人教版（2019）高中化学 必修二 学案 7.1认识有机化合物

认识有机化合物
【学习目标】
1.了解有机物中碳原子的成键特点。
2.掌握烷烃的结构、性质、用途。
3.掌握取代反应的概念、取代反应的判断。
4.掌握烷烃的系统命名法；熟练掌握同分异构体的书写了解同系物的概念。
【学习重难点】
重点：了解有机物中碳原子的成键特点。
难点：熟练掌握同分异构体的书写了解同系物的概念。
【学习过程】
一、知识再现
1.有机物
（1）有机物的概念
含碳的化合物，简称有机物。组成有机物的元素，除_________外，通常还有_________等。
一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、氰酸盐、硫氰酸盐等物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物很近，一般把它们作为无机物。
（2）有机物种类繁多的主要原因
①在有机化合物中，每个碳原子不仅能与其他原子形成_____个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能相互形成共价键，不仅可以形成_____，还可以形成__________。
②多个碳原子可以相互结合形成长长的_____，也可形成__________。因此一个有机物的分子可能只含一个碳原子，也可能含有几千甚至上万个碳原子。
③含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。（同分异构现象）
（3）有机物的特点
①溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（汽油、酒精、苯等）。
②耐热性：多数有机物不耐热、熔点较低。
③可燃性：绝大多数有机物易燃烧。
④晶体类型：绝大多数有机物分子聚集时形成分子晶体，易导电。
⑤化学反应：有机物所参加的化学反应较复杂，一般较缓慢，常伴有副反应发生。所以有机反应往往需要加热或使用催化剂。在有机反应的化学方程式中一般用“→”代替“”
2．甲烷分子的组成和结构
（1）组成
①由C、H两种元素组成，分子式________
②是烃类分子中组成最简单的烃，也是含碳质量分数最低的烃，或含氢质量分数最高的烃。说明：A.②的有关叙述，往往是某些有机推断题的解题突破口。B.验证甲烷组成的方法。
（2）结构
正四面体的立体结构，而不是平面正方形结构，键角_____，键能。结构式：__________，电子式：__________。
总结：中学化学中常见的物质（或微粒）中，是正四面体结构的有：白磷、金刚石、晶体硅、碳化硅、、、、、等。
3．甲烷的性质
（1）甲烷的物理性质及存在
在通常状况下，甲烷是无色、无味的气体，在标准状况下密度为，极难溶于水。天然气的主要成分是_____，煤矿的矿坑里常有甲烷逸出，从池沼底部逸出的气体中主要成分也是_____。
（2）甲烷的化学性质
①甲烷的氧化反应（可燃性）：_____________________________________________
甲烷气体在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。
A.关于淡蓝色火焰的小结：、、等气体在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；固态的硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；液态的酒精在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，CO气体在空气中燃烧，火焰呈蓝色。
说明：甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸，因此，在点燃甲烷气体时，必须先进行纯度检验，只有纯度符合点燃要求的甲烷气体才能点燃。
B．检验甲烷纯度的方法：__________________________________________________
②取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
例如：与反应：_________________________、_________________________、_________________________、_________________________
③高温分解：_________________________
（3）CH4实验室制法：______________________________
4．烷烃
（1）概念：_______________________________________________________
（2）结构特点
①链状（可带支链，分子中的碳原子并不是线状排列，而是锯齿状）。
②相邻碳原子间均以共价单键相连，碳原子其余价键均被氢原子饱和（在含有相同碳原子的烃类中，以烷烃所含氢原子数最多，含碳量最低）。
（3）分子通式：。
（4）性质
①物理性质：不溶于水，随相对分子质量的增加，熔沸点升高；同碳原子数时，支链越多，熔沸点越低。常温下呈气态的烷烃有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（包括异构）、新戊烷。
②化学性质（与甲烷的相似）
A．稳定性：通常情况下，烷烃跟酸、碱、酸性等氧化剂不反应。
B．光照条件下可与卤素（）发生取代反应。
C．可燃性，燃烧通式为：________________________________________
在以上时，为气体，可根据燃烧通式，燃烧前后气体体积的差量或产生和的物质的量，求烷烃的分子式。
若氢原子数＝4，则燃烧后体积不变，如：、等
若氢原子数＜4，则燃烧后体积减小，如：等
若氢原子数＞4，则燃烧后体积增大
D．高温裂解：如重油裂化的过程中：
（5）烃基
烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。烃基一般用“R一”表示，如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。叫甲基，叫乙基等。
（6）烷烃的命名
①烷烃的习惯命名法
②烷烃的系统命名法：
烷烃系统命名法命名的步骤：步骤归纳：______________________、_________________________、_________________________、_________________________、_________________________
（7）同分异构体的书写：（减碳移位法）
5、同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较
同系物
同位素
同分异构体
同素异形体
研究对象
有机化合物之间
原子之间
化合物之间
单质之间
相似点
结构相似通式相同
质子数相同
分子式相同
同种元素
不同点
相差n个原子团
（）
中子数不同
结构不同
组成或结构不同