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碳原子的成鍵特征、同系物、同分異構體,1.有機物中碳原子的成鍵特征 (1)碳原子的最外層有____個電子，可與其他原子形成4個_____鍵，而且碳碳原子之間也能相互形成_____鍵； (2)碳原子不僅可以形成____鍵，還可以形成____鍵或____鍵； (3)多個碳原子可以相互結合形成碳鏈，也可以形成碳____，碳鏈或碳環(huán)上還可以連有______。,4,共價,共價,單,雙,三,環(huán),支鏈,2.同系物 (1)定義_____相似，在分子組成上相差__________________原子團的物質互稱為同系物。,結構,一個或若干個CH2,(3)同系物的化學性質_____，物理性質呈現(xiàn)一定的遞變規(guī)律。,相似,3.同分異構體 (1)具有相同的_______，但具有不同_____的化合物互稱為同分異構體。 (2)特點 ①分子式相同，相對分子質量相同。但相對分子質量相同的化合物不一定是同分異構體。 ②同分異構體的最簡式相同。但最簡式相同的化合物不一定是同分異構體，如C2H4與C3H6(環(huán)丙烷)。 ③結構不同，即分子中原子的連接方式不同。同分異構體可以是同一類物質，也可以是不同類物質。,分子式,結構,(3)類型,[易錯警示] (1)CH2Cl2只有一種結構，不存在同分異構體。 (2)“三同”之間的區(qū)別,甲烷、乙烯、苯的結構和性質,CH2===CH2,加成反應,在鐵催化下,取代反應,不反應,氧化反應,不反應,取代反應,加成反應、,氧化反應,加成反應、,取代反應,(1)加成反應的特點是：“斷一，加二，都進來”?！皵嘁弧笔侵鸽p鍵中的一個不穩(wěn)定鍵斷裂；“加二”是指兩個其他原子或原子團，一定分別加在兩個不飽和碳原子上，此反應類似無機反應中的化合反應，理論上原子利用率為100%。 (2)取代反應的特點是“上一下一，有進有出”，類似無機反應中的置換反應或復分解反應，注意在書寫化學方程式時，防止漏寫次要產物。,要點一 簡單有機物分子中共線、共面原子數的判斷,1.掌握三種分子的空間構型 (1)甲烷 ，正四面體結構，C原子居于正四面體的中心，分子中的5個原子中沒有任何4個原子處于同一平面內。其中任意三個原子在同一平面內，任意兩個原子在同一直線上。,(2)乙烯 ，平面結構，分子中的6個原子處于同一平面內，鍵角都約為120。 (3)苯 ，平面結構，分子中的12個原子都處于同一平面內。,2.明確兩個要點 (1)以上3種分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)取代，則取代后的分子空間構型基本不變。 (2)共價單鍵可以自由旋轉，共價雙鍵則不能旋轉。,【典例示范1】 (2015吉林長春調研)已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉，結構簡式為如下圖所示的烴，下列說法中正確的是( ) H3CCH3CH3CH3 A.分子中至少有9個碳原子處于同一平面上 B.分子中至少有10個碳原子處于同一平面上 C.分子中至少有11個碳原子處于同一平面上 D. 該烴屬于苯的同系物,解析 要判斷A、B、C三個選項的正確與否，必須弄清題給分子的空間結構。題給分子看起來比較復雜，若能從苯的空間結構特征入手分析就容易理解其空間結構特征。分析這一分子的空間結構時易被該結構簡式迷惑，若將題給分子表示為如圖所示，就容易將“一個苯環(huán)必定有12個原子共平面”的特征推廣到該分子中。以分子中左邊苯環(huán)為中心分析，這個苯環(huán)上的6個碳原子和直接連在這個苯環(huán)上的2個甲基中的碳原子以及另一個苯環(huán)中在虛線上的3個碳原子，即共有11個碳原子必定在同一平面。 答案 C,【借題發(fā)揮】 判斷有機物分子中原子的共線、共面問題時可根據所給有機物的結構簡式。將結構展開成盡可能的體現(xiàn)出其空間結構的形式，然后根據甲烷、乙烯、苯的空間結構特點，并結合單鍵可以自由旋轉，而雙鍵不能旋轉進行判斷。,要點二 同分異構體的書寫與判斷,(3)基元法 丙基有2種，則丙醇有2種，一氯丙烷有2種；丁基有4種，則丁醇有4種，戊酸有4種。 (4)換元法 一種烴如果有m個氫原子可被取代，那么它的n元取代物與(m－n)元取代物種類相等。,【典例示范2】 (2014四川資陽診斷)分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機化合物有(不考慮立體異構)( ) A.5種 B.6種 C.7種 D.8種,答案 C,【借題發(fā)揮】 書寫烷烴取代產物同分異構體的思維建模 第一步：寫出同碳原子數烷烴的碳架結構異構體。 第二步：利用等效氫法分別寫出每種同分異構體的對應取代物。,要點三 各類烴與溴水及酸性KMnO4溶液混合時的現(xiàn)象,【典例示范3】 (2013湖南十三校聯(lián)考)下列關于常見有機化合物的說法中，正確的是( ) A.乙烯和聚乙烯都能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應 B.苯和甲苯性質相似，既不能用溴水鑒別，也不能用酸性KMnO4溶液鑒別 C.利用溴水可以鑒別苯、CCl4和水 D.己烯和苯都能使溴水褪色，故不能用溴水鑒別己烯和苯,解析 聚乙烯分子結構中無碳碳雙鍵，不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，A錯誤；苯和甲苯均不能和溴水反應，但均能從溴水中萃取溴，且密度都比水的小，故不能用溴水鑒別，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但甲苯能使其褪色，故二者可用酸性KMnO4溶液鑒別，B錯；己烯使溴水褪色是由于發(fā)生了加成反應，反應后得到的有機層為無色液體，而苯萃取溴水中的溴，得到無色的水層和溴的苯溶液，D錯誤。 答案 C,【借題發(fā)揮】 類推甲烷、乙烯、苯的化學性質 (1)烷烴與甲烷相似，均能發(fā)生取代反應。 (2)含“ ”的有機物與CH2===CH2相似，可發(fā)生加成反應、加聚反應及氧化反應 (3)含苯環(huán)的有機物與 相似，苯環(huán)上的氫原子可被取代，苯環(huán)與H2可發(fā)生加成反應。,