【最新】高中化学第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物第2课时有机化合物的结构特点学案鲁科版必修2.doc

最新版化学教学资料第2课时　有机化合物的结构特点一、碳原子的成键特点、烷烃1．有机物中碳原子的成键特点(1)每个碳原子能与其他原子形成4个共价键2)碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或叁键3)碳原子之间彼此以共价键构成碳链或碳环2．烷烃的分子结构(1)烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃2)烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1且n为整数)3)烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状3．烷烃的物理性质随着碳原子数的递增，烷烃的物理性质呈现规律性的变化：状态由气体→液体→固体，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大n≤4的烷烃呈气态4．烷烃的化学性质(1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应2)氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O3)取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为CH3CH3＋Cl2C2H5Cl＋HCl5．习惯命名法(1)表示碳原子数(n)及表示n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10相应数字＋烷(2)当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示。

如：C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3：正丁烷；有支链时，：异丁烷1)烷烃是饱和烃，碳原子数一定的烷烃分子中氢原子数已达到最多，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃少2)烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的原子团叫做烃基，烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫做烷基，一般用—R表示如CH4去掉1个H原子得到甲基(—CH3)：3)与卤素单质的取代反应是烷烃的特征性质；烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不要误认为烷烃不能发生氧化反应，烷烃的燃烧就是氧化反应例1　下列有机物中，属于烷烃的是(　　)A．CH2===CH2B．CH3CH2CH2CH2ClC．D．答案　D解析　A项中不是碳碳单键结合，不是烷烃；B项中含有氯原子，碳原子的键不是全部和氢原子结合，也就是说它不是烃；C项中不是链状，不是烷烃；D项中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，完全符合烷烃结构特点例2　下列有关烷烃的叙述中，正确的是(　　)①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧A．①②③⑥ B．①④⑥C．②③④ D．①②③④答案　B解析　①烷烃属于饱和烃，碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合；②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液退色；③分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃；④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应；⑤C2H6不能与溴水发生取代反应使其退色，但能与Br2蒸气在光照下发生取代反应；⑥烷烃都可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。

规律总结——解答烷烃结构与性质类试题的方法(1)阅读题目信息，理解结构与性质的关系，总结出性质递变规律并理解其原因2)熟悉规律，如：①熟悉烷烃分子通式CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定属于烷烃；②在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液反应，但能发生取代反应、燃烧反应等；③常温、常压下，烷烃的碳原子数≤4时为气体，碳原子数＞4时为液体或固体(新戊烷是气体)二、同分异构体1．同分异构现象和同分异构体(1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象2)同分异构体：具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体3)实例：例如，丁烷有两种同分异构体，分别写出其结构简式：CH3CH2CH2CH3、2．规律有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越多同分异构体的判断方法(1)分子式必须相同相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体，如C8H18和C7H14O2)结构不同主要从两个方面考虑：一是原子(或原子团)的连接顺序不同；二是原子的空间排列不同，可以是同类物质，也可以是不同类物质例3　(2017·南京高一检测)将下列物质进行分类：①H与H　②O2与O3③CH3CH2CH2CH3与④H2O与D2O⑤CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH3⑥C60与C70　⑦(1)互为同位素的是________(填编号，下同)。

2)互为同素异形体的是________3)互为同分异构体的是________4)属于同一种物质的是________答案　(1)①　(2)②⑥　(3)③　(4)⑦解析　H与H为质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子，互为同位素；O2与O3、C60与C70是结构不同的单质，互为同素异形体；CH3CH2CH2CH3与的分子式均为C4H10，但结构不同，互为同分异构体；属于同一种物质例4　在下列结构的有机物中，属于同分异构体的正确组合是(　　)①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3③④⑤A．②和⑤ B．②和③C．①和② D．③和④答案　B解析　①和④、②和③、③和⑤的分子式相同而结构不同，分别互为同分异构体；②和⑤为同一种物质例5　(2017·临沂一中高一月考)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)A．6种 B．7种 C．8种 D．9种答案　C解析　若主链有5个碳原子，则氯原子有3种位置，即———C—C；若主链有4个碳原子，则氯原子有4种位置，即；若主链有3个碳原子，此时该烷烃有4个相同的甲基，则氯原子只有1种位置，即。

