有机化合物的结构特点精选(九篇)
第1篇：有机化合物的结构特点范文
关键词 有机化学；学习方法；掌握
关键之一：碳原子结构
一直以来，人们都认为有机化学、有机化合物都与碳原子有关，有机化合物的结构是以碳架结构为主的。因此弄清楚碳原子结构特点，对于正确理解有机物的结构并进一步学习和掌握其性质，有十分重要的意义。
在元素周期表中，碳原子排在第6位，核电荷数为6，核外电子排布为：1s22s22px12py1，价电子数为4，2s能级有一对孤对电子，2p能级有两个单电子。当碳原子在成键时，并不是2p能级上的两个单电子成键，而是2s能级上一个电子跃迁到2p能级的空轨道2pz上形成杂化轨道，共同参与成键。若2s能级的轨道与2p能级的三个轨道共同杂化，形成四个sp3杂化轨道。四个杂化轨道以“头碰头”的方式形成四个σ单键，空间取向为四面体的四个顶点，因此与碳原子形成四个σ单键的四个原子不可能处在同一平面上。比如：CH4、CCl4等。若2s能级的轨道与2p能级的两个轨道共同杂化，形成三个sp2杂化轨道。三个杂化轨道以“头碰头”的方式形成三个σ单键，空间取向为平面三角形的三个顶点，而未杂化的p轨道则以“肩并肩”的方式形成一个π键。因此与碳原子形成三个σ单键的三个原子处于同一平面上。比如：C2H4、HCHO、C6H6等。
若2s能级的轨道与2p能级的一个轨道共同杂化，形成两个sp杂化轨道。两个杂化轨道以“头碰头”的方式形成两个σ单键，空间取向为一条直线的两个相反方向，而未杂化的两个p轨道则分别以“肩并肩”的方式共形成两个π键。因此与碳原子形成两个σ单键的两个原子处于同一直线上。比如：C2H2、CO2等。
关键之二：有机物碳架结构
明确掌握碳原子结构是学好有机化学的基础，接下来我们就要搞清楚有机物碳架结构的特点，为同分异构的判断书写、有机物的命名、有机反应方程式的书写等作准备、打基础。
有机物的基本框架是以碳原子相互连接而形成的，可以相互连接成链状，也可以相互连接成环状。碳原子相互之间可以通过单键相连，也可以通过双键或叁键相连，既可以形成直链，也可以形成支链。因此在原子种类和个数均相同的情况下，链状与环状（如烯烃和环烷烃）、直链与支链（如正丁烷和异丁烷）、两个双键与叁键（如1，3-丁二烯与1-丁炔）等互为同分异构。对于含苯环结构的有机物，侧链取代基在苯环上的位置不同也会产生“邻、间、对”的位置异构（如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯）。
有机物分子中碳原子与碳原子之间通过单键形成链状结构，通过单键的旋转有机物的结构简式的书写形式就有多种可能。因此在命名时，不能受结构简式写法的影响认为只有在一条直线上的碳原子形成的才是主链，而应以任意链（不一定是直线形链）中碳原子数是否最多为标准来判断。比如下面这个两个结构中，主链碳原子数都是8而不是5。
当有机物分子中碳原子与碳原子之间通过双键或叁键相连时，受双键或叁键中π键的影响，双键或叁键碳原子不能旋转，因此双键碳原子上连接不同的原子或原子团时，就会产生“顺式和反式”异构。如：
反-2-丁烯 顺-2-丁烯
有机物在一定条件下发生化学反应时，尤其是发生官能团的特性变化时，主要都是官能团发生变化，而有机物的碳架结构一般是不发生变化的。即碳原子的连接顺序以及碳原子数一般是不会发生改变的。这样有利于我们方便地判断有机产物的结构并正确的书写出来。这一点在解答有关有机合成与推断题的时候相当有用。
关键之三：有机物官能团结构
有机物的官能团结构是学习和认识有机物的重点。熟练掌握有机物的官能团结构，对于有机物类别的判断、同分异构体的书写判断、同类别有机物性质的类推等都有十分重要的意义与作用。
在中学阶段，有机物的分类主要是按照官能团的不同来进行的，具有不同的官能团，就属于不同类别的有机物。因此熟练掌握官能团的结构，认清官能团与有机物类别的关系，对于学习和掌握不同的有机物的性质十分重要。
不仅如此，具有相同分子式的有机物可能含有不同的官能团，属于不同类别的有机物，互为官能团异构。在书写和判断有机物的同分异构体的时候，不仅考虑碳链异构、位置异构，更重要的是官能团异构。了解具有官能团异构的有机物的结构，准确判断其所具有的不同的官能团的结构特点，更有利于掌握他们的不同的典型性质。
不同的官能团有不同的结构，能够发生不同的变化，表现出不同的性质，并且某些性质具有一定的典型性和特殊性。当某有机物含有某官能团时，它就具有该官能团所能发生的变化和性质，反之若某有机物能发生某些特殊的变化和反应，它就具有相应的官能团。比如：有机物含醛基官能团，该有机物可发生银镜反应，反之，若某有机物能发生银镜反应，则该有机物一定含有醛基官能团。
第2篇：有机化合物的结构特点范文
能力是一种个性心理品质,是个体适应并胜任于活动和调节自身行为的心理可能性与现实相统一的品质。一种具体的能力是由智力、相应的知识和技能三个基本因素构成的。真正形成某种能力,仅有相应的智力是不够的,还必须掌握有关的知识和技能。智力、知识、技能之间是相互作用、相互制约的,他们与能力的关系可以大致用下图表示:
有机化学
智力
能力
知识 技能
由此可见,考查能力,就是对智力、知识、技能三方面综合应用的考查。
高考中对有机化学内容的考查,由低到高可分为三个层次:了解、理解、综合应用。了解:对所学有机化学知识有初步认识,能够正确复述、再现、辩认或直接使用。理解(掌握):领会所学有机化学知识的涵义及其适用条件,能够正确判断、解释和说明有关化学现象和问题,即不仅“知其然”,还要“知其所以然”。综合运用:在理解所学各部分有机化学知识的本质区别与内在联系的基础上,运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算、解释、论证一些具体化学问题。
2、高考化学中有机化学试题的命题特点
2.1、考查考生能否从有机化合物的官能团认识(推测)其性质。
例1:2006年理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)第12题。茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下所示:
特点
关于茉莉醛的下列叙述错误的是……( )。
A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原
B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
例2:2006年理科综合能力测试(重庆卷)第12题。利尿酸在奥运会上被禁用,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是……( )。
特点
A. 利尿酸衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H14Cl204
B. 利尿酸分子内处于同一平面的原子不超过10个
C.1mol利尿酸能与7molH2发生加成反应
D. 利尿酸能与FeCl3色反应
例3: 2007年理科综合能力测试(四川卷)第12题。咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,结构简式如下所示。关于咖啡鞣酸的叙述不正确性的是………( )。
A.分子式为C16H18O9趋向
B.与苯环直接相连的原子都有在同一平面上
C.1mol咖啡鞣酸水解时可消耗8molNaOH
D.与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应
2.2、对有机化学反应类型、同分异构体的书写、从结构式确定其分子式和最基本的一些有机化学反应等方面不定期地考查
例:2006年理科综合能力测试(全国卷Ⅱ)第29题的(5)、2006年理科综合能力测试(北京卷)第25题的(2)、属于对有机化学反应类型方面的考查; 2008年理科综合能力测试(全国卷)第29题的(5)属于对同分异构体的书写方面的考查; 2006年理科综合能力测试(四川卷)第28题的(1)、2006年理科综合能力测试(全国卷Ⅱ)第29题的(1)属于对从结构式确定其分子式方面的考查; 2007年理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)第29题的(2)属于对最基本的一些有机化学反应方面的考查。
2.3、考查考生能否从有机化合物的分子模型认识其结构,再从结构推测性质;或能否从性质推测结构。
例1:2006年理科综合能力测试(全国卷)第29题。萨罗(Salol)是一种消毒剂,它的分子式为C13H10O3,其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):
特点
能力
(1)根据上图模型写出萨罗的结构简式 。
(2)萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯和水杨酸(邻羟基苯甲酸)。请设计一个方案,说明苯酚、碳酸、水杨酸的酸性依次增强(用化学方程式表示)。
