人教版（2019版）第二册第七章 第一节　认识有机化合物（学案及课堂检测）

第一节　认识有机化合物
知识梳理
一　有机化合物中碳原子的成键特点
1．甲烷的组成与结构
分子式
结构式
球棍模型
空间充填模型
CH4
结构特点
CH4空间构型为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，4个H原子分别位于正四面体的4个顶点上
2.有机化合物的结构特点
碳原子成键特点
碳原子的连接方式
键的个数
键的类型
每个C碳原子与其他原子形成
4个共价键
两个C原子之间可以通过共用电子对形成单键、双键或叁键
多个C原子间以共价键构成碳链或碳环
二　烷烃
如图，它们都属于烷烃，它们的结构特点是什么，性质是什么，名称上如何区分呢？请完成下列知识点：
1．分子结构特点
2．物理性质
(1)递变规律(随碳原子数n递增)
(2)相似性：烷烃均难溶于水，相对密度均小于1。
3．化学性质(与CH4相似)
(1)稳定性：在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。
(2)燃烧反应
烷烃燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。
(3)取代反应
①概念：有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应叫做取代反应。
②甲烷与Cl2的取代反应
CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，
CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl
三　同系物、同分异构体和同分异构现象
1．CH4　2.H3C—CH3　3.H3C—CH2—CH3　4.H3C—CH2—CH2—CH3
5．H3C—CH2—CH2—CH2—CH3　6.
这八种物质之间的关系是什么，完成下列知识点，你就会明白。
1．同系物
(1)特点：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。
(2)实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。
特别提醒　(1)同系物具有相同的通式，但是通式相同的有机物不一定互为同系物，同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
(2)同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差14n(n＝1，2，3……)。
2．同分异构体和同分异构现象
(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．规律
一般来说，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。
如丁烷有
2种同分异构体，戊烷有
3种同分异构体，己烷有
5种同分异构体。
4．同分异构现象与有机化合物种类的关系
(1)在有机化合物中，同分异构现象是有机物结构多样性的又一表现。
(2)有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。
四　有机化合物
1．概念
有机化合物是指绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。
2．性质
熔、沸点
可燃性
溶解性
大多数熔、沸点低常温下多为固态或液态
大多数可以燃烧
大多数难溶于水易溶于有机溶剂
思考与交流
1．同分异构体的相对分子质量相同，那么，相对分子质量相同的物质一定是同分异构体吗？
提示　相对分子质量相同，但分子式不一定相同，如相对分子质量为28的分子有CO、N2、C2H4，它们不是同分异构体。
2．同分异构体的分子中各元素的质量分数分别相等，分子中各元素的质量分数分别相等的物质一定是同分异构体吗？
提示　各元素的质量分数相同的物质，分子式不一定相同，如CH2===CH2、CH3CH===CHCH3和分子中碳元素和氢元素的质量分数均为85.7%和14.3%，但它们不是同分异构体。
3．CH3—CH===CH2与互为同分异构体吗？同分异构体的化学性质一定相同吗？
提示　二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，是同分异构体；同分异构体可能是不同类的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同。
4．丁烷有几种同分异构体？其一氯代物有几种？
提示　丁烷有两种同分异构体，它们分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有4种，它们分别是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。
课堂检测
1判断题
(1)有机物都含有碳元素，则含有碳元素的化合物都是有机物(　　)
(2)有机物都易燃烧(　　)
(3)烃是含有碳元素和氢元素的化合物(　　)
(4)烃在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水(　　)
(5)甲烷与Cl2的反应是置换反应(　　)
(6)烷烃的分子通式是CnH2n＋2(n≥1)，但符合通式CnH2n＋2的不一定是烷烃(　　)
(7)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应(　　)
(8)烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色(　　)
(9)同分异构体具有相同的组成元素(　　)
(10)组成元素相同的化合物互为同分异构体(　　)
(11)同分异构体具有相同的相对分子质量(　　)
(12)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体(　　)
(13)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)√　(9)√　(10)×　(11)√　(12)×　(13)×
2．下列性质中，属于烷烃特征性质的是(　　)
A．完全燃烧只生成二氧化碳和水
B．它们不溶于水
C．分子的通式为CnH2n＋2，与氯气发生取代反应
D．它们密度都较小
答案　C
3．下列各物质：①O2和O3　②12C和14C　③C2H6和C3H8
④和
(1)互为同位素的是__________。
(2)互为同素异形体的是__________。
(3)同属于烷烃的是__________。
(4)互为同分异构体的是__________。
(5)互为同系物的是__________。
答案　(1)②　(2)①　(3)③④　(4)④　(5)③
4．(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成________或碳环。某有机物的结构式为，请按照碳原子的成键方式指出该分子中各共价键的类型：______，该有机物______(填“属于”或“不属于”)烷烃。
(2)观察下面几种烷烃的球棍模型
①A的结构简式为____________________，B的同分异构体的结构简式为__________________。
②C的名称为__________，
D的分子式为__________。
③随碳原子数增加，烷烃的熔、沸点依次________，液态时密度依次________。
④烷烃分子中碳原子间以________相连，碳原子的其他价键被H原子饱和。假设烷烃分子中碳原子个数是n，则烷烃的通式是________(填字母)。
a．CnH2n－2
B．CnH2n
c．CnH2n＋2
D．CnH4n
(3)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1
mol，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是________________(填化学式，下同)，上述四种烃各为1
g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是________________。在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气________(填字母)。
a．1
mol
B．1.5
mol
c．2
mol
D．2.5
mol
(4)取一定质量的丙烷完全燃烧，产生的CO2的物质的量________(填“大于”、“等于”或“小于”)H2O的物质的量。
解析　(3)设此气态烃的分子式为CxHy，其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋O2xCO2＋H2O。若同为
1
mol
烃，消耗O2的多少取决于CxHy中“x＋”的大小，“x＋”的值越大，消耗O2越多，C4H10
耗氧量最多。若同为1
g烃，消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小，“”的值越大，消耗O2越多，CH4消耗O2最多。烷烃分子中，每增加一个碳原子，就增加一个—CH2—
原子团，则1
mol
烷烃增加1
mol—CH2—原子团，完全燃烧多消耗
1.5
mol
O2。
(4)丙烷的分子式为C3H8，其完全燃烧生成CO2与H2O的物质的量之比为3∶4，所以CO2的物质的量比H2O的小。
答案　(1)碳链　碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键、碳氢键　不属于　(2)①CH3—CH2—CH3　　②正戊烷　C5H12　③升高　增大　④碳碳单键　c
(3)C4H10　CH4　b　(4)小于