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1、第 2 2 课时 有机化合物的结构特点 1了解有机化合物的成键特点，体会有机化合物的多样性。 2了解烷烃的概念、通式、结构特点。(重点) 3理解同分异构体的含义，会书写简单烷烃的同分异构体。(重难点) 碳 原 子 的 成 键 特 点 烷 烃 基础初探 1有机物中碳原子的成键特点 2烃 (1)定义：仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。CH4是组成最简单的 烃。 (2)烷烃 甲烷的组成与结构： 分子式 结构式 球棍模型 填充模型 CH4 原子之间以单键结合，空间构型为正四面体 ，碳原子 结构特点 位于正四面体的中心。 几种常见的烷烃： 名称 乙烷 丙烷 正丁烷 异丁烷 1 分子式
2、C2H6 C3H8 C4H10 C4H10 结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 组成通式 CnH2n2(n1) 结构特点： 分子中碳原子间以碳碳单键相连，碳原子的其他价键都被氢原子所饱和。 探究升华 思考探究 1多碳原子烷烃(如 CH3CH2CH2CH3)分子中，碳链是直线状吗？ 【提示】 不是。CH3CH2CH2CH3分子中，C 原子与其相连的 4 个原子在空间形成四面 体结构，因此多碳原子烷烃分子中的碳链应为锯齿状。 2根据甲烷的化学性质，推测丙烷主要有哪些性质？ 【提示】 在光照条件下能与氯气、溴蒸气发生取代反应，能与 O2发生燃烧反应。 认知升华 1有
3、机物结构和组成的表示方法 表示方 含义 实例 法 分子式 用元素符号表示物质分子 组成的化学式 C2H6 “”用短线表示原子所形 结构式 成的共价键，进而表示物质 结构的式子 省略部分或全部短线的结 结构简 式 构式即把与碳原子直接相 连的氢原子与碳原子合并 CH3CH3 为碳氢原子团 球棍模 用球和棍表示原子间的结 型 合方式 填充模 用球表示原子间的连接方 型 式 2.烷烃的结构与性质 2 (1)分子通式：CnH2n2(n1)。 (3)物理性质 递变规律(随着碳原子数 n 的递增) 相似性：烷烃均难溶于水，相对密度均小于 1。 (4)化学性质(类似甲烷) 通常状态下较稳定，与强酸、强碱、强
4、氧化剂不反应。 可燃性：烷烃都能燃烧，燃烧通式为 3n1 点燃 CnH2n2 O2 nCO2(n1)H2O。 2 取代反应：烷烃都能与卤素单质发生取代反应。 C2H6与 Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式： 光 C2H6Cl2 C2H5ClHCl。 题组冲关 题组 1 化学用语 1下列化学用语正确的是( ) A甲烷的结构式：CH4 3 【答案】 D 2正丁烷的分子式为_，电子式为_，结构式为_，最简式(实验式) 为_，结构简式为_。 【导学号：55102127】 题组 2 烷烃的结构和性质 3下列有机物中，属于烷烃的是( ) 【解析】 B 项中含有氯原子，碳原子其余的键不是全部和氢原子
5、结合的，也就是说它不 是烃，就更不是烷烃了；A 项中不全是碳碳单键结合，C 项中不是链状，两者均不是烷烃；D 项 中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，是完全符合烷烃结构特点的。 【答案】 D 4甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( ) ACH3Cl 只有一种结构 BCH2Cl2只有一种结构 CCHCl3只有一种结构 DCH4中含有 4 个 CH 极性键 4 【解析】 甲烷无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D 三项都是成立的， CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即 和 ，若是正四 面体结构，则其结构只有一种。 【答案】 B
6、 5下列有关丙烷的叙述中不正确的是( ) A分子中碳原子不在一条直线上 B光照下能够发生取代反应 C比丁烷更易液化 D能燃烧 【解析】 丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子分别被CH3取代，由于甲烷是正四 面体结构，故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上，A 正确；烷烃在光照条件下能够发生 取代反应，B 正确；丙烷能在空气或氧气中燃烧，D 正确；随着碳原子数的增多，烷烃的同系 物沸点依次升高，故丙烷的沸点应低于丁烷，丙烷比丁烷更难液化，C 错误。 【答案】 C 6下列有关烷烃的叙述中，正确的是( ) 在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 KMnO4溶 液的紫色退去
7、 分子通式为 CnH2n2的烃不一定是烷烃 所有的烷烃在光照条件下都能与 氯气发生取代反应 光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色 A B. C D 【解析】 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，说法正确；烷烃属于饱和 链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性 KMnO4溶液)反应，也 不能使溴水退色，说法不正确；因分子通式 CnH2n2中的氢原子已完全饱和，因此符合通 式 CnH2n2的有机物一定是烷烃，说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这 是烷烃的主要特性之一，说法正确。 【答案】 C 7写出下列烷烃的分子式： 【导学号：55102128】