(3)同时符合下列四个要求的水杨酸的同分异构体共有 种。
①含有苯环;②能发生银镜反应,不能发生水解反应;③在稀NaOH溶液中,1mol该同分异构体能与2molNaOH发生反应;④只能生成两种一氯代产物。
(4)从(3)确定的同分异构体中任选一种,指定为下列框图中的A。
特点
写出下列两个反应的化学方程式(有机物用结构简式表示),并指出相应的反应类型。
①A B 。反应类型: 。
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
②B+D E 。反应类型: 。
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
(5)现有水杨酸和苯酚的混合物,它们的物质的量之和为nmol。该混合物完燃烧消耗aLO2,并生成bgH2O和cLCO2(气体体积均为标准状况下的体积)。
①分别写出水杨酸和苯酚燃烧的化学方程式(有机物可用分子式表示)。
②设混合物中水杨酸的物质的量为xmol,列出x的计算式。
例2:2006年理科综合能力测试(北京卷)第25题。有机物A为茉莉香型香料。
能力
(1)A分子中含氧官能团的名称是 。
特点
(2)C的分子结构可表示为(其中R和R′代表不同的烃基):
能力
A的化学式是 ,A可以发生的反应是 (填写序号字母)。
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
a.还原反应 b.消去反应有 c.酯化反应 d.水解反应
(3)已知含有烃基的有机物与浓溴水反应产生白色沉淀,则含有烃基R′的有机物R-OH的类型属 。
(4)A分子结构中只含有一个甲基,A的结构简式是 。
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
(5)在浓硫酸存在下,B与乙醇共热生成化合物C10H22O2的分子式是 。
(6)在A的多种同分异构体中,分子结构中除烃基R′含有三个甲基外,其余部分均与A相同的有 种。
趋向
例3: 2007年理科综合能力测试(全国卷Ⅱ)第29题。下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据下图回答问题: 高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
(1)D的化学名称是 。 (2)反应③的化学方程式是 。
(有机物须用结构简式表示)(3)B的分子式是 。A的结构简式是 。
反应①的反应类型是 。(4)符合下列3个条件的同分异构体的数目有 个。
ⅰ)含有邻二取代苯环结构、ⅱ)与B有相同官能团、ⅲ)不与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途 。
另,2006年理科综合能力测试(四川卷)第28题的(2)、(3)、(4);2007年理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)第29题的(1)、(3)。均属这类题型。
3、高考化学试题中有机化学试题的命题趋向
普通高校招生的目的和性质决定了它不仅要对学科知识和具体技能进行考核,也要考查考生对知识的内在联系、学科基本规律与方法的理解和运用度。研究近年来的高考化学有机试题可知,关于有机化学知识的考查,其发展趋势,是更加重视对考生的能力和素质进行考查,侧重于对考生的综合应用能力进行考查,即侧重对高层次要求的考查,这是因为高层次的要求中一般包含低层次的要求。基于新信息题能够满足上述要求,故近年来高考化学试题中对有机化学内容的考查以这类题型为主。这类题的背景是考生从未接触过的新概念、新原理、新知识或新方法,要求考生通过自学,迅速接受新信息,运用新信息,还必须迁移已有知识来解答新问题。这一类题提供的背景材料主要有三种:一是有机化学新成就(新发现、新产品、新材料);二是高校有机化学课程有关知识;三是环境、健康、能源等应用性知识。解这种试题,考生必须把自己已有的知识和技能应用到新的情境中。
例1:已知:CH3CH2OH 有机化学CH3COOCH2CH3
(相对分子质量46) (相对分子质量88)
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
现有只含C、H、O的化合物A~F,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。
有机化学
(1)在化合物A~F中有酯结构的化合物是(填字母代号) 。
(2)把化合物A和F的结构式分别填在下面的横线上。
A ; F 。
本题是信息迁移题。有的信息是直接给的,有的信息却要考生自己体会出来。要推出A、F的结构,要求有严密的逻辑性,能正向、逆向考虑问题,能从“形式相似”看出“功能相似”。
例2:α-松油醇可经以下路线合成,小方框中的每一字母各代表一种有机物:
(文秘站:) 特点
可供选择的试剂:①Br2 ②H2 ③O2 提示:
有机化学
请回答下列问题:
⑴试剂1是 ,试剂2是 。
⑵A至H中,能发生银镜反应的是 。
⑶G和H的结构简式分别是:G ;H 。
⑷E转化为F的反应方程式是 。
例3:2006年理科综合能力测试(天津卷)第27题。 碱存在下,卤代烃与醇反应生成醚(R-O-R′):
高考化学试题中有机化学试题的命题特点与趋向的研究
化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃,反应框图如下;
趋向
请回答下列问题:
⑴1molA和1molH2在一定条件下恰好反应,生成饱一元醇Y,Y中碳元素的质量分数为65%,则Y的分子式为 ,A分子中所含官能团的名称是 ,A的结构简式是
。⑵第①②步反应类型分别为① ,② 。⑶化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是 。a.可发生氧化反应;b.强酸或强碱条件下均可发生消去反应;c.可发生酯化反应;d.催化条件下可发生加聚反应。⑷写出C、D和E的结构简式:C 、D和E 。⑸写出化合物C和NaOH水溶液反应的化学方程式: 。⑹写出:请记住我站域名四氢呋喃链状醚类的所有同分异构的结构简式:
第3篇：有机化合物的结构特点范文
在学习乙醇和乙酸的过程中，由于本身是生活中常见的两种有机物，可以展示样品，并介绍酒和醋的历史和中国的酒文化，有条件还可以去参观酒厂或者醋厂。在学习糖类、油脂和蛋白质的过程中，可以展示相关物质、图片或者录像，了解到这些物质在我们的日常饮食中无处不在。以上这些物质都与生活密切联系，是学生每天都能看到、听到、用到和吃到的。这些物质使学生倍感熟悉、亲切，认识到有机化学已渗透到生活的各个方面。
想象力比知识更重要
爱因斯坦说：“想象力比知识更重要。因为知识是有限的，想象概括世界上的一切，推动着社会的进步，成为知识进化的源泉。”有机物之所以种类繁多，最大的原因就是结构的复杂性，碳原子与碳原子之间形成碳碳键，可以形成单键、双键和三键；也能形成链状的结构，链可长可短，可有若干个支链，支链可相同，可不同，数目可多可少；还能形成环状结构，环的大小不同，可单环可多环，环体系中的支链大小可同可不同，数目可多可少；另外，有机化合物中碳原子除了可以与氢原子成键，还可以与其他原子成键等等。所以在有机物的教学中要着重培养学生的空间想象力，能在头脑中清晰地展现有机物的立体结构。使学生能通过结构角度认识有机物的性质，掌握有机化学中结构决定性质的教学模式。在教学过程中，应先复习前面所学过的化学键，在熟练掌握共用电子对理论和原子的成键规则的理论基础知识上，动手组装有机物的球棍模式和比例模型，并可以根据立体模型写出其电子式、结构式和结构简式。在具体体现有机物的结构特点和成键特点后，把实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面深刻认识有机物的结构和性质。通过抽象到具体再到抽象的过程，培养学生的空间想象力。
细节在于观察，成功在于积累
史迈尔说：“对微小事物的仔细观察，就是事业、艺术、科学及生命各方面的成功秘诀。”在有机物的学习过程中也是如此，有机物种类繁多复杂，致使存在其中的概念往往使学生应接不暇。在解题的过程中往往因为不细心或者是概念的模糊而导致不能正确地对题目进行分析，得不到准确的答案。在无机化学的学习过程中有些同学不注意审题，往往把需要写元素名称的题目，最后大意地把对应的元素符号写上去了。这样的学生不是因为不会做这道题，而是因为不够细心观察，而导致出现这样比较低级的错误。在离子键、离子化合物、共价键和共价化合物之间的关系上，也往往由于概念的不清晰而望文生义。往往以为含有共价键的就是共价化合物，离子化合物中不可能有共价键。殊不知在离子化合物中肯定有离子键，也可能有共价键，而在共价化合物中只能有共价键，而不能有离子键。好多同学由于对分子式、电子式、结构式和结构简式概念的模糊，在解题的过程中把这些概念对应的概念辨析题或者写出这几种式子的某一种等类似的问题搞混淆，不能清晰地区分出它们的区别，从而不能掌握每种式子所具有的特征。还有球棍模式、比例模型、同系物和同分异构体等易出现问题的概念的重点掌握，只有熟悉掌握才能运用自如。
