第06天認(rèn)識有機(jī)化合物（原卷版）

寒假打卡第06天第七章第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1．甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子式：CH4，電子式：，結(jié)構(gòu)式：，可知碳原子最外層有4個電子，能形成4個C—H。2．有機(jī)化合物中碳原子的結(jié)構(gòu)及成鍵特點(diǎn)3．有機(jī)化合物碳骨架的類型碳骨架可以呈鏈狀，也可以呈環(huán)狀(且可帶支鏈)，如圖所示?！久麕燑c(diǎn)撥】有機(jī)化合物種類繁多的原因(1)碳原子間成鍵方式多樣性：碳碳之間的結(jié)合方式有單鍵、雙鍵、三鍵。(2)多個碳原子可以相互結(jié)合成鏈狀，也可以結(jié)合成環(huán)狀(且可帶支鏈)。(3)碳原子還可以和H、O、N、S、P、鹵素等多種非金屬元素原子形成共價鍵。(4)組成有機(jī)化合物的碳原子數(shù)目靈活：有機(jī)化合物分子中可能只含有1個或幾個碳原子，也可能含有成千上萬個碳原子。(5)分子式相同的有機(jī)化合物，還可能有多種不同結(jié)構(gòu)?！镜淅痉丁俊纠?】目前已知化合物中數(shù)量、種類最多的是ⅣA族碳的化合物(有機(jī)化合物)，下列有關(guān)有機(jī)物種類眾多的原因的敘述中不正確的是()A．碳原子既可以跟碳原子形成共價鍵，又可以跟其它原子形成共價鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多數(shù)原子形成共價鍵和離子鍵C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵D．碳原子之間可以形成長度不同的碳鏈和碳環(huán)，且碳鏈、碳環(huán)之間又可以相互結(jié)合二、烷烴的結(jié)構(gòu)1．甲烷的結(jié)構(gòu)(1)分子組成和結(jié)構(gòu)。(2)空間結(jié)構(gòu)。空間結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4個C—H的長度和強(qiáng)度相同，夾角相等(即鍵角為109°28′)，是正四面體結(jié)構(gòu)；碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點(diǎn)2．烷烴(1)概念。碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”，這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴，也稱為烷烴。(2)幾種常見的烷烴烷烴乙烷丙烷正丁烷分子式C2H6C3H8C4H10結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3(3)鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、通式。(4)命名。(1)習(xí)慣命名法碳原子數(shù)(n)及表示n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10相應(yīng)漢字?jǐn)?shù)字＋烷(2)當(dāng)碳原子數(shù)n相同，結(jié)構(gòu)不相同時，用正、異、新表示。3．同系物(1)概念。結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物。(2)特征。4．同分異構(gòu)對于有同分異構(gòu)體的烷烴，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是有機(jī)化合物種類繁多的重要原因之一?！久麕燑c(diǎn)撥】化學(xué)中“四同”的比較名稱同位素同素異形體同分異構(gòu)體同系物概念質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子同一種元素形成的不同單質(zhì)分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物對象原子單質(zhì)化合物化合物化學(xué)式原子符號表示不同，如H、D、T元素符號表示相同，分子式不同，如石墨和金剛石、O2和O3相同，如正丁烷和異丁烷組成元素相同，通式相同，相對分子質(zhì)量相差14n，如C2H6和C3H8結(jié)構(gòu)電子排布相同，原子核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同不同同一類物質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似物理、化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣，物理性質(zhì)有差異化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差別較大化學(xué)性質(zhì)可能相似也可能不同，物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相似，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度呈規(guī)律性變化【典例示范】【例2】下列說法正確的是()A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是烷烴C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D．碳、氫原子個數(shù)比為1∶3的烷烴有兩種三、甲烷的性質(zhì)1．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性無色氣體0.717g/L，比空氣小182℃164℃難溶于水2．化學(xué)性質(zhì)(1)燃燒反應(yīng)：CH4+2O2CO2+2H2O。(2)取代反應(yīng)：①甲烷與Cl2的取代反應(yīng)CH4+Cl2CH3Cl+HCl；CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl；CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；CHCl3+Cl2CCl4+HCl②甲烷的四種氯代產(chǎn)物的性質(zhì)。A．水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。B．狀態(tài)：常溫下除CH3Cl是氣體，其余三種均為液體。③取代反應(yīng)概念。有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)?！久麕燑c(diǎn)撥】甲烷的取代反應(yīng)反應(yīng)物甲烷與氯氣(不能用氯水)反應(yīng)條件漫散光照射(不能用太陽光直射，以防爆炸)生成物甲烷與氯氣反應(yīng)生成四種有機(jī)產(chǎn)物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4(CH3Cl呈氣態(tài)，其余為液態(tài))和無機(jī)物HCl，其中HCl的產(chǎn)量最多反應(yīng)特點(diǎn)連鎖反應(yīng)甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行數(shù)量關(guān)系每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl【典例示范】【例3】下列說法正確的是()A．甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶1混合時發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3ClB．1mol甲烷生成CCl4，最多消耗2mol氯氣C．CH4和Cl2反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，產(chǎn)物中HCl最多D．CH4的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不能被溴水、酸性KMnO4等強(qiáng)氧化劑氧化，所以CH4不能發(fā)生氧化反應(yīng)四、烷烴的性質(zhì)1．物理性質(zhì)相似性遞變性(隨分子中碳原子數(shù)增加)熔、沸點(diǎn)較低逐漸升高密度比水小逐漸增大狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，常溫常壓下分子中碳原子數(shù)n≤4的烷烴為氣態(tài)(常溫常壓下，新戊烷為氣態(tài))溶解性難溶于水，易溶于汽油等有機(jī)溶劑2．化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性。在通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。(2)氧化反應(yīng)——可燃性。烷烴燃燒通式：CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2(3)取代反應(yīng)。