内容正文:
第七章、有机化合物
第一节、认识有机化合物
第一部分:有机化合物中碳原子的成键特点和链状烷烃的结构
一、有机化合物中碳原子的成键特点
[问题1]碳原子最外层有4个电子,可与其他原子形成4个共价键,仔细观察下列有机化合物的结构,归纳碳原子间可有哪些结合方式(碳骨架)。
两个碳原子之间可以单键、双键、三键结合,多个碳原子之间可以碳链或碳环结合。
[问题2]根据碳原子成键方式及碳骨架的基本类型,4个碳原子可相互结合成哪些碳骨架结构?
有机物种类繁多的原因
二、烷烃的定义、结构特点和命名
[问题3]有机化合物都含有碳元素,还常含有氢、氧、以及氮、卤素、硫、磷等元素,其中仅含有碳、氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃(CxHy)。写出最简单的烃的分子式、电子式,根据碳原子的成键特点推测这种烃可能的空间结构。
分子式 电子式 结构式 结构简式
CH4
CH4
空间构型(正四面体)
---必修二教材第62页
[问题4]与甲烷结构相似的有机化合物还有很多,根据碳原子的成键特点和下表中的有关信息,填写表格空白处:
有机化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 其它
碳原子数 1 2 3 4 n
结构式 ——
结构简式 ——
分子式
①丁烷的结构式只有上述一种吗?产生这种现象的可能原因?
②根据上述信息归纳这类有机化合物的组成和分子结构特点?
二、烷烃的定义、结构特点和命名
烃 → 饱和烃 → 烷烃 → 链状烷烃 → 环状烷烃
命名:碳原子数不多于10时,以天干命名,碳原子数10个以上的用汉字数字命名
三、同系物和同分异构体
[问题5]下列五种链状烷烃在分子组成和结构上有何相似性和差异性?
CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3 (CH2)2CH3、CH3 (CH2)3CH3
组成元素相同:碳、氢两种元素---烃
通式相同:CnH2n+2(n≥1)---链状烷烃
差异性:相差一个或若干个-CH2原子团
同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2原子团的化合物互称为同系物。如:不同碳原子数的链状烷烃间互称为同系物。
三、同系物和同分异构体
[问题6]写出下列两种有机化合物的分子式,它们是同一种物质吗?为什么?
同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象,具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
异丁烷
熔点159.40C
沸点 -11.60C
正丁烷
熔点138.40C
沸点 -0.50C
三、同系物和同分异构体
[问题7]戊烷有三种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷,请参考图7-7正丁烷、异丁烷的球棍模型,写出戊烷可能的三种结构简式。
$第七章、有机化合物
第一节、认识有机化合物
第二部分:烷烃的性质
[问题1]天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷;洗手液中的碳氢洗涤剂主要成分为碳原子数为8-20的烷烃;凡士林、蜡烛、蜡笔中的石蜡主要成分是含碳原子数为18-30的烷烃。结合生活经验,归纳烷烃的物理性质。
一、烷烃的物理性质
物理性质:难溶于水的无色物质、熔点、沸点和密度均随碳原子数增加而升高。 ---碳原子数增加,相对分子质量增大,分子间作用力增大
可燃冰是一种天然气水合物,主要成分为CH4•nH2O,分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中。可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。2017年5月,中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功。
一、烷烃的化学性质---氧化反应
[问题2] 常温下,将甲烷气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,观察有何现象。
实验结论:在通常情况下,烷烃的性质比较稳定,与强酸、强碱或酸性高锰酸等强氧化剂均不发生化学反应。 ---特定条件下的稳定!
实验现象:酸性高锰酸钾溶液无明显变化---甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
[问题3] 2020年12月4日17时许,重庆市永川吊水洞煤矿因瓦斯爆炸导致该煤矿内的送风系统损坏而无法使用,进而发生了CO中毒事故,24人被困井下,最后仅有1人幸存获救,其余23人不幸遇难。煤矿中瓦斯爆炸的可能原因是什么?写出反应的化学方程式。
一、烷烃的化学性质---氧化反应
[问题4]与甲烷类似,链状烷烃、烃(CxHy)均可在空气中完全燃烧,发生氧化反应生成CO2和水,写出烷烃、烃完全燃烧的化学反应方程式。
爆炸可能的原因:井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。 ---必须采取通风,严禁烟火等措施!
[问题5]橡胶中加入炭黑做成轮胎,可增强耐磨性,延长其使用寿命。炭黑也可以用于生产油墨、油漆和黑色涂料等