不满足是向上的车轮
第4篇：有机化合物的结构特点范文
该类试题常以框图题形式出现，解题的关键是找出解题的突破口，一般采用“由特征反应推知官能团的种类，由反应机理推知官能团的位置，由转化关系和产物结构推知碳架结构，再综合分析验证，最终确定有机物的结构”的思路进行推理求解。每种类型的案件都有独特的破案方法，“有机推断案”亦是如此。
方法一 利用有机物的特殊结构与性质进行推断
有机物的性质，本质上是官能团的性质，每种官能团都有其特征反应。
1. 依据特征反应确定官能团的种类
2. 由官能团的特殊结构确定有机物的类别
（1）羟基连在脂肪烃基或苯环侧链上的物质为醇，而直接连在苯环上的物质为酚。
（2）与连接醇羟基（或卤素原子）碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。
（3）-CH2OH氧化生成醛，进一步氧化生成羧酸；氧化生成酮。
CO2。
3. 根据特定的反应条件推断反应类型
（1）“光照”是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如：烷烃的取代、芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代、不饱和烃中烷基的取代。
（2）“”为不饱和键加氢反应的条件，包括
与H2的加成。
（3）“”是醇消去H2O生成烯烃或炔烃、
酯化反应、醇分子间脱水生成醚的反应、纤维素的水解反应条件。
（4）“”是卤代烃消去HX生成不
饱和有机物的反应条件。
（5）“”是卤代烃水解生成醇、
酯类水解反应的反应条件。
（6）“”是酯类水解、糖类水解、油脂的
酸性水解、淀粉水解的反应条件。
（7）“”为醇氧化的条件；“”
是醛氧化的条件。
（8）“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。
（9）溴水或Br2的CCl4溶液是不饱和烃加成反应的反应条件。
4. 根据有机反应中定量关系进行推断
（1）烃和卤素单质的取代：取代1 mol 氢原子，消耗1 mol 卤素单质（X2）。
（2） 的加成：与H2、Br2、HCl、H2O等加
成时按物质的量比1∶1加成。
（3）含-OH有机物与Na反应时：2 mol-OH生成1 mol H2。
（4）1 mol-CHO对应2 mol Ag或1 mol-CHO对应1 mol Cu2O。
（5）1mol-COOH与碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。
（6）物质转化过程中相对分子质量的变化：
（M代
表第一种有机物的相对分子质量）
【案件1】（2016・全国卷II）氰基丙烯酸酯在碱性
条件下能快速聚合为，从而具有胶
黏性。某种氰基丙烯酸酯（G）的合成路线如下：
已知：
①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰
②
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。
（2）B的结构简式为 ，其核磁共振氢谱显示为 组峰，峰面积比为 。
（3）由C生成D的反应类型为 。
（4）由D生成E的化学方程式为 。
（5）G中的官能团有 、 、 。（填官能团名称）
（6）G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有 种。（不含立体异构）
【解析】本题主要考查有机合成和推断，意在考查考生τ谢合成路线的综合分析能力。
（1）根据A能发生已知②中的反应，则A含有
（羰基），根据已知①中氧元素质量分数，可知
A中O的个数为=1，根据核磁共振氢谱显示
为单峰，知两端的取代基相同，结合相对分子质
量为58，推出A的结构简式为，化学名称为丙酮。
（2）B的结构简式为，有两种类型的
氢原子，故其核磁共振氢谱有2组峰，峰面积比为1∶6或6∶1。
（3）C为，CD的反应条件为光
照，反应类型为取代反应。
（4） D为， DE为D的水解反应，
生成的E的结构简式为。
（5）G为，所含官能团有碳碳
双键、酯基、氰基。
（6）与G具有相同官能团且能发生银镜反应的G的同分异构体应含有甲酸酯基，包括、
、、HCOOCH2-CH=
CHCN、HCOOCH=CHCH2CN、、
、，共8种。
【答案】（1）丙酮 （2） 2 6∶1
（或1∶6） （3）取代反应 （4）+
NaOH+NaCl （5）碳碳双
键 酯基 氰基
（6）8
【“名探”点招】三招助解“有机推断案”
招式一：已知的分子式、结构简式为第一突破口。分析近年高考有机试题，不难发现其衍变关系大多是官能团的改变，碳链结构没有特别指明一般不会改变，所以只要根据已知的分子式或结构简式就可以按照其碳链情况简单判断其他物质的碳原子组成情况。
招式二：反条件为重要突破口。所有的有机推断题，在转化关系上通常会给出反应的条件，可以结合所学知识准确判断该反应的反应类型或前后物质，如“光照”通常为烷烃、不饱和烃（或芳香烃）烷基上的卤代反应，“”为卤代烃的消去反
应，“”是醇的催化氧化反应、
“”为卤代烃或酯的水解反应等。
招式三：所给信息必须用，即题目中给出的信息是解题的关键，推断时必须结合使用。也就是流程图中的条件只要是和信息一致的就肯定可以按照信息模仿写出前后物质。
方法二 依据有机物之间的转化关系
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因此解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
1.甲苯的一系列常见的衍变关系
①
②
③
2.二甲苯的一系列常见的衍变关系
【案件2】（2015・重庆卷）某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成（部分反应条件略）。
（1）A的化学名称是________，AB新生成的官能团是________。
（2）D的核磁共振氢谱显示峰的组数为________。
（3）DE的化学方程式为____________________________________________________。
（4）G与新制的Cu（OH）2发生反应，所得有机物的结构简式为_____________________。
（5）L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br+NaCCR2R1CH2CCR2+NaBr，则M的结构简式为________________________________。
（6）已知：，
则T的结构简式为____________。
【解析】（1）由A的结构简式H2C=CHCH3知，其化学名称是丙烯；比较A、B两分子的结构简式，可以看出B分子比A分子多的官能团为-Br。
（2）D分子中共有2种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱应显示2组峰。
（3）D生成E为溴代烃在氢氧化钠醇溶液作用下的消去反应，其反应方程式为CH2BrCHBrCH2Br + 2NaOHHCCCH2Br + 2NaBr + 2H2O。
（4）G分子中含有醛基，与新制氢氧化铜发生反应：HCCCHO + 2Cu（OH）2 + NaOHHCCCOONa+
Cu2O+3H2O，因此所得有机物的结构简式为HC CCOONa。
（5）L由B（CH2=CHCH2Br）与H2发生加成反应而得，则L为CH3CH2CH2Br。根据信息，L生成M的化学方程式为CH3CH2CH2Br + NaCCCHO CH3CH2CH2CCCHO + NaBr，因此M的结构简式为CH3CH2CH2CCCHO。
（6）由题目所给的信息，炔能与钠、液氨发生反应，
三键变双键，因此T的结构简式为 。
【答案】（1）丙烯 -Br （2）2
（3）CH2BrCHBrCH2Br+2NaOHHCCCH2Br +
2NaBr+2H2O （4）HCCCOONa
（5）CH3CH2CH2CCCHO
（6）
【“名探”点招】有机合成和推断的解题思路
（1） 有机合成的解题思路
（2） 有机推断的解题思路
方法三 利用题目所给信息推断
有机信息题常以新材料、高科技为背景，考查有机化学的基础知识。这类题目要求通过阅读理解、分析整理给予信息，找出关键。这类试题要求解答的问题通常并不难，特点是“起点高、落点低”。
1. 苯环侧链引进羧基
如 （R代表烃基）被酸性KMnO4溶液
氧化生成，此反应可缩短碳链。
