液，紅棕色褪去

②向某烴樣品中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去

③向某有機物樣品中加入NaOH溶液，并加熱、振蕩，加入足量稀硝酸，再加AgNO3溶液，產(chǎn)生淡黃色沉淀

④向某有機物樣品中加入金屬鈉，有無色無味氣體放出

⑤向某有機物樣品中加入足量飽和溴水，有白色沉淀產(chǎn)生

⑥向某有機物樣品中滴加FeCl3溶液，溶液顯紫色

2．利用化學(xué)實驗確定有機物分子結(jié)構(gòu)。⑦將某有機物樣品滴加到銀氨溶液中，水浴加熱，產(chǎn)生光亮的銀鏡

⑧將某有機物樣品滴加到新制的氫氧化銅中，加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀

⑨向某有機物樣品中滴加NaHCO3溶液，有無色無味氣體放出

續(xù)表

答案：①碳碳雙鍵或碳碳三鍵

②碳碳雙鍵或碳碳三鍵

③溴原子

④羥基或羧基

⑤酚羥基

⑥酚羥基

⑦醛基

⑧醛基

⑨羧基[題點考法·全面練通]題點(一)常見有機化合物的分離、提純1．為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))，所用除雜試劑和分離方法都正確的是

()選項ABCD含雜物質(zhì)乙酸丁酯(乙酸)酒精(水)乙烯(二氧化碳)溴苯(溴)除雜試劑Na2CO3溶液生石灰酸性KMnO4溶液四氯化碳分離方法過濾蒸餾洗氣分液解析：乙酸能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成溶于水的乙酸鈉，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，應(yīng)用分液法分離，故A錯誤；酒精與生石灰不反應(yīng)，水與生石灰反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以可以用生石灰除去酒精中的水，再通過蒸餾的方法分離，故B正確；乙烯具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化成二氧化碳，故C錯誤；溴苯和溴都能溶于四氯化碳，所以不能分離，故D錯誤。答案：B2．按以下實驗方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法正確的是

()A．步驟①④分別是蒸餾、過濾B．步驟②振蕩時，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向下C．步驟③需要用到坩堝D．步驟④選用直形冷凝管解析：由實驗流程可知，步驟①是分離固液混合物，其操作為過濾；步驟②先萃取再分離互不相溶的液體混合物，需進行分液，要用到分液漏斗；步驟③是從溶液中得到固體，操作為蒸發(fā)，需要蒸發(fā)皿；步驟④是從有機層中利用沸點不同采取蒸餾得到甲苯。根據(jù)分析可知步驟①④分別是過濾、蒸餾，故A錯誤；步驟②振蕩時，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上，故B錯誤；步驟③為蒸發(fā)結(jié)晶，要用蒸發(fā)皿而不是坩堝，故C錯誤；步驟④為蒸餾，可以用直形冷凝管增強冷凝效果，故D正確。答案：D題點(二)有機化合物分子式和結(jié)構(gòu)的確定3．靛青是一種染料，利用元素分析儀分析其樣品，發(fā)現(xiàn)它只含碳、氫、氧、氮四種元素，四種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別如下：碳為73.3%、氫為3.8%、氮為10.7%、氧為12.2%，則靛青的最簡式為

()A．C8H5NO B．C4H6NOC．C2H2NO D．C7H8NO答案：A4．已知某有機物A的核磁共振氫譜如圖所示，下列說法中不正確的是(

)A．若分子式為C3H6O2，則其結(jié)構(gòu)簡式可能為CH3CH2COOHB．分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)之比為1∶2∶3C．該分子中氫原子個數(shù)一定為6D．若A的化學(xué)式為C3H6，則其為丙烯解析：分子式為C3H6O2，則其結(jié)構(gòu)簡式可能為CH3CH2COOH，含3種