故C5H11Cl的同分异构体共有8种思维启迪解答此类题目要抓住判断角度，找出等效氢原子种类一般来说，同一个碳原子上的氢原子等效，同一个碳原子所连的所有甲基上的氢原子等效，处于镜面对称位置上的氢原子等效氯原子取代任意一个等效氢原子所得的一氯代物都是同一种1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)C5H12的熔、沸点比C3H8的熔、沸点高(　　)(2)常温常压下，C3H8呈气态，C6H14呈液态(　　)(3)乙烷能与溴水发生取代反应而使其退色(　　)(4)C2H6与Cl2按体积比1∶1混合，发生取代反应，生成的产物仅有两种(　　)(5)(CH3)2CHCH2CH3的名称为戊烷(　　)(6)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一(　　)答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√2．(2017·包头一中期中)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是(　　)①CH3(CH2)2CH3　②CH3(CH2)3CH3　③(CH3)3CH　④(CH3)2CHCH2CH3A．②④①③ B．④②①③C．④③②① D．②④③①答案　A解析　烷烃的碳原子数越多，沸点越高。

在碳原子数目相同的条件下，含有的支链越多，沸点越低据此可知，沸点由高到低排列的顺序是②④①③，故A项正确3．(2017·周口高一月考)下列关于烷烃的说法正确的是(　　)A．丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上C．分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态D．烷烃分子为直链式结构，不可以带支链答案　C解析　A项中C3H7Cl有两种结构：CH3CH2CH2Cl、；B项中C3H8分子中的3个碳原子呈V形，不在一条直线上；D项中烷烃分子中碳链可以是直链，也可以带支链4．下列有机物中，互为同分异构体的是(　　)①CH2===CHCH3；②；③CH3CH2CH3；④HC≡CCH3；⑤；⑥CH3CH2CH2CH3A．①和② B．①和③ C．①和④ D．⑤和⑥答案　A解析　①的分子式是C3H6，②的分子式是C3H6，③的分子式是C3H8，④的分子式是C3H4，⑤的分子式是C4H8，⑥的分子式是C4H10只有①和②的分子式相同，结构不同，互为同分异构体5．(2017·延安校级期中)下列化学性质中，烷烃不具备的是(　　)A．不能使溴水退色B．可以在空气中燃烧C．与Cl2发生取代反应D．能使酸性KMnO4溶液退色答案　D解析　烷烃为饱和烃，分子中不存在不饱和键，其化学性质稳定，所以烷烃具有“不能使溴水退色”的化学性质，故A不符合题意；烷烃中含有C、H元素，所以烷烃具有“可以在空气中燃烧”的化学性质，故B不符合题意；烷烃的特征反应为取代反应，在光照条件下烷烃能够与氯气发生取代反应，所以烷烃具有“与氯气发生取代反应”的化学性质，故C不符合题意；烷烃分子中不存在不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液退色，所以烷烃不具有“能使酸性KMnO4溶液退色”的化学性质，故D符合题意。

6．分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有(　　)A．3种 B．4种 C．5种 D．6种答案　B解析　分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种7．完成下列各题：(1)同温同压下，某烷烃的蒸气密度是H2的29倍，其分子式为________，该烷烃的结构有________种；试分别写出它们的结构简式及名称：____________________________________2)已知某烷烃分子中电子数为42①该烷烃的分子式为________，写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：______________________________________________，其一氯代物只有一种的结构简式为______________________________②上述同分异构体中，在相同条件下沸点最高的是__________________________________(写结构简式)答案　(1)C4H10　2　CH3—CH2—CH2—CH3，正丁烷；，异丁烷　(2)①C5H12CH3CH2CH2CH2CH3、、②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3解析　(1)同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，该烃的相对分子质量为29×2＝58，烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其相对分子质量为14n＋2＝58，n＝4，故烷烃分子式为C4H10。

其结构简式和名称分别为CH3CH2CH2CH3，正丁烷；，异丁烷2) ①烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其分子中电子数为6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，故烷烃分子式为C5H12烷烃C5H12有3种同分异构体，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、、，其一氯代物分别有3种、4种、1种②烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中CH3CH2CH2CH2CH3沸点最高。