2. 溴乙烷跟氰化钠溶液反应再水解可以得到丙酸
如CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。
3. 烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
如
。RCH===CHR′（R、R′代表H或烃基）与碱
性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可知碳碳双键的位置。
4. 双烯合成
如1，3?丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，这是著名的双烯合成，是合成六元环的首选方法。
5. 羟醛缩合
有α-?H的醛在稀碱（10% NaOH）溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β-羟基醛，称为羟醛缩合反应。
【案件3】（2016・武汉调研）G（异戊酸薄荷醇酯）是一种治疗心脏病的药物。其合成路线如下：
已知：①A能与FeCl3溶液发生显色反应
②RCH===CH2+CO+H2RCH2CH2CHO
③
④
（1）A的名称为________。
（2）G中含氧官能团名称为________。
（3）D的分子中含有____种不同化学环境的氢原子。
（4）E与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为________________________________。
（5）出符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式：______________________。
a. 分子中有6个碳原子在一条直线上；
b. 分子中含有―OH。
（6）正戊醛可用作香料、橡胶促进剂等，写出以乙醇为原料制备CH3（CH2）3CHO的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：
H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
【解析】A分子式为C7H8O，遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基，结合G的结构可知甲基与酚羟基处
于邻位，结构为；由信息③及G的结构可
知C为。
由C和G的结构可以反推出F为（CH3）2CHCH2COOH，E为（CH3）2CHCH2CHO，由信息②可知D为CH2===C（CH3）2。（5）由A的分子式可知不饱和度为4，分子中含有―OH，由于6个碳原子共直线，可知含有2个碳碳三键。（6）利用信息④可知通过醛醛加成生成4个碳原子的有机物，再通过信息②生成5个碳原子的醛。
【答案】（1）3?-甲基苯酚（或间甲基苯酚） （2）酯基 （3）2 （4）
NaOHCOONa+Cu2O+3H2O
（5）CH3-CC-CC-CH2-CH2OH、CH3―CC―C
、CH3-CH2-CC-CC-CH2OH
（6）CH3CH2OHCH3CHOCH2CH===
CHCHOCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH===
CH2CH3CH2CH2CH2CHO
【“名探”点招】书写陌生有机反应的一般方法
（1）遇到陌生有机物及其反应时要抓住两点：一是迅速识别有机物中熟悉的官能团，推断其性质；二是仔细对比反应前后有机物结构的变化，找出反应发生的关键之处，忽略结构中没有发生变化的部分。
（2）观察已知反应，对比反应前后有机物的结构，忽视没有变化的部分，细致观察变化的部分，哪些键发生了断裂，形成了什么键或官能团。
第5篇：有机化合物的结构特点范文
关键词：高中化学课程；化学分类结构；基本观念
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2013）09-081-01
“分类”不仅作为科学发展的基础和科学发展的产物，也是学生学习科学、理解科学的重要方式。化学学科的分类结构是化学家对纷繁复杂的化学变化的逻辑化和结构化的总结，是化学课程内容组织的重要线索。化学分类结构的发展也在影响着化学课程的发展。
一、化学学科的分类结构及发展特征
科学是组织化的知识体系，分门别类地划分和组织材料是一切科学的一项必不可少的任务。一个学科的分类结构的微观层面是该学科按类别组织的知识体系，宏观层面是因研究内容差异而形成的分支学科体系。
1、经典化学分类的“树枝式”结构。物质与变化是化学学科的研究对象。目前通行的物质分类法即依据物质的组成和结构先把物质分为单质和化合物，然后再进一步地划分。例如，化合物进而划分为无机化合物和有机化合物，无机化合物又分为氧化物、酸、碱和盐，等等。这种分类方法称为“树枝式”分类法。
依据不同分类角度，对化学反应进行划分和逐级细化，也可以形成“树枝式”的分类结构。例如，依据反应的形式把反应分为分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应等；依据反应物的性质分为无机反应、有机反应和生化反应等；依据反应中的电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应；依据反应中的粒子特征分为分子反应、离子反应和原子反应；依据热力学方法分为焓增减与熵增减相互组合的反应类型。
2、现代化学分类结构的特征。经典的化学学科分类主要是为了教学上的方便和学术组织的管理，学科分类之间的边界既非本质的也非严格的，创造性和进步是经常、甚至说通常发生在这些学科边界上的。现代化学的发展展现出一幅以化学为轴心的跨学科的壮观图景，现代化学高度分化与高度综合交替发生并正在实现更大的汇流整合，必将造成传统化学的分类根基岌岌可危。科学家越来越倾向于抛开传统树枝式分类，探索新的分类方式。
化学是研究从原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态的合成和反应、分离和分析、结构和形态、物理性能和生物活性及其规律和应用的科学。化学的分支结构和分类线索也体现了研究对象尺度不断丰富和多样化的特点，可根据研究对象的不同划分为八个层次：原子层次的化学、分子片层次的化学、分子层次的化学、超分子层次的化学、生物分子层次的化学、复杂分子体系的化学、介观聚集态的化学、宏观聚集态的化学。
二、化学分类结构的发展在化学课程发展中的体现
1、化学分类作为课程编制的线索。《普通高中化学课程标准（实验）》。（以下简称《课标》）的制定反映了化学学科体系“树枝式”分类结构的特征，这一特征由三个版本的教材进一步物化出来。
首先，元素化合物知识主要划分成无机化学和有机化学两大部分。无机化学部分体现了金属和非金属元素及化合物的分类线索。有机部分以烃及烃的衍生物的分类为结构框架，高分子化学的相关内容由于比较复杂而要求不高，主要放入合成材料专题中讨论。
其次，对基本概念原理内容的组织，反应原理部分体现了物理化学中热力学（能量、方向、限度），动力学（速率），氧化还原与电化学（氧化还原、电池、电解）和水溶液化学（电离、水解、沉淀）的学科分类结构。物质结构部分体现了结构化学中原子结构与周期律，化学键、分子结构与分子间作用力，以及晶体结构的学科分类结构。
于是无机化学、有机化学、高分子化学、物理化学、结构化学和分析化学等化学的二级学科和它们的下级分支，以及关于物质分类和化学反应分类的不同线索在高中课程中得到充分体现。
第6篇：有机化合物的结构特点范文
[关键词]有效课堂；教材；知识 有效的课堂教学更关注教学过程中学生的情感体验，关注学生学习方式的转变，关注课堂的预设与生成。现以苏教版《有机化学基础》专题4第三单元“醛的性质和应用”的教学为例，谈有效课堂的构建。
一、探寻教学的最佳切入点
（一）钻研教材，确定起点
有效的教材钻研要求教师在理解教材内容的基础上，依据《课程标准》与《学科指导意见》，领悟教材的编写意图，准确把握教材的知识内容与学生认知结构的关系。教学设计按照化学知识的学科逻辑、事物的发展逻辑、学习活动的心理逻辑，分析学生原有的学习基础，确定教学目标，理清教学思路，设计教学过程。
案例1： “醛的性质和应用”教材分析及设计思路
《普通高中化学课程标准》的教学要求：认识醛的典型代表物的组成和结构特点，知道醇、醛、羟酸间的转化关系；根据有机化合物组成和结构的特点，认识加成、取代和消去反应；结合生产、生活实际了解醛对环境和健康可能产生的影响，关注有机化事物的安全使用问题。活动与探究建议：醛基的检验。
《浙江省高中新课程实验化学学科教学指导意见》的教学要求：认识醛的组成和结构特点；通过乙醛的性质探究，了解醛的性质及用途；了解甲醛等常见有机物在日常生活中的应用及其对环境造成的影响；归纳醛等重要有机物之间的相互转化关系；理解缩聚反应的特点，能正确书写常见缩聚反应的化学方程式。
（二）创设情境，激发兴趣