8、(1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是 H2的 43 倍：_。 (2)分子中含有 22 个共价键的烷烃：_。 (3)分子中含有 30 个氢原子的烷烃：_。 5 (4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：_。 【答案】 (1)C6H14 (2)C7H16 (3)C14H30 (4)C4H10 【误区警示】 烷烃性质及结构的认识误区 1烷烃不能与酸性高锰酸钾溶液反应，从而误认为烷烃不能被氧化，实际上烃的燃烧是 氧化反应。 2容易把烷烃看成平面结构。实际上烷烃中碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间 都以单键相连，含三个碳原子及以上的烷烃中的碳原子不在一条直线上，每个碳原子最多和与 它相连的两个原子在
9、同一平面上。 同 分 异 构 现 象 和 同 分 异 构 体 基础初探 1定义 (1)同分异构现象：化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象。 (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。 2规律 有机化合物分子中的碳原子数越多，它的同分异构体数目就越多。 3常见烷烃的同分异构体 探究升华 思考探究 1C6H14的同分异构体有几种？试写出其结构简式。 【提示】 5 种。CH3CH2CH2CH2CH2CH3、 6 2C6H14的同分异构体中，一氯代物的同分异构体有 2 种的结构简式如何书写？ 【提示】 。 3C4H9、C5H11的同分异构体分别有几种？ 【提示】 C4H9
10、有 4种，C5H11有 8 种。 认知升华 1同分异构体的判断 2.一卤代烃的同分异构体的判断等效氢法 (1)氢原子等效的几种情况： 烃分子中同一个碳原子连接的氢原子等效。如甲烷分子中的四个氢原子等效。 同一个碳原子所连接的原子团CH3上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团CH3 上的 12个氢原子等效。 分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效。如 分子中的 18 个氢 原子等效。 (2)烃分子中有几种等效氢原子，则该一元取代物就有几种同分异构体。 题组冲关 题组 1 同分异构体的判断 7 1正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( ) A具有相似的化学性质 B具有相同的物理性质 C分子具有相同
11、的空间结构 D分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同 【解析】 分子式相同，结构不同的化合物互称同分异构体，同分异构体空间结构不同， 化学性质也不一定相似，物理性质不相同。 【答案】 D 2下列叙述错误的是( ) 【导学号：55102129】 【答案】 B 3下列化学式不只表示一种物质的是( ) AC3H8 B.C4H10 CCHCl3 DCH2Cl2 【解析】 正丁烷和异丁烷的分子式都是 C4H10，B 符合题意；C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲 烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质，A、C、D 不符合题意。 【答案】 B 4同系物指结构相似，分子组成上相差一个或多个 CH2
12、原子团的有机物，如甲烷和乙烷互 为同系物。下列几组物质中，互为同位素的有_，互为同素异形体的有_，互为 同系物的有_， 互为同分异构体的有_，属于同种物质的有_。 O2和 O3 35Cl和 37Cl 8 CH3CH3和 CH3CH2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和 CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 H2、D2和 T2 CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 CH3CH(CH3)CH3和 CH(CH3)3 【解析】 是氧元素的两种单质，互为同素异形体；是氯元素的两种不同原子，互为 同位素；中乙烷与丙烷互为同系物；中两种分子均为烷烃，碳原子数不同也必为同系物
13、； 均属于同一物质；两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。 【答案】 题组 2 烷烃的一氯代物 5某有机化合物的结构简式为 ，其一氯取代产物有( ) A3 种 B.4种 C5 种 D6 种 【解析】 由对称性分析知 中 1、5 与 2、4 号碳原子上的 H 的化学环境相同，因此 1、2、3、6 号碳原子上的 H 可被 取代形成 4 种取代产物。 【答案】 B 6下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是( ) 【导学号：55102130】 9 【解析】 A、B 两项生成两种一氯代烃，C 项生成一种一氯代烃，D 项可生成四种一氯代 烃。 【答案】 C 7分子式为 C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( ) 【导学号：55102131】 A7 种 B8 种 C9 种 D10 种 【解析】 有机物 C4H8Cl2的碳骨架有两种结构： 10 【答案】 C 8写出下列物质一氯代物的数目。 甲烷：_，乙烷：_，丙烷：_，正丁烷：_，正戊烷： _，异戊烷：_，新戊烷：_。 【答案】 1 1 2 2 3 4 1 【易错警钟】 一氯代物种数判断 1误认为所有CH3上的氢原子都是等效的。 2不能观察出分子的对称性。 11