2027高考化学一轮复习 课件含答案 第十章 有机化学基础-第47讲 有机化合物的空间结构 同系物 同分异构体

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大单元五 有机化学基础
第47讲 有机化合物的空间结构 同系物 同分异构体
考点一 碳原子的成键特点 有机化合物的空间结构
考点二 同系物 同分异构体
课标要求 1.理解有机化合物的表示方法，碳原子的饱和程度、共价键的类型与有机化合物的空间结构。2.能理解同系物，能辨识同分异构现象，能写出符合特定条件的同分异构体，能举例说明立体异构现象。
一、有机化合物的表示方法与碳原子的结合方式
1. 有机化合物的表示方法（1）有机化合物结构的常见表示方法（以丙烯、乙酸为例）
2. 有机化合物中碳原子的成键特点
3. 有机化合物中共价键与反应类型的关系
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二、原子共直线、共平面问题
1. 原子共直线与共平面的基本类型（1）甲烷型：____________结构，碳原子与四个相同的原子形成四个共价键时，空间结构都是正四面体，五个原子中最多有三个原子位于同一平面。（2）乙烯型：________结构，位于乙烯型结构上的六个原子一定位于同一平面。（3）乙炔型：________结构，位于乙炔型结构上的四个原子一定在一条直线上，也一定位于同一平面。（4）苯型：平面__________结构，位于苯环上的十二个原子一定位于同一平面，并且处于对角线的四个原子共直线。
2.复杂的原子共直线与共平面问题对于复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共平面、共直线问题。
1. 某有机化合物中可能同时含有碳碳双键、碳碳三键及环状结构。( )
3. （2025·河南卷·2）二氯甲烷分子的球棍模型： 。( )
4. 乙酸与钠反应比水与钠反应更剧烈，是因为乙酸分子中氢氧键的极性更强。( )
5. 乙烷分子中所有原子都处于同一平面上。( )
[解析] 乙烷中含有2个甲基，甲基具有甲烷的结构特点，所有原子不可能处于同一平面上。
6. 苯乙烯（ ）分子中所有原子可能位于同一平面。( )
考向1 有机化合物的表示方法与碳原子的结合方式
1. （2025·山西怀仁一中期中）下列化学用语或图示表示错误的是( )
D. 的键线式：
[解析] 的键线式应为 ，D错误。
2. （2024·湖南常德模拟）某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合物分子的球棍模型如图所示。下列说法错误的是( )
A. ①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则B. ④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四价”原则C. ②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃D. 由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定在同一条直线上
[解析] 当3个或3个以上的碳原子以碳碳单键形成碳链时，碳链呈锯齿状，即所有碳原子一定不在同一条直线上，D错误。
总结归纳有机化合物的表示中“四式”的相互关系
考向2 原子共直线、共平面问题
3. （2025·黑龙江哈尔滨期中）下列对有机物的结构的描述中，正确的是( )
4. （2025·河北衡水中学期末）某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
[解析] 中标*的碳原子为饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，B错误。
总结归纳有机物中原子共平面、共直线的判断方法1.单键旋转思想：有机物分子中的所有单键均可旋转，但形成双键和三键的原子不能绕轴旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用。2.定平面规律：共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时，两平面必定重叠，两平面内的所有原子必定共平面。3.定直线规律：直线形分子中有2个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子也必在此平面内。#1.4
1. 同系物（1）概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个_____原子团的化合物互称为同系物。（2）特点：官能团（或苯环等特殊结构）的____________均相同，具有相同的通式。（3）性质：熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加（同时相对分子质量也在增大）而发生规律性变化，化学性质______。
. .
二、同分异构现象与同分异构体
1. 概念：化合物具有相同的________，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有______________的化合物互称为同分异构体。2. 同分异构体的类型
3.常见的官能团异构#3
2. 存在2种位置异构体。( )
[解析] 的位置异构体只有1种，即 。
3. （2025·甘肃卷·18改编）C（ ）与D（ ）互为同系物。( )
[解析] C与D的官能团种类不同，不互为同系物。
5. 相对分子质量相同而结构不同的化合物一定互为同分异构体。( )
[解析] 相对分子质量相同的物质分子式不一定相同，如乙醇和甲酸的相对分子质量都是46，分子式不同，二者不互为同分异构体。
[解析] 题给物质的含羧基的同分异构体有2种，分别为正丁酸和异丁酸。
1.以碳骨架为母体的同分异构体的书写方法（1）先确定碳骨架并分析其所有的异构情况，通常可以用“碳链缩减法”。（2）在列出的全部碳骨架上添加官能团，完成异构体书写。添加多个官能团时要逐一进行，如书写二氯代物时，应先将所有一氯代物全部列出，在此基础上再添加第二个氯原子，否则容易漏写。对于多个不同的官能团，通常先添加“中间型”官能团（如双键、三键等），再添加“末端型”官能团（如羧基、醛基、羟基、碳卤键、氨基等），这样可以最大限度地避免重复。
（2）（2024·黑吉辽卷·19节选）D（ ）的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有___种（不考虑立体异构）。
考向1 同系物与同分异构体的判断
1. （2025·安徽池州期中）下列说法正确的是( )
考向2 同分异构体数目的判断
A. 9种B. 10种C. 11种D. 12种
4. （2025·湖北武汉期中）下列物质在给定条件下的同分异构体数目（不考虑立体异构）正确的是( )
总结归纳判断同分异构体数目的常见方法#1.1
1. （2024·广东卷·9，2分）从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸（如图所示）,具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是( )
或 （或其他合理答案）
（3）（2024·安徽卷·18节选）D（ ）的同分异构体中，同时满足下列条件的有___种（不考虑立体异构）,写出其中一种同分异构体的结构简式_________________________________________________________。
①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基