心理学研究表明，当学生的学习内容和自己的生活经验相联系时，学生就会对学习产生兴趣。化学来源于实际生活，又应用于实际生活，因此教学中要多从学生熟悉的生活情景和感兴趣的事件出发，为学生提供观察和操作的机会，让学生体会到化学就在身边，感受到化学的趣味和作用。
案例2：“醛的性质和应用”新课导入
教师展示热水瓶瓶胆，提出问题：你知道热水瓶的瓶胆为何如此光亮么？
[学生回答]（提到瓶胆上镀银，并抓住机会设问）
[设问] 瓶胆是玻璃的，那么这层银又是怎么镀上去的呢？原来是一类有机物的功劳，这就是我们今天要学的一类烃的衍生物――醛。
通过创设学生感兴趣的情境，让学生感受到化学就在我们的身边，调动学生的探究热情，激发学生的求知欲，打开信息接收通道。
（三）合理过渡，适时展开
在了解学生已有认知结构的基础上，确定学生的“最近发展区”是构建有效课堂的关键环节。这个过程是在教师头脑中进行的，是教师处理教学问题的过程。本节内容以前，在醇的性质学习中，学生已经学过“乙醇催化氧化生成乙醛”的知识，可以由此展开。
案例3：乙醛性质学习的过渡
[提问] 醛的概念我们曾经接触过，请大家回忆，在哪里我们曾经接触过醛？
[学生思考回答] 乙醇氧化生成乙醛
[学生练习] 写出乙醇氧化成乙醛的化学方程式
二、体现学科特点，突出核心知识
（一）把握结构决定性质的学习方法
“结构决定性质，性质反映结构”在有机化学中表现得特别明显。决定醛类主要性质的结构是醛基，所以本节课堂教学中要牢牢把握“醛基的结构决定其性质”这一核心思想。
案例4：乙醛的性质（加成反应）
紧扣结构决定性质这一主线，采取对比法，先分析醛基中的碳氧双键和碳碳双键有类似之处，把碳碳双键与氢气加成反应的原理迁移到乙醛与氢气的加成反应中。
[师]展示乙醛的分子结构模型，提出问题：乙醛有几种化学键？
[生]4种：碳碳单键、碳氧双键、两种碳氢键
[师] 观察醛基，猜想在化学反应中哪些键容易断裂？
[生]碳氧双键，与碳氧双键相连的碳氢键。
[师]官能团中有一个C=O双键，同学们可以想象C=O的内部结构和C=C是类似的，结合CH2=CH2的有关性质，能否推测出醛基可能具有什么性质？
[学生回答]应该能发生加成反应
[师] 醛基的加成与C=C的加成相类似，请根据乙烯与氢气的加成反应写出乙醛与氢气加成的化学方程式。
（二）以探究实验为载体，提升学生分析和解决问题的能力
化学实验现象既可能有色、态、味的变化，又可能有气体生成，沉淀析出或发光、放热等现象。这些直观、鲜明的实验现象，不但可以帮助学生接受和理解化学知识，还能够驱使他们探寻原理，灵活应用。本节教材中“银镜反应实验”是中学化学最具代表性的实验之一，教学中应该充分发挥该实验的载体作用，要让学生明确实验操作目的，了解实验过程的注意点，再引导学生应用所学的实验知识解决实际问题。
案例5：乙醛的性质（实验探究）
进行分组探究银镜反应实验过程中，设计如下问题，启发学生思考、讨论。1.为什么银氨溶液要现用现配制？2.银氨溶液的主要成分是什么？3.为什么必须用水浴加热，不能用酒精灯直接加热？4.为什么有的同学得到的现象是黑色疏松的沉淀而不是光亮的银镜？5.实验结束后的试管壁上附着的银镜应该怎样洗涤？
进行乙醛与新制Cu（OH）2反应的实验探究时，设计下列问题：①如何配制新制的Cu（OH）2溶液？②加热至沸腾过程中沉淀颜色如何变化？
实验过程中，当学生看到自己制出的银镜时，当他们观察到加热过程中颜色的变化时，心情特别激动，探究原理的欲望更加强烈，对问题讨论更积极、更具体。
三、强化知识结构，巩固认知结构
知识结构与认知结构是教育心理学的两个基本概念，也是构建有效课堂的两个重要因素。化学学科的概念、原理和规律间的内在联系就构成了化学学科的知识结构；而认知结构是学生在感知和理解客观事实的基础上而形成的一种心理认知。在教学过程中，教师要注重知识的联系与深入，帮助学生形成坚固的认知结构。
（一）横向对比
对比是理解知识过程的核心，通过对比，可以揭示化学知识之间的共同点和差异点，澄清一些容易混淆的事实，帮助学生深入理解相关内容的本质。通过对乙醛与银氨溶液、新制Cu（OH）2反应的实验比较，引导学生总结醛类物质的检验方法。
案例6： 乙醛与银氨溶液、新制Cu（OH）2反应的实验对比
（二）纵向讨论
有机物种类繁多，但由于同系物的存在，而同系物的结构和性质是相似的，这就是普遍性。因此，在学习时只要认真弄懂一种或几种化合物，就可推知其他同系物的性质，从而把庞大的有机物体系化和规律化。但是，任何特殊性都不能完全包括在普遍性之中，学习中要善于在有机物的特殊性中发现普遍性，又要在普遍性的指导下研究特殊性。
课堂教学是教学的基本形式，是学生获取知识信息、锻炼多种能力和形成学科素养的主渠道。但课堂教学是一个复杂的动态过程，每一节课都有其不可替代性。因此，如何科学、合理地构建有效课堂，实现教师“教的有效”，学生“学的愉悦”，仍需要我们不断学习、摸索总结。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
第7篇：有机化合物的结构特点范文
在教学过程中我经常告诉学生一定要掌握基础知识，用熟练的基础知识来解决实际问题，另外要学会在解决实际问题中巩固自已的化学知识。那么怎样才能熟练掌握基础知识呢？
依据有机物的结构特点和性质递变规律，可以采用“交叉法”来复习各类有机物的有关性质和有机反应类型等相关知识点。
首先，根据饱和烃、不饱和烃、芳香烃、烃的衍生物的顺序，依次整理其结构特征、物理性质的变化规律、化学性质中的反应类型和化学方程式的书写以及各种有机物的制取方法。这些知识各种参考书都有，但学生却不太重视，大多数学生仅仅看看而已，却不知只有自已动手边理解边书写，才能印象深刻，记得牢固。
其次，按照有机化学反应的七大类型（取代、加成、消去、氧化、还原、加聚、缩聚），归纳出何种有机物能发生相关反应，并写出化学方程式。
最后，依照官能团的顺序，列出某种官能团所具有的化学性质和反应，这样交叉复习，足以达到基础知识熟练的目的。熟练的标准为：若提到某一有机物，立刻能反应出它的性质；若提到某类有机特征反应，立即能反应出是哪些有机物所具备的特性；若提到某一官能团，便知道相应的化学性质。物质的一般性质必定伴有其特殊性。例如烷烃取代反应的连续性、乙烯的平面分子结构、二烯烃的加成与加聚反应形成新的双健、苯的特殊化学键的特征、甲苯的氧化反应、卤代烃的水解和消去反应、伯醇和仲醇氧化反应的区别、醛基既可被氧化又可被还原、苯酚与甲醛的缩聚反应、羧基中的碳氧双键不会发生加氢反应、有机物燃烧的规律、碳原子共线共面问题、官能团相互影响引起该物质化学性质的改变等，这些矛盾的特殊性往往是考题的重要源泉，必须足够重视。
有机化学试题必有根据有机物的衍变关系而设计的推断或合成题。这类试题通常以新药、新的染料中间体、新型有机材料的合成作为载体，通过引入新的信息，组合多个化合物的反应合成具有指定结构的产物，从中引出相关问题，其中有推断原料有机物、中间产物以及生成物的结构式、有机反应类型和有关化学方程式书写等。然而这些考查都是在几乎没有见过的有机反应原理的基础上出现的，显然信息的选择、提炼、加工和应用是个难点。突破难点关键在于怎样阅读和理解信息，怎样将信息与自己掌握的基础知识结合起来解题。
（1）熟悉信息，尽快找出有用信息，对于新的有机反应历程，必须弄清来龙去脉，方能着手解题。
（2）找出解题突破口，这里可能要求正向思维，也可能逆向思维。
第8篇：有机化合物的结构特点范文
（一）知识脉络
本节教材在学生学习了淀粉、纤维素、蛋白质等天然有机高分子化合物之后，很自然地过渡到学习合成有机高分子化合物，首先介绍有机高分子化合物的相对分子质量，然后初浅地以聚乙烯、聚氯乙烯为例介绍有机高分子化合物的结构与基本性质，合成高分子化合物在溶剂中的溶解和在不同温度时的性能变化等性质是与合成高分子化合物的科学研究及生产加工密切相关的；最后简单介绍了常见高分子塑料、橡胶、纤维中某些有代表性的品种。
（二）知识框架
（三）新教材的主要特点：
新教材依然保持紧密联系实际和新的化学知识从生活和生产实际切入的风格，也注意了紧密联系学生已学过的知识如烯烃的加成反应、羧酸的酯化反应等，以帮助他们理解高分子化合物的性质、正确书写重要高聚物加聚反应的化学方程式，复习巩固已学的有机化学知识，也为他们选择后续的选修模块“有机化学基础”奠定必要基础。
二．教学目标
（一）知识与技能目标
1.引导学生初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用，学会书写重要加聚反应的化学方程式，了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活、现代科技发展中的广泛应用。
2.引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养他们的绿色化学思想和环境意识，提高他们的科学素养。
