届高考化学知识点第一轮复习教案3 有机化合物的结构特点Word格式文档下载.docx
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CH4
结构特点
原子之间以单键结合，空间构型为正四面体，碳原子位于正四面体的中心。
②几种常见的烷烃：
名称
乙烷
丙烷
正丁烷
异丁烷
C2H6
C3H8
C4H10
结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
组成通式
CnH2n＋2（n≥1）
③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CH3—CH2—CH2—CH3）分子中，碳链是直线状吗？
【提示】 不是。
CH3—CH2—CH2—CH3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．有机物结构和组成的表示方法
表示方法
含义
实例
用元素符号表示物质分子组成的化学式
用短线“—”表示原子所形成的共价键，进而表示物质结构的式子
省略部分或全部短线的结构式即把与碳原子直接相连的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团
用球和棍表示原子间的结合方式
用球表示原子间的连接方式
2.烷烃的结构与性质
（1）分子通式：
CnH2n＋2（n≥1）。
（3）物理性质
①递变规律（随着碳原子数n的递增）
②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、强氧化剂不反应。
①可燃性：
烷烃都能燃烧，燃烧通式为
CnH2n＋2＋
O2
nCO2＋（n＋1）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：
C2H6＋Cl2
C2H5Cl＋HCl。
[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：
【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。
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（ ）
A．CH3Cl只有一种结构
B．CH2Cl2只有一种结构
C．CHCl3只有一种结构
D．CH4中含有4个C—H极性键
【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
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（ ）
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色
A．①③⑤ B.②③
C．①④D．①②④
【解析】 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①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，②⑤说法不正确；
因分子通式CnH2n＋2中的氢原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，③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一，④说法正确。
7．写出下列烷烃的分子式：
55102128】
（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：
（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同一平面上。
同分异构现象和同分异构体
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·
1．C6H14的同分异构体有几种？
试写出其结构简式。
【提示】 5种。
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
2．C6H14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】
。
3．—C4H9、—C5H11的同分异构体分别有几种？
【提示】 —C4H9有4种，—C5H11有8种。
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：
①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。
②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。
③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1 同分异构体的判断
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。
2．下列叙述错误的是（ ）
55102129】
3．下列化学式不只表示一种物质的是（ ）
A．C3H8 B.C4H10
C．CHCl3D．CH2Cl2
【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。
4．同系物指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2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________。
①O2和O3 ②35Cl和37Cl
③CH3CH3和CH3CH2CH3
④CH3CH2CH（CH3）CH2CH3和
CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH3
⑤H2、D2和T2
⑦CH3（CH2）2CH3和（CH3）2CHCH3
⑧CH3CH（CH3）CH3和CH（CH3）3
【解析】 ①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；
②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；
③中乙烷与丙烷互为同系物；
④中两种分子均为烷烃，碳原子数不同也必为同系物；
⑤⑥⑧均属于同一物质；
⑦两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。
【答案】 ② ① ③④ ⑦ ⑤⑥⑧
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（ ）
A．3种 B.4种
C．5种 D．6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。
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（ ）
55102130】
【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。
7．分子式为C4H8Cl2的有机物共有（不含立体异构）（ ）
55102131】
A．7种B．8种
C．9种D．10种
【解析】 有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：
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。
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