7.1 认识有机化合物（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019）

体系构建 第一节　认识有机化合物 课程标准 课标解读 1.知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点。 2．知道氧化、取代等有机反应类型。 3．知道有机化合物存在同分异构现象。 1.认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及其应用。 2．了解取代反应的特征。 3．了解烷烃及同系物、同分异构体的概念。 [对应学生用书P77] 知识点一 有机化合物中碳原子的成键特点 1.甲烷的结构 2．碳原子的成键特点 (1)成键数目：每个碳原子可形成4个共价键。 (2)成键原子：碳原子之间或碳原子与其他原子之间。 (3)成键方式：单键、双键或三键。 (4)碳骨架的基本类型： 从原子结构角度认识碳原子的成键数目 1．由n个碳原子组成的有机物中最多可形成几个碳碳单键？ 答案：当形成环状结构时形成的碳碳键最多，有几个碳原子就形成几个碳碳键，n个碳原子最多可以形成n个碳碳单键。 知识点二 烷烃 烷烃只含碳和氢两种元素，碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 1．烷烃的命名 碳原子数(n)及命名 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n>10 汉字数字＋烷 当碳原子数(n)相同，结构不相同时，用正、异、新等命名。例如，丁烷(C4H10)有两种分子结构：CH3CH2CH2CH3(无支链)称为正丁烷， (有支链)称为异丁烷。 2．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CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 3．同分异构体 (1)相关概念 ①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 ②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。因此，故互为同分异构体的化合物具有相同的分子式和不同的分子结构。 (2)示例 正丁烷(CH3CH2CH2CH3)与异丁烷()互为同分异构体。 [注意]　烷烃中碳原子间全部以单键结合，整体呈锯齿形，而不是平面形，也不是直线形。 从组成上理解同系物和同分异构体 2．互为同系物的有机物的相对分子质量有何关系？ 答案：互为同系物的有机物在组成上相差n个CH2原子团，其相对分子质量相差14n。 知识点三 烷烃的性质 1.物理性质 (1)溶解性：都难溶于水。 (2)熔点、沸点：随着分子中碳原子数的增加而升高。 (3)密度：随着分子中碳原子数的增加而增大。 2．化学性质 (1)稳定性：通常情况下与强酸、强碱、强氧化剂不反应。 (2)可燃性：完全燃烧生成二氧化碳和水。 ①甲烷：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 ②丙烷：C3H8＋5O23CO2＋4H2O。 (3)高温分解：用于石油化工和天然气化工生产。 3．甲烷的取代反应 (1)实验装置及现象 实验装置 实验现象 ①无光照时，混合气体颜色不变； ②光照时，混合气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内液面上升； ③饱和NaCl溶液中有白色晶体析出 (2)反应的化学方程式 ①CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。 ②CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl。 ③CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl。 ④CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 (3)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替代的反应。 (4)四种氯代甲烷的比较 名称 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 化学式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 俗名 — — 氯仿 四氯化碳 状态 气体 液体 液体 液体 水溶性 不溶 不溶 不溶 不溶 用途 — — 有机溶剂 有机溶剂 4.有机物的通性 [注意]　气态烷烃为可燃性气体，点燃之前必须检验其纯度，以防爆炸。 准确理解烷烃与卤素单质反应的条件 3．甲烷和过量的氯气发生取代反应后生成的氯代烷烃是什么？ 答案：甲烷和氯气的取代反应为可逆反应，无论氯气是否过量，产物中均有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。 [对应学生用书P79] 探究一　烷烃的结构和性质 ►情境探究 汽油内有多种烷烃，其中正庚烷在高温和高压下较容易引发自燃，造成震爆现象，降低引擎效率，更可能导致汽缸壁过热甚至活塞损裂。因此正庚烷的辛烷值定为零，而异辛烷其震爆现象很小，其辛烷值定为100。辛烷值越大，汽油抵抗震爆的性能越好。 [素材解读] ① 正某烷为直链烷烃，异某烷为同一碳原子上连有3个甲基的支链烷烃 ② 庚烷为含有7个碳原子的烷烃，辛烷为含8个碳原子的烷烃