内容正文:
必过15 认识有机化合物
知识点一 有机化合物中碳原子的成键特点
【易错警示】有机化合物里的常见元素除了C外,还有H、N、O、X(卤素),它们原子的最外层分别有1、5、6、7个电子,可形成的共价键数目分别为1、3、2、1。
知识点二 烷烃的结构
1.甲烷的分子结构——正四面体型
分子式
电子式
结构式
结构
简式
分子构型
球棍模型
空间填充模型
CH4
________
________
CH4
2.烷烃的组成、结构与命名
(1)结构特点
烷烃由碳氢两种元素组成,分子中碳原子之间都以________结合,碳原子的剩余价键均与氢原子相结合,使碳原子的化合价都达到“________”。
(2)空间构型
每个碳原子均处于四个共价键所形成的________的中心,直链烷烃为锯齿状或折线状。
(3)组成通式:________ (n≥1)
(4)命名方法:
①烷烃习惯上用其分子中所含的碳原子数进行命名,称为“某烷”,碳原子数不多于10时,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数,碳原子数在10以上时,以汉字数字代表碳原子数,如:C8H18命名为辛烷,C18H38命名为十八烷。
②当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。如:CH3CH2CH2CH2CH3称为________,称为________,称为________。
(4)表示有机物组成和结构的几种形式之间的关系(以乙烷为例)
种类
实例
涵义
优点
缺点
化学
式
C2H6
用元素符号表示物质分子组成的式子
反映出分子中原子的种类和数目
无法了解有机物的实际结构
电子
式
H
用小黑点等符号表示原子最外层电子成键情况的式子
能够表明分子的组成、分子里原子间的成键数目、原子是否形成了稳定的电子层结构
不能表明分子的几何构型
结构
式
用短线来代替原子间的共用电子对
表示出分子的组成和分子里的成键情况
不能表示分子的三维空间构型,对较大的分子书写结构式很麻烦
结构
简式
CH3CH3
把结构式中表示共价键的“—”删去,把碳原子连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团
书写方便,且仍能表示出分子结构的情况,适用范围也很广
无法表示各原子间的空间位置关系
球棍
模型
用球和棍表示原子间的结合方式
能够清楚地表示出分子内原子间的化学键数和键型
较难绘制
比例
模型
用球表示原子间的连接方式
表示出分子内原子的体积相对大小
较难绘制
3.同系物
(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个________原子团的有机化合物,如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。
(2)性质:由于同系物组成元素相同,结构相似,组成上相差n个CH2原子团,则化学性质相似,物理性质呈现一定的递变规律。
4.同分异构体
(1)概念:具有相同的________,但具有_____________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。
(2)特点
①三同:同分异构体的分子式相同,相对分子质量相同,最简式相同,但最简式相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H2与C6H6。
②一不同:同分异构体的结构不同,即分子中原子的连接方式不同,同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质。
(3)书写方法
知识点三 烷烃的性质
1.物理性质
(1) 相似性
烷烃均为______色物质,_____溶于水,相对密度均小于______。
(2) 递变规律(随碳原子数n递增)
性质
变化规律
状态
常温下含有1~4个碳原子的烃都是______态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到______态、______态
沸点
随着碳原子数的增多,沸点逐渐________;同分异构体之间,支链越多,沸点________
相对密度
随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水_______
水溶性
均________于水
2.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、强碱或酸性高锰酸钾溶液等强化剂都不发生反应。
(2)燃烧反应
甲烷的燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O(安静地燃烧,火焰呈________色)
烷烃燃烧通式:________________________________________________________。
(3)高温分解
①CH4隔绝空气加热至1 000 ℃时,可分解为炭黑和氢气,化学方程式为CH4C+2H2 。
②其它烷烃在较高温度下也会发生分解,如辛烷高温分解的化学方程式为 C8H18C4H8+C4H10。
(4)取代反应
①定义:有机物分子的某些原子或原子团被其他原子或原子团所