2022-2023学年高一化学 人教版（2019）必修第二册 学案 第七章 有机化合物 章末复习（含答案）

第七章 有机化合物 章末复习
【专题整合】
种类 实例 含义
分子式 C2H6 (乙烷) 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式 (实验式) 乙烷(C2H6) 的最简式为 CH3　　　 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式 ①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构； ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构
结构 简式 CH2===CH2 (乙烯) 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，着重突出结构特点(官能团)
键线式 将结构式中碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示一个碳原子，即为键线式
球棍 模型 (甲烷) 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构
空间填 充模型 (甲烷) ①用不同体积的小球表示不同大小的原子； ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
【强化训练】
1．下列化学用语书写正确的是(　　)
A．甲烷的电子式：
B．丙烯的键线式：
C．乙醇的结构式：
D．乙烯的结构简式：CH2CH2
解析：选A。丙烯的键线式为；乙醇的结构式为；乙烯的结构简式为CH2===CH2。
2．有4种碳骨架如图所示的烃，下列说法正确的是(　　)
A．a和b互为同分异构体
B．b和c互为同系物
C．b和c互为同分异构体
D．只有b和c能发生取代反应
解析：选B。a的分子式为C4H8，b的分子式为C4H10，二者不互为同分异构体，A错误；b的分子式为C4H10，c的分子式为C5H12，均是烷烃，结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，二者互为同系物，B正确，C错误；a是烯烃，d是环丁烷，a、d在一定条件下也能发生取代反应，D错误。
专题二　有机化合物分子中原子共线、共面的判断
【专题整合】
1．明确典型模型
甲烷 乙烯 苯 乙炔
空间 结构 H—C≡C—H
基本 理解 正四面体形，所有原子一定不共平面 平面形，6原子处于同一平面上 平面形，12原子处于同一平面上 直线形，4原子处于同一条直线上
2.把握三种组合
(1)直线结构与平面结构连接。如苯乙炔：，所有原子共平面。
(2)平面结构与平面结构连接。如苯乙烯：，分子中共平面原子至少12个，最多16个。
(3)平面结构与空间结构连接。如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。
3．厘清思维步骤
【强化训练】
1．下列分子中所有碳原子肯定不在同一平面上的是(　　)
解析：选A。A. 中4个碳原子均为饱和碳原子，所有碳原子一定不在一个平面上，故A符合题意；B.由CH3CH===CHCH3中含有双键确定平面，所有碳原子共面，故B不符合题意；C.CH2===CHCH2CH3 中含有双键确定平面，但是—CH3 的碳原子可能在这个平面上，故C不符合题意；D. 中苯环及与其直接相连的碳原子共面，其余碳原子可能与苯环上的碳原子在同一平面上，故D不符合题意。
2．已知HCN是直线形结构，下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是(　　)
A．CH2===CH—CN B．CH2===CH—CH===CH2
解析：选D。A项，7个原子一定处于同一平面；B项，分子中，M1和M2两个平面相交于一条C—C单键，由于单键可转动，因而可将M2平面转至与M1平面重合，所以该分子中所有原子可能处于同一平面；C项，通过碳碳单键相连的两个平面，有可能重合在一起；D项，分子中“—CH3”中的H原子和与它相连的C原子形成四面体结构，不可能在同一平面上。
3．某有机化合物的结构简式为，其分子结构中处在同一平面内的原子最多有(　　)
A．15个 B．16个
C．17个 D．18个
解析：选C。与苯环直接相连的原子和苯环上的原子共面，共有12个，—CH3上有一个H原子与苯环共面，根据乙烯的结构知—CH===CH2中所有原子共面，都可能与苯环共面，所以处于同一平面的原子最多有17个。
专题三　常见有机化合物或官能团的特征反应及现象
【专题整合】
有机化合物 或官能团 试剂 反应现象
溴水 褪色
酸性KMnO4溶液 褪色
—OH 金属钠 产生无色无味的气体
—COOH 酸碱指示剂 变色
新制的Cu(OH)2 常温下沉淀溶解，溶液呈蓝色
葡萄糖 银氨溶液 水浴加热生成银镜
新制的Cu(OH)2 煮沸生成砖红色沉淀
淀粉 碘水 呈蓝色
蛋白质 浓硝酸 呈黄色
— 灼烧有类似烧焦羽毛的特殊气味
【强化训练】
1．下列关于有机化合物实验现象与原因的叙述中，不正确的是(　　)
选项 实验现象 原因
A 乙烯和乙炔都能使溴水褪色 乙烯和乙炔都能与溴水发生加成反应
B 乙酸与NaHCO3溶液反应产生无色气体 乙酸的酸性比碳酸强
C 葡萄糖能与银氨溶液共热产生银镜 葡萄糖分子中含有醛基
D 乙醇和钠反应比水和钠反应剧烈 乙醇羟基中的氢原子更活泼
解析：选D。乙醇羟基中的氢原子活泼性比水的弱，因此乙醇和钠反应比水和钠反应缓和，错误。
2．关于化合物2 苯基丙烯()，下列说法正确的是(　　)