3.通过多样化的学习活动（自主检索、收集、分类比较、展示等）使学生了解塑料、合成橡胶、合成纤维的主要品种以及它们的原料来源与石油化工、煤化工的密切联系，同时提高他们的学习能力，丰富他们的学习方式。
（二）过程与方法目标
1.让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物，课堂上采用互动式教学，激发学生探究有机合成材料的组成、性能的兴趣。。
2、通过“迁移•应用”、“交流•研讨”、“活动•探究”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
（四）情感态度与价值观目的
1、通过“迁移•应用”、“交流•研讨”、“活动•探究”活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2.引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养他们的绿色化学思想和环境意识，提高他们的科学素养。
三、教学重点、难点
（一）知识上重点、难点
重要高聚物的加聚反应及其化学方程式
（三）方法上重点、难点
有机高分子化合物的结构与性质的关系的理解
四、教学准备
（十二）学生准备
1.课前让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物。
2.收集有关废弃塑料造成的白色污染、危害及其防治方法的资料。
（十三）教师准备
教学媒体、课件；准备“活动•探究”实验用品。
五、教学方法
问题激疑、实验探究、交流讨论、
六、课时安排
3课时
七、教学过程
第一课时
【引入】人类的生产和生活离不开各种各样的材料，请同学们根据自己收集的资料结合已有的知识对材料进行分类。
【点评】课前让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物，课堂上采用互动式教学。
【交流、投影】
无机非金属材料（如：晶体硅、硅酸盐材料等）
无机材料
无机金属材料（包括金属和合金）
材料天然有机高分子材料（如：棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等）
有机材料合成有机高分子材料（如：塑料、涂料、合成纤维、合成橡胶等）
新型有机高分子材料（如：高分子分离膜等）
【联想、质疑】在日常生活中，你一定接触过许多塑料、合成橡胶、合成纤维制品。你能举例说明吗？它们是什么原料制造的？它们具有哪些优于天然材料的性能？
【点评】通过回忆生活中的常识激发学生探究有机合成材料的组成、性能的兴趣。
【练习】计算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相对分子质量。
【质疑】经计算，它们的相对分子质量分别为180和890。数值已经不小，但是，我们仍称它们为低分子化合物，简称小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？
【讲述】如果有机化合物的相对分子质量达到几万到几百万，我们就称它们为有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。像以前所学过的淀粉、纤维素、蛋白质等物质都属于有机高分子化合物。有机高分子化合物的结构有哪些特点呢？
【引题、板书】一、有机高分子化合物
1.有机高分子化合物的结构特点
【讲述】有机高分子化合物虽然相对分子质量很大，但是它们的结构并不复杂，通常是由简单的结构单元连接而成的，例如，聚乙烯是由结构单元重复连接而成的，聚氯乙烯是由结构单元重复连接
而成的，其中的n表示结构单元重复的次数。
【投影讲述】高分子中的结构单元连接成长链，这就是通常所说的高分子的线型结构。具有线型结构的高分子，可以不带支链，也可以带支链。高分子链上如果有能起反应的原子或原子团，当这些原子或原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学键，产生一定的交联形成网状结构，这就是高分子的体型结构。
【过渡】由于有机高分子化合物的相对分子质量大及其结构的特点，因而使它们具有与小分子不同的一些性质。
【活动、探究】将教材的“观察•思考”涉及的实验改成学生分组实验（2～4人一组）。
1.从废旧轮胎上刮下的一些橡胶粉末约0.5g放入试管中，加入5mL汽油，观察粉末能否溶解。
2.取内径比实验室用导气胶管外径稍大的试管，胶管与试管等长。向试管中加入少量汽油后，将胶管插入试管，再用滴管向胶管内孔中滴满汽油，稍侯，可见胶管伸长。
3.取一小块聚乙烯塑料碎片，用酒精灯加热直至熔化时停止加热，等冷却后再加热，反复几次后点燃，观察变化的全过程。
【交流、讨论、板书】2.有机高分子化合物的主要性质
⑴溶解性：难溶于水，在有机溶剂中也只能溶胀并极缓慢。
⑵热塑性和热固性
⑶电绝缘性
⑷不耐高温易燃烧
【讲述】聚乙烯塑料受热到一定温度范围时，开始变软，直到熔化成流动的液体。冷却后又变为固体。加热后又熔化，这种现象就是线型高分子的热塑性。有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，如酚醛树脂。高分子化合物中的原子是以共价键结合的，因此它们一般不导电。
【小结】结构决定性质，性质决定用途，正因为有机高分子化合物有以上的主要性质，决定了高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。
作业：探究活动：学生分为若干小组通过去图书馆、上网查阅资料探究以下问题：
1．我们身边有哪些高分子化合物；
2．高分子化合物对工农业生产和生活有哪些重要作用；
3．了解高分子化合物的新发展，例如可导电的高分子材料、可降解塑料等。
并动员学生运用所学知识回答下列问题：
1．为什么聚乙烯塑料凉鞋破裂可以热补，而电木插座不能热修补。
2．装苯的试剂瓶不能用普通的胶塞的原因。
3．家贸市场上出售的香油的胶塞为什么要用玻璃纸包起来，如果不包起来会出现什么后果。
第二课时
【联想、质疑】现在，人们在日常生活中经常与塑料打交道，工农业生产和国防建设也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它们是怎样制成的？
【讲述】塑料的主要成分是被称为合成树脂的有机高分子化合物。例如，聚乙烯就是生产聚乙烯塑料的合成树脂。聚乙烯是以石油化工产品乙烯为原料，在适宜的温度、压强和引发剂存在的条件下发生反应而制得的。反应时，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，然后相互两两加成而聚成含n个结构单元的相对分子质量达几万以上的聚乙烯树脂。
【板书】二、塑料
【讲述】讲述聚合反应和加聚反应的概念。
【讲述、投影】塑料与合成树脂
⑴塑料是由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、色料、防老剂等添加剂组成的。
⑵树脂是指还没有跟各种添加剂混合的高聚物。
⑶有些塑料基本上是由合成树脂所组成的，不含或少含其它添加剂，如有机玻璃等。
【迁移、应用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引发剂作用下经过聚合反应所得聚合物都是重要的合成树脂。⑴它们为什么和乙烯一样，也能发生加聚反应？⑵写出化学反应式。
【交流、讨论】组织学生交流讨论聚合反应的书写技巧，尤其苯乙烯的聚合反应，可以适当点拨：将苯基（—C6H5）当作支链，使双键碳原子作为端点碳原子，以便于两两加成聚合。
【阅读】塑料王与工程塑料ABS的用途。
【过渡】聚乙烯是当今世界上产量最大的塑料产品，它有着广泛的应用。
【阅读、讨论】聚乙烯的性质和用途。
【讲述】塑料工业的发展，极大地提高了人们的生活质量，但是这些结构稳定、难以分解的塑料废弃物的急剧增加也带来了严重的环境问题。全世界每年产生数千万吨的废旧塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它们聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成为困扰人类社会的一大公害。减少与消除白色污染既要全社会共同努力，从我做起，少用并及时回收、再生，也要依靠科技，生产可降解的塑料。
【指导阅读】塑料的回收利用与可降解塑料。
作业：探究活动：
1.收集有关废弃塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社区进行宣传或提出倡议。
2.课外实验，参照教材第97页动手实践的方法进行废旧塑料裂解得燃气与燃油的实验。
3.收集橡胶制品的图片
第三课时
【引题】今天我们讨论第二大合成材料合成橡胶。
三、合成橡胶
【展示】展示课前同学们收集的橡胶制品的图片。
【交流、研讨】结合你已有的知识和生活常识思考：
1.橡胶的特性是什么？由此决定着它有哪些用途？
