2022高考化學第一輪復習 專題 認識有機化合物學案 魯科版【本講教育信息】一. 教學內容：高考第一輪復習化學必修2第3章 重要的有機化合物第1節(jié) 認識有機化合物1. 有機物2. 甲烷、有機物的性質3. 烷烴、有機物的結構特點二. 教學目的1、認識有機化合物種類繁多的原因2、掌握甲烷的化學性質，了解取代反應的概念3、了解甲烷的結構，認識同分異構現(xiàn)象和有機化合物分子結構的多樣性4、會書寫14個碳原子烷烴的結構式、結構簡式，認識有機化合物分子具有立體結構。三. 重點和難點1、甲烷的性質，取代反應。2、同分異構體，有機物結構的多樣性。四. 考點分析本節(jié)內容在高考中的主要考查點是；1. 甲烷的分子結構和化學性質，取代反應。2. 同分異構現(xiàn)象和同分異構體。3. 烷烴同分異構體的書寫和判斷。4. 有機化合物分子的立體結構。五. 知識要點有機化合物在自然界中廣泛存在，與人類的生活、生產緊密關聯(lián)。有機化合物種類繁多、結構復雜、性質各異。本節(jié)內容是以甲烷結構和性質為例初步介紹有機物的性質和有機化合物結構的多樣性。（一）有機物和烴1. 有機物（1）概念：含碳的化合物叫有機物（CO、CO2、H2CO3及碳酸鹽等屬于無機物）。（2）元素組成：除含碳元素外常含有氫、氧、氮、硫、磷及鹵素等。（3）有機物與無機物的主要區(qū)別：性質和反應有機物無機物溶解性多數(shù)不溶于水，易溶于有機溶劑有些溶于水，而不溶于有機溶劑耐熱性多數(shù)不耐熱，熔點低，一般在400以下多數(shù)耐熱，難熔化，熔點一般比較高可燃性多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒電離性多數(shù)是非電解質多數(shù)是電解質化學反應一般比較復雜，副反應多，速率較慢一般比較簡單，副反應少，反應速率較快表示反應 2. 烴僅含有碳和氫兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為烴。組成最簡單的烴為甲烷。（二）甲烷 1. 分子組成及結構甲烷的化學式為：。其電子式為：，結構式為：，結構簡式為：。甲烷分子是正四面體構型，碳原子位于中心，四個氫原子位于頂點，四個鍵完全相同。 2. 物理性質甲烷是無色、無味、極難溶于水的氣體，密度比空氣的密度?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保翘烊粴?、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。 3. 化學性質 甲烷在通常情況下性質較穩(wěn)定，與強酸、強堿、高錳酸鉀等強氧化劑都不反應。（1）氧化反應甲烷在空氣中燃燒，火焰呈淡藍色，無煙，產物為和，1mol甲烷完全燃燒可以放出890kJ熱量，是一種高效、低耗、污染小的清潔能源。其化學方程式為：。（2）取代反應概念：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應叫取代反應。甲烷可以和鹵素（、）發(fā)生取代反應：第一步：第二步：第三步：第四步：注意：a. 反應的條件：光亮處（室溫冷暗處不反應，日光直射會發(fā)生爆炸）。b. 反應物的要求：甲烷和鹵素單質的水溶液不反應。鹵素單質一般選用，與反應太劇烈，而、與反應過于緩慢。c. 取代特點：逐步取代，即分子中的氫原子被氯原子逐步替代。d. 產物的特點：一般得到、四種取代產物的混合物。甲烷的四種氯代物的性質 叫一氯甲烷，無色氣體。叫二氯甲烷，無色油狀液體。叫三氯甲烷，俗稱氯仿，無色油狀液體，重要有機溶劑。叫四氯甲烷，又叫四氯化碳，無色油狀液體，重要有機溶劑，不溶于水，密度比水大。（三）烷烴 1. 烷烴（1）概念烴分子中的碳原子之間只以單鍵結合，剩余價鍵均與氫原子結合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，也稱為烷烴。（2）結構特點分子里碳原子與碳原子之間都是單鍵，碳原子剩余的價鍵全部跟氫結合；鏈狀（可能有支鏈）；烷烴分子中，以任意一個碳原子為中心都是四面體結構。所以，烷烴分子中的碳原子并不在一條直線上，而是呈鋸齒狀排列。（3）烷烴的通式：（4）物理性質隨碳原子數(shù)的增加，呈規(guī)律性的變化。即熔沸點逐漸升高，密度逐漸增大。所有烷烴均難溶于水且密度比水小。常溫下的狀態(tài)：為氣態(tài)，為液態(tài)，以上為固態(tài)。（5）化學性質烷烴的化學性質與甲烷類似，通常較穩(wěn)定，不與強酸、強堿及強氧化劑反應，但在一定條件下可燃燒，可發(fā)生取代反應和分解反應。烷烴（）的燃燒通式為：。 2. 同系物（1）概念結構相似，在分子組成上相差一個或若干個原子團的物質互稱為同系物（2）烴基烴分子去掉一個氫原子后剩余的部分叫烴基，如去掉一個稱為甲基，乙烷去掉一個稱為乙基。