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
解析：选B。2 苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键，它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色，A项错误；类比乙烯，2 苯基丙烯能发生加成聚合反应，B项正确；2 苯基丙烯分子中含有甲基，故该分子中所有原子不能共平面，C项错误；2 苯基丙烯属于烃，不易溶于水，D项错误。
3．关于有机化合物的说法正确的是(　　)
A．a、 b 互为同系物
B．c中所有碳原子可能处于同一平面
C．b的同分异构体中含有羧基的结构还有 7 种(不含立体异构)
D．a、 b、 c 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析：选C。A.a是酯类，b是羧酸类，结构不相似，不互为同系物，故A错误；B.c是在环己烷上连了两个羟基，环己烷的碳原子不都在同一平面上，故B错误；C.b 是1 戊酸，含有羧基的同分异构体，在正戊烷的碳链上有2种，在异戊烷的碳链上有4种，新戊烷的碳链上有1种，故还有7种，故C正确；D.b不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。
【专题整合】
1．烃完全燃烧前后气体体积的变化
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
(1)燃烧后温度高于100 ℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝－1：
①y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机化合物CH4、C2H4等；
②y>4时，ΔV>0，体积增大。
(2)燃烧后温度低于100 ℃，水为液态：ΔV＝V后－V前＝－，体积总是减小。
(3)无论水为气态，还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。
2．烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
(1)相同条件下，等物质的量的烃完全燃烧时，(x＋)值越大，耗氧量越多。
(2)质量相同的烃，其含氢百分率(或值)越大，耗氧量越多。
(3)1 mol有机化合物每增加一个CH2原子团，耗氧量增加 1.5 mol。
(4)1 mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时，烷烃耗氧量比烯烃要大。
(5)质量相同的烃CxHy，越大，生成的CO2越多；若两种烃的相等，质量相同时，生成的CO2和H2O均相等。
【强化训练】
1．两种气态烃组成的混合气体0.1 mol，完全燃烧得 0.16 mol CO2和3.6 g H2O，下列说法正确的是(　　)
A．混合气体一定是CH4和C2H4
B．混合气体中一定含有CH4，可能含有C2H4
C．混合气体中一定含有CH4，可能含有C2H6
D．混合气体中可能含有C2H2
解析：选B。根据题意得n(H2O)＝＝0.2 mol，则n(烃)∶n(C)∶n(H)＝0.1 mol∶0.16 mol∶0.2 mol×2＝1∶1.6∶4，即混合气体的平均分子组成为C1.6H4。由碳原子情况可知，混合气体中一定存在碳原子数小于1.6的烃，而满足这一条件的只有CH4，所以该混合气体中一定有CH4；再由氢原子情况可知，混合烃分子中氢原子数为4，而已经求得的烃为甲烷，其氢原子数为4，则另一种烃所含的氢原子数也应该是4，而氢原子数为4的烃有乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)等，A选项不正确；由于C2H6分子中氢原子数为6，C2H2分子中氢原子数为2，不满足氢原子数为4的要求，故混合气体中一定没有乙烷、乙炔，C、D选项错误。
2．现有CH4、C2H4、C2H6 三种有机化合物：
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(2)相同状况下，相同体积的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________________。
解析：(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、，故CH4消耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋依次为1＋＝2、2＋＝3、2＋＝3.5，故C2H6消耗O2最多。(3)n(CO2)＝n(C)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1、×2、×2，×2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O)＝n(H)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H)分别为××4、××4、××6，××4最大，故CH4生成的H2O最多。(4)温度≥100 ℃ 条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，即为y＝4的CH4和C2H4。
答案：(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4
(4)CH4、C2H4