2.根据来源和组成不同，常用的橡胶有哪几种？
【讲述】构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈卷曲状，而且有柔性，受外力时可伸直，但取消外力后又可恢复原状，因此橡胶是具有高弹性的高分子化合物。根据来源和组成不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶往往具有高弹性、绝缘性以及耐油、耐酸碱、耐高温或低温等特性，因此具有广泛的应用。
【讲述】顺丁橡胶是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，它具有较高的耐磨性，广泛用于制造轮胎、耐寒制品及胶鞋、胶布、海绵胶等。利用工具栏讲解顺丁橡胶的合成，并以顺丁橡胶的高分子链的卷曲认识橡胶的高弹性。
【质疑】为什么实验室的橡胶管在空气中易老化？为什么盛酸的试剂瓶要用玻璃塞？
【过渡】常用的橡胶除天然橡胶、顺丁橡胶外还有其它的通用橡胶。
【阅读、讲述】阅读表3-4-1几种常用橡胶的性能和用途，以说明当今合成橡胶的广泛应用，以及“挑战者”航天飞机失事的悲惨事件就是由于橡胶密封圈失灵造成的。
【过渡】接下来讨论第三大合成材料合成纤维。
【交流、研讨】生活中你们知道哪些是纤维制品呢？棉花、羊毛、蚕丝与锦纶、涤纶有何区别？纤维素是如何分类的？
【投影、讲述】1.纤维素分类
纤维素：棉、麻
天然纤维蛋白质：丝、毛
纤维人造纤维：人造棉、人造丝
化学纤维合成纤维：锦纶、腈纶
第9篇：有机化合物的结构特点范文
论文关键词：空心微球,二氧化硅,应用前景
空心微球的研究已成为材料学领域的研究热点，材料科学与其它学科的融合使得空心球的应用领域日益拓展，除了利用空心球质轻(与实心对应物相比)的特性，将其应用于传统的轻质填料或排料外，其中空部分能够容纳大量的客体分子或大尺寸的客体，而产生一些奇特的基于微观“包裹”效应的性质而在一些新兴的领域也崭露头角，如以空心球的空腔微环境作为载体，用于化学微反应器、生物传媒、药物导弹和药物受控释放等；利用空心球在结构和性能上的可塑，用于压电转换、微波吸收、吸声降噪、光子晶体、宇航工业的抗紫外填料、低介电隔热元件、催化领域等；利用空心球的核层折光指数远低于壳层的折光指数，有可能对微波电磁场形成“黑洞”，可望获得高性能的雷达隐身材料；利用空心球材料特殊的力学、热学性质和良好的流动性，使其被作为轻质的隔热、保温、阻燃材料的研究对象[1-5]。许多材料如无机材料、高分子材料、金属氧化物以及半导体材料等均已被制成空心结构，从而呈现出常规材料所不具备的特殊功能。
通过形成核壳结构复合材料，可以作为制备空心球的一种技术手段。内核作为硬模板，纳米晶、纳米棒、纳米片、纳米带、孔（介孔、微孔、大孔）作为构筑单元，在硬模板的表面进行组装，然后采用化学刻蚀或锻烧的方法，去掉核壳结构复合材料的模板内核，形成具有多级结构的空心球。对各种结构可控、性能可调的微米乃至亚微米尺度的空心球，尤其是无机空心球的制备和研究，俨然已成为材料科学的研究前沿，制备单分散性且粒径可控的空心球壳材料是研究者多年追求的目标。纳米SiO2是目前应用最广泛的纳米材料之一，由于其具有高强度、高刚性、比表面积大、表面能高、能吸收紫外线等特点，在许多材料研究领域引起了广泛的重视，逐渐成为材料科学研究的热点[6]。
2. 二氧化硅空心微球的制备方法
空心球壳材料作为一种新型的具有特殊形态的功能材料，与传统粉体材料有诸多的不同，其制备方法很多，但制备过程中仍然存在着许多问题，而且空心球制备的大多数方法还
收稿日期： 修订日期：
作者简介：刘良震（1980-），男，助理讲师， E-mail：ldcllfz@sina.com
只限于实验室研究阶段，难以进行工业化批量生产，因此空心球壳材料的制备技术仍需进一
步的研究和探索。目前的研究工作主要集中在开发制备各种不同组成和性能空心球壳材料的方法上，在合成过程中如何精确控制空心球的尺寸、几何均匀性、球壳厚度以及球壳的组成和结构，如何寻求新的反应条件温和、条件可控、易操作、一步法合成球壳材料，如何降低成本、进行工业化生产和应用，都是人们面临的前沿问题，仍需要人们共同做进一步的探索和努力。
一般讲，核壳结构复合物的组成包括四种形式：①无机@无机；②无机@有机；③有机@无机；④有机@有机。用于空心球的制备，其中以有机@无机形式的核壳结构相关的研究报道最多。无机的壳可以是无定形或多晶的组成形式，无机物包括金属、氧化物、金属的氢氧化物及盐、Ⅱ-VI族与Ⅲ-V族半导体材料，而有机物主要是聚合物，如聚苯乙烯、聚苯胺等。目前为止，通过不同种类无机物之间或是无机物与有机物之间的组合，人们已经成功合成出为数众多、形态结构各异的核壳结构复合材料。
在常规结构核壳复合材料中，由于壳层完全均匀包覆在内核的表面，壳层将内核与外界环境完全隔离起来，从而可以防止外界环境与内核的相互影响。Stǒber课题组于1968年直接利用硅源的水解－凝聚过程制备出球形二氧化硅[7]。其开创性的工作为后来二氧化硅空心的深入研究奠定了基础。在空心球制备方面，往往普遍采用有机@无机形式的核壳结构，而有机物主要是聚合物（如聚苯乙烯）。Hanna Bamnolker和Shlomo Margel课题组在乙醇与2-甲氧基乙醇的混合溶液中采用分散聚合的方法在73℃的温度下反应制备出了聚苯乙烯微球。通过一系列的实验，探讨了不同反应参数对聚苯乙烯微球大小及单分散性的影响，如单体的浓度，稳定剂的种类（聚乙烯吡咯烷酮、乙烯吡咯烷酮与乙烯基乙酸盐的共聚物、聚乙烯乙酸酯）和浓度，分子量大小、引发剂的种类及浓度。这种分散聚合制备有机模板的方法为合成有机@无机形式的核壳结构准备了条件，引起了空心球研究领域的研究人员浓厚的兴趣，为二氧化硅空心球的发展起到的积极的推动作用。
随着人们对二氧化硅空心的深入研究，制备方法也层出不穷，自组装法、模板法、乳液法、喷雾反应法、微封装法、超声化学法和γ射线辐照法等相继被人们所发现。但由于实验条件限制及反应过程的不易控制等诸多因素，一些方法仅仅限于实验室阶段，无法进行大批量的工业生产，目前主要采用如下三种方法：
（一）溶胶－凝胶法
一般讲，在胶体颗粒（无机物、聚合物）悬浮液中，前驱体（金属盐、金属醇盐）发生水解与聚合反应，金属氧化物高分子沉积在胶体颗粒的表面，形成核壳结构复合物。迄今为止，采用溶胶－凝胶法，人们己经合成出多种核壳结构复合物。其中，由于以二氧化硅作为壳层所构筑的核壳结构复合物在胶体与材料领域具有广泛的用途，因而倍受人们的关注。Shishan Wu和Jian Shen课题组基于乳液聚合与溶胶－凝胶纳米包覆技术，制备出以聚合物为核，以SiO2为壳的纳米复合粒子。聚合物以苯乙烯（St）为单体，4-乙烯基吡啶（4VP）为共聚单体，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活化剂在70℃下乳液聚合成模板球，在碱性环境室温条件下进行溶胶－凝胶过程，在氨水－乙醇－水混合溶液中，正硅酸乙酯（TEOS）发生水解与聚合反应，从而在胶体颗粒的表面沉积二氧化硅，形成核壳结构复合物[8]。一些胶体颗粒对二氧化硅具有化学亲和性，因此二氧化硅可以直接包覆在胶体颗粒(如二氧化钛、二氧化锆、赤铁矿等)表面。Bai Yang课题组在Stöber体系中，采用简单的溶胶－凝胶过程制备出ZnO@SiO2复合微球，二氧化硅层的厚度由TEOS的加入量来调节[9]。对于那些不具有化学亲和性的材料，采用另外一种合成方法，用稳定剂、表面活性剂、硅烷偶合剂或PVP偶合剂作为联系核与壳的中间桥梁，然后二氧化硅在颗粒的表面发生水解聚合而形成核壳结构。Xuguang Liu课题组报道了利用碳微球为模板制备SiO2空心球方法，首先用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对碳球进行表面处理，然后采用溶胶－凝胶过程与Stöber方法制得C@SiO2核壳微球，通过煅烧得到空心结构微球[10]。
溶胶－凝胶方法制备核壳复合粒子时，一般需要利用内核与壳层间的化学或静电亲和作用，而且必须考虑到体系中的前驱体析出后包裹层物质有三个可能的竞争过程：（1）直接沉积在内核粒子表面；（2）沉积在己成膜的外壳层物质表面；（3）在溶液中均相成核并长大。通过控制条件，充分利用前两个过程，而抑制第三个过程的发生是制备涂层厚度均匀且包裹致密的核壳粒子的关键。
因此当要制备核层和壳层间相容性不很理想的核壳复合粒子（如金属/非金属核壳复合粒子）时，一般需要先用偶联剂对内核粒子进行表面改性。
（二）反相微乳液法