基是有機物分子中的一個組成部分，不是單獨的分子，不能單獨存在。 3. 烷烴的命名習慣命名法（1）：從一到十依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示；（2）用數(shù)字來表示；（3）當碳原子數(shù)相同時：某烷（碳原子數(shù)）前面加“正”、“異”、“新”等?！罢睙o支鏈的烷烴稱“正某烷”?！爱悺痹谔兼湹囊欢撕挟惐Y構（即一個碳原子上連有兩個甲基）的烷，稱異某烷?！靶隆痹谔兼湹囊欢撕惺宥』Y構（即在碳鏈一端一個碳原子上連有3個甲基）的烷叫新某烷。（四）同分異構現(xiàn)象和同分異構體 1. 概念（1）同分異構現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構式的現(xiàn)象。（2）同分異構體：具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。 2. 同分異構體的書寫方法例如：寫出的同分異構體。（1）寫出沒有支鏈的主鏈（2）寫出少一個碳原子的主鏈，將這一個碳原子作為支鏈，在主鏈上移動位置（3）寫出少兩個碳原子的主鏈，將這兩個碳原子作為支鏈在主鏈上移動位置注意：判斷某烴的一氯取代物的同分異構體的種數(shù)時，首先要觀察烴的結構是否具有對稱性。一般說來，結構對稱的烷烴有以下一些值得注意。甲烷乙烷新戊烷2，2，3，3-四甲基丁烷它們的一氯代物均只有一種?！镜湫屠}】 例1. 將盛滿和混合氣體的試管，倒立于盛有飽和食鹽水的水槽中，在漫射日光的作用下，推測所能觀察到的實驗現(xiàn)象有：（1）_；（2）_；（3）_；（4）_。分析：和是漫射日光作用下反應，生成、和的混合物。由于逐漸被消耗，所以氣體的黃綠色變淺。由于生成的、均為不溶于水的油狀液體，所以試管內壁附著油滴。由于生成的產物只有和為氣態(tài)，而又易溶于水，所以反應中氣體體積逐漸減小，試管壓強減小，水位上升。生成的溶于水，使水中濃度增大，的溶解平衡向析出固體的方向移動，而析出少量晶體。答案：（1）氣體黃綠色變淺（2）試管內壁內附著油滴（3）試管內水位上升（4）水槽中有少量晶體析出 例2. 下列說法中正確的是（ ）A. 有機物都是從有機體中分離出來的物質B. 有機物都是共價化合物C. 有機物不一定都不溶于水D. 有機物不具備無機物的性質分析：A不正確，從無機體中也能提取有機化合物。B不正確，有機物分子里各原子大都以共價鍵結合為共價化合物，但也有形成離子鍵的離子化合物，如、等。C正確，有機化合物大多數(shù)不溶于水，但也有溶于水的，如乙醇、乙酸、葡萄糖等。D不正確，有機化合物與無機化合物性質差別較大，但有些有機化合物也具有某些無機化合物的性質，如乙酸（）具有酸性等。答案：C。 例3. 能夠證明甲烷分子空間結構為正四面體的事實是（ ）A. 甲烷的四個碳氫鍵的鍵能相等B. 甲烷的四個碳氫鍵的鍵長相等C. 甲烷的一氯代物只有一種D. 甲烷的二氯代物只有一種分析：甲烷的結構式為，其空間分子構型可能有兩種。為平面正方形結構，為空間正四面體結構。無論是還是的空間構型，A、B、C都是成立的?；蛘哒fA、B、C成立并不能證明甲烷分子空間構型是還是。若是構型，則二氯甲烷有兩種結構；若是構型，則二氯甲烷只有一種結構。答案：D。 例4. 下列性質中，屬于烷烴特征性質的是（ ）A. 完全燃燒產物只有二氧化碳和水B. 它們幾乎不溶于水C. 它們是非電解質D. 分子的通式為，與氯氣發(fā)生取代反應分析：A是烴、烴的含氧衍生物共有的性質，不只是烷烴的性質；B、C是大多數(shù)有機物的性質，只有烷烴符合通式，特征性質是與鹵素在光照下發(fā)生取代反應，應選D。答案：D。 例5. 下列說法正確的是（ ）A. 凡是分子組成相差一個或幾個原子團的物質，彼此一定是同系物B. 兩種化合物組成元素相同，各元素質量分數(shù)也相同，則二者一定是同分異構體C. 相對分子質量相同的幾種化合物，互稱為同分異構體D. 組成元素的質量分數(shù)相同，且相對分子質量也相同的不同化合物，互為同分異構體分析：（1）分子組成相差一個或若干個原子團的物質，其分子結構不一定相似，如與。A說法錯誤。（2）若兩種化合物組成元素相同，各元素的質量分數(shù)也相同，則它們的最簡式必定相同。最簡式相同的化合物可能是同分異構體，也可能是非同分異構體，如、，、。B說法錯誤。（3）相對分子質量相同的物質是很多的，如無機物中的和，又如有機物里的（乙醇）與（甲酸），這些物質都具有相同的相對分子質量，但由于它們的分子組成不同，所以它們不是同分異構體。C說法錯誤 。（4）當不同化合物組成元素的質量分數(shù)相同，相對分子質量也相同時，其分子式一定相同，因此這樣的不同化合物互為同分異構體。答案：D。