烷烴在一定條件下，可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。(4)分解反應(yīng)。烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解，可獲得一系列重要的化工基本原料和燃料?！镜淅痉丁俊纠?】常溫下，1mol某烷烴在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若在適當(dāng)?shù)臈l件下，完全取代需要消耗6molCl2，則下列判斷正確的是()A．該烷烴的分子式為C5H12B．反應(yīng)所生成的有機(jī)產(chǎn)物能直接使AgNO3溶液褪色C．該烷烴的四氯代物有2種D．反應(yīng)容器中，一氯代物所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵。()(2)碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價鍵。()(3)碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成雙鍵和叁鍵。()(4)多個碳原子可以形成長度不同的鏈(可以帶有支鏈)及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合。()(5)符合通式CnH2n+2的有機(jī)化合物一定屬于烷烴。()(6)正丁烷分子式為C4H10，4個碳原子在同一直線上。()(7)分子組成相差一個或幾個CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物是同系物。()(8)互為同分異構(gòu)體的兩種有機(jī)化合物的物理性質(zhì)有差別，但化學(xué)性質(zhì)必定相似。()(9)CH2Cl2只有一種空間結(jié)構(gòu)，證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)。()(10)甲烷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化。()(11)CH4和Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有兩種。()(12)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時，每生成1molHCl，則有1molCl2參加反應(yīng)。()(13)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中，CH3Cl的含量最多。()(14)烷烴的碳原子數(shù)越多，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，碳原子數(shù)相同的烷烴，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)相同。()(15)在通常條件下，烷烴和硫酸、氫氧化鈉不反應(yīng)，和酸性KMnO4溶液也不反應(yīng)。()(16)烷烴在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成的物質(zhì)的量最多的物質(zhì)為HCl。()(17)烷烴都能燃燒，且完全燃燒的產(chǎn)物一定是CO2和H2O。()(限時30分鐘)一、選擇題1．下列結(jié)構(gòu)中，從成鍵情況看，不合理的是()2．有關(guān)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)，下列說法錯誤的是()A．碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個價鍵B．碳原子間只能形成碳鏈，不能形成碳環(huán)C．在CH4分子中，四個碳?xì)涔矁r鍵的長度和強(qiáng)度均相同D．在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為鋸齒形，不為直線形3．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中能反映其真實(shí)存在狀況的是()4．下列分子式只表示一種物質(zhì)的是()A．C3H7ClB．C3H6C．CH2Cl2 D．C4H105．下列說法不正確的是()A．金剛石和C60互為同素異形體 B．C2H4和C3H6互為同系物C．的一氯代物有4種 D．正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體6．下列說法不正確的是()A．126C和146和C互為同位素B．石墨和C60互為同素異形體C．CH3(CH2)3CH3和CH3CH3互為同系物D．CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3互為同分異構(gòu)體7．下列說法錯誤的是()A．同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化B．在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵C．碳、氫原子個數(shù)比為1∶3的烷烴有兩種D．有機(jī)化合物不但存在于動植物體內(nèi)，而且可以通過人工的方法合成8．如圖為烴分子的球棍模型，“大球”表示碳原子，“小球”表示氫原子。下列說法正確的是()A．圖1表示的烴叫丙烷B．圖2烴分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3C．圖1與圖2表示的物質(zhì)的二氯代物種數(shù)相同D．圖1與圖2表示的物質(zhì)的沸點(diǎn)：前者高于后者9．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應(yīng)，只生成一種一氯代物的是()A．CH3CH2CH2CH3B．C．D．10．在常溫、常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是()A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C2H611．下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是()A．甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比為1∶4混合時只生成CCl4B．甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物中CH3Cl的量最多C．甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D．1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯氣12．在光照條件下，將0.5molCH4與Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則消耗Cl2物質(zhì)的量為()A．0.5mol B．1.25mol C．2.5mol D．5mol13．一定質(zhì)量的鏈狀烷烴X完全燃燒后生成17.6gCO2和9.0gH2O，下列說法不正確的是()A．X的分子式為C4H10B．X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C．將X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色D．X與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，可能生成2種一氯代物二、非選擇題14．按要求回答下列問題。(1)丙烷的結(jié)構(gòu)式：_______________________。(2)分子中含30個氫原子的鏈狀烷烴的分子式：_______________________。(3)相對分子質(zhì)量為58的烷烴的結(jié)構(gòu)有_____________種；分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式：_______________________。(4)鏈狀烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍，則其分子式為_______________________。(5)含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的烷烴的摩爾質(zhì)量為_______________________。(6)鏈狀庚烷的分子式為__________；amol鏈狀庚烷含有________mol碳?xì)滏I，_______mol碳碳鍵。15．烷烴完全燃燒都可以生成CO2和H2O，現(xiàn)以甲烷、乙烷、丙烷三種物質(zhì)為例，進(jìn)行分析。(1)取等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)，在O2中完全燃燒，生成CO2最多的是_________，生成H2O最多的是_________，消耗O2最多的是_______