反相微乳液一般是由表面活性剂、助表面活性剂（一般为醇）、油（通常为碳氢化合物）、水（电介质溶液）等组成的热力学稳定体系。其中油为连续相，水相被表面活性剂和助表面活性剂的单分子层包围形成彼此分离的微乳颗粒，成为一个个“微反应器”，反应在“微反应器”中进行，可以形成球形颗粒，有效地控制产物的尺寸及防止颗粒进一步团聚。F. Schuth课题组首次运用油－水体系在酸性条件下TEOS水解，在油－水界面处形成介孔结构空心球，虽然制得的球壳表面很不规整，但其研究开创了反相微乳液法制备空心球的先河[11]。Masahiro Fujiwara课题组成功运用油－水－油三相体系制得“硅藻土”似的SiO2空心球，并且壳层表面孔大小大于100 nm。该制备方法步骤简单，并且所需时间较短[12]。目前，人们广泛用反相微乳液法，制备核壳结构复合纳米粒子，具体制备又分为两种：复合粒子中的磁性粒子可以在微乳液中原位生成，或者通过两步法即在包裹之前先制备出磁性粒子。
与溶胶－凝胶法相比，微乳液制备法能更好地控制产物的形貌及尺寸，但是该方法影响反应的因素很多，如：表面活性剂的种类、表面活性剂与水相之比、反应时间等。
（三）LBL（Layer-by-Layer）法
人们采用LBL组装技术，己经成功合成出许多核壳结构复合物。在不能直接包覆的情况下，通过静电吸引作用，胶体纳米颗粒吸附在带相反电荷的聚合物或无机材料的表面。通过交替改变层与层的负电性质就能很容易实现多层包裹，从而可以在纳米尺度上控制包覆层的厚度。Frank Caruso课题组利用静电自组装技术逐层包覆SiO2，利用N,N-二甲基-N-2-丙烯酸-氯高聚合-2-丙烯-1-胺（PDADMAC）吸附SiO2表面，这样通过SiO2－PDADMAC之间的交替吸附从而得到多层包覆后的空心球[13]。此外，LBL组装技术适合于不同外形、不同组分及粒径分布的胶体粒子，而且对壳层纳米粒子的限制也很少，具有很强的适应性。所得到的核壳结构复合物一般具有多孔结构和比表面积大的特点，容易通过溶解或煅烧处理制备空心球，非常适合于作为催化剂和缓释胶囊等应用[14, 15]。Peng Dong课题组采用多步的方法在SiO2球的表面逐层包覆TiO2，使包覆壳层TiO2具有较大的厚度，具有较高的比表面及表面能，在光催化方面具有重要的应用[16]。它的局限性是要得到壳层较厚的核壳粒子，用逐层组装法需要多次反复进行沉积、提纯等单调、繁琐的操作，比较费时；另外，要用大量的起架桥作用的聚电解质。
由于PS微球分散性好，大小可控，且容易通过煅烧或溶剂萃取除去，目前，被广泛用做制备核壳型复合微球的模板。普遍采用的包覆方法是层层自组装的方法（Layer-by-Layer），即通过表面修饰引进功能基团，使PS微球表面带上与前驱物相反的电荷，利用功能基团与前驱物之间的静电吸附作用，将前驱物吸附在其表面形成包覆层。通过煅烧或溶剂除去PS核，得到粒径比模板稍小的空心球。
近年来，随着人们对核壳结构复合物研究的进一步深入，人们普遍采用上述三种制备方法并开始设计合成结构更为复杂、负载更多功能的核壳结构复合物，以满足实际应用的需求。纳米片、纳米带、纳米棒、孔（介孔、微孔、大孔）、纳米晶作为构筑单元，在模板内核的表面进行自组装，形成具有多级结构的核壳复合物。与以往的常规结构核壳复合物相比，这种多级结构核壳复合物负载更多的功能性质，表现出更加多样化的物理化学性质。
3. 二氧化硅空心微球的应用
具有空心微球结构的材料由于其独特的性质和形貌，决定了它具有广阔的应用前景，目前，文献已报道的空心微球的用途主要有以下几种：
（一）二氧化硅空心微球用做催化材料
空心微球型材料作为催化剂或催化剂的载体有着明显的优势。Kim 等[17]用去除模板法合成了金属Pd 空心球，用空心球结构的Pd 作催化剂，第一次Suzuki 交叉耦合反应的产率是97%，催化剂循环使用7次，反应的产率仍高达96%，说明空心球结构的Pd 催化剂可多次使用而不失活。此外，TiO2 、CdS、ZnS 等半导体材料的空心球结构常用作光催化材料。将这些材料的空心球撒在含有有机物的废水表面上，利用太阳光可进行有机物的降解，如美国、日本就是利用这种方法对海上石油泄漏造成的污染进行处理的[18]。
（二）二氧化硅空心微球在生物医药领域的应用
聚合物空心纳米球在药学领域有着和一般纳米载药系统相同的优点：①具有被动靶向性，进入循环系统后，可被单核巨噬细胞系统摄取，到达网状内皮系统分布集中的靶向部位，此外也可经表面修饰或物化手段达到主动靶向的效果；②药物包裹于其内部，进入体内后，通过基质材料的小孔或随着基质的降解而达到控、缓释效果；③对于那些治疗指数小的药物，可降低其毒副作用；④药物经包裹后，存在于较为封闭的环境中，给药后可以有效防止外界因素及体内酶的破坏，从而提高了药物的稳定性[19]。Shi等[20]人制备的空心多孔SiO2微球表面具有3D孔结构和敏感聚电解质外层。这种空心球结构材料包裹药物后利用起敏感特性进行控制药物传输。
（三）二氧化硅空心微球在涂料领域中的应用
空心球塑料颜料因其自身的特殊结构和性质，应用于涂料配方中比实心球更能增加产品的光泽度，白度和不透明度。在相同固定量情况下应用于涂布纸和纸板时增加了纸张的松厚度，使压光机具有较大的调整空间及较佳的运转性，给产品提供了更好的印刷逼真度，且富有立体美感；可以降低软压光的温度和压力，表现了空心球塑料颜料良好的遮盖力和压光性。使用空心球塑料颜料，涂料生产成本有一定程度的下降，并且改善了部分生产操作条件[21]。
（四）二氧化硅空心微球用作光电材料
由于大小均匀的空心球壳按最紧密堆积形成具有三维有序“晶格”结构的多孔材料，使其成为光电材料研究的热点。Xie 等[22]制备的CdS 空心球表现出明显的量子尺寸效应，对紫外光吸收有明显的蓝移，而且在室温下呈现出光致发光现象，可以作为光电材料使用。Li 等[23]通过化学转化的方法制备了多种半导体空心微球，这些半导体空心微球可以用作光电器件或太阳能电池。
4. 结论
二氧化硅空心微球材料具有非常优异的性能，正逐步取代传统的材料，成为在化学、生物医药、材料科学等领域材料的全新的发展方向之一。
参考文献
[1] 任平，官建国，甘治平，陶剑青，材料导报，18 (2004) 200-203.
[2] 孙瑞雪，李木森，吕宇鹏，材料导报,19 (2005) 19-22.
[3] 邓字巍，陈敏， 周树学，游波，武利民，高等学校化学学报，27 (2006) 1795-1799.
[4] 黄勇，郭亚昆，路学成，邹东利，塑料助剂 (2006) 1-5.
[5] 甘治平，官建国，材料导报,21 (2007) 105-108.
[6] Bamnolker, H., Margel, S., J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 34 (1996) 1857-1871.
[7] Stöber, W., Fink, A., Bohn, E., J. Colloid Interface Sci. 26 (1968) 62-69.
[8] Zou, H., Wu, S.S., Shen, J., Langmuir. 24 (2008) 10453-10461.
[9] Han, K., Zhao, Z.H., Xiang, Z., Wang, C.L., Zhang, J.H., Yang, B., Mater. Lett. 61 (2007) 363-368.
[10] Guo, X.M., Liu, X.G., Xu, B.S., Dou, T., Colloids Surf., A. 345 (2009) 141-146.
[11] Schacht, S., Huo, Q., Voigt-Martin, I.G., Stucky, G.D., Schuth, F., Science. 273 (1996) 768-771.
[12] Fujiwara, M., Shiokawa, K., Sakakura, I., Nakahara, Y., Nano Lett. 6 (2006) 2925-2928.
[13] Caruso, F., Lichtenfeld, H., Giersig, M., Mohwald, H., J. Am. Chem. Soc. 120 (1998) 8523-8524.
[14] Zhu, Y.F., Shi, J.L., Shen, W.H., Chen, H.R., Dong, X.P., Ruan, M.L., Nanotechnology. 16 (2005) 2633-2638.
[15] Zhu, Y.F., Shi, J.L., Li, Y.S., Chen, H.R., Shen, W.H., Dong, X.P., Microporous Mesoporous Mater. 85 (2005) 75-81.
[16] Guo, X.C., Dong, P., Langmuir. 15 (1999) 5535-5540.
[17] Kim, S.W., Kim, M., Lee, W.Y., Hyeon, T., Journal of the American Chemical Society. 124 (2002) 7642-7643.
[18] 乐园，陈建峰，汪文川，化工进展,23 （2004）595-599.
[19] 张萍，冯年平，武培怡，药学进展,30 （2006）350-353.
