第七章 有机化合物-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册学习手册（人教版）

学 第七章 有机化合物 学 习 目 标 认识有机化合物中碳原子的成键特点， 从微观的化学键视角探析有机化合物的分子 结构； 认识有机化合物的同分异构现象， 从 分子结构的多样性角度探析化合物性质的多 样性； 认识烷烃的命名法和同系物的概念， 从物质分类的角度辨识各类有机化合物的结 构和性质特点； 以烷烃的代表物——甲烷的 结构和性质为模型， 认识烷烃的结构和性质。 知 识 梳 理 知识点 1 有机化合物 1. 概念： 含有碳元素的化合物称为有机化合 物， 简称有机物 （但碳的氧化物、 碳酸、 碳酸盐等看作无机物）。 2. 组成元素： 碳、 氢、 氧、 氮、 硫、 磷、 卤 素等。 仅含碳、 氢两种元素的有机物称为碳氢 化合物， 又称为烃。 3. 有机物的特点 有机物的组成元素不复杂， 但化合物数 量众多 （从自然界发现的和人工合成的有机 物已达几千万种）， 绝大多数有机物属于共 价化合物， 属于非电解质。 （ 1 ） 耐热性： 大多数的有机物熔点低， 不 耐热。 （ 2 ） 溶解性： 多数有机物难溶于水， 易溶于 有机溶剂 （如汽油、 乙醇、 苯等）。 （ 3 ） 可燃性： 大多数有机物容易燃烧。 （ 4 ） 稳定性： 大多数有机物受热容易分解。 （ 5 ） 导电性： 多数有机物为非电解质， 不易 导电。 （ 6 ） 化学反应： 有机物的化学反应比较复 杂， 很多反应需要在加热、 光照或使用 催化剂的条件下进行， 常伴有副反应 发生， 化学方程式中一般用 “ → ” 代 替 “ ”。 知识点 2 甲烷 1. 存在 沼气、 煤层气、 天然气。 2. 甲烷分子组成与结构 （ 1 ） 分子组成与结构 第一节 认识有机化合物 第七章 有机化合物 分子模型 分子 式 电子式 结构式 结构 简式 球棍 模型 空间填 充模型 CH 4 CH 4 H · C · H H · · H · · H H — C — H — H — 41 学 高中化学必修第二册 （人教版） （ 2 ） 空间构型 正四面体形分子。 碳原子位于正四面体 的中心， 4 个氢原子分别位于 4 个顶点， 分 子中的 4 个 C — H 键的长度和强度相同， 相 互之间的夹角即键角相等， 均为 109°28′ 。 3. 物理性质 4. 化学性质 （ 1 ） 甲烷的稳定性： 常温下不与强酸、 强碱 及高锰酸钾等强氧化剂反应， 不能使酸 化的 KMnO 4 溶液褪色。 （ 2 ） 甲烷的氧化反应 （燃烧） CH 4 +2O 2 点燃 CO 2 +2H 2 O （淡蓝色火焰） （ 3 ） 甲烷的取代反应 取两支试管， 均通过排饱和 NaCl 溶液 的方法收集半试管 CH 4 和 Cl 2 ， 分别用铁架 台固定好， 将其中一支试管用铝箔套上 （称 为 A 装置）， 另一支试管放在光亮处 （不要 放在日光直射的地方） （称为 B 装置）。 静 置， 比较两支试管内的现象。 A 装置： 无明 显现象； B 装置： a. 试管内气体颜色逐渐变 浅； b. 试管内壁有油状液滴出现； c. 试管中 有少量白雾； d. 试管内液面上升； e. 水槽中 有固体析出。 实验结论： 甲烷和氯气在光照条件下发 生反应， 有关化学方程式为： CH 4 ＋Cl 2 光照 CH 3 Cl＋HCl CH 3 Cl＋Cl 2 光照 CH 2 Cl 2 ＋HCl CH 2 Cl 2 ＋Cl 2 光照 CHCl 3 ＋HCl CHCl 3 ＋Cl 2 光照 CCl 4 ＋HCl 取代反应： ① 概念： 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叫做取 代反应。 H C H H H 空间结构图 温馨提示 1. 最简式是表示分子中各元素原子个数 最简整数比的式子。 2. 球棍模型是一种用小球代表原子， 短 棍代表共价键来表示分子的空间结构 模型。 3. 空间填充模型是用不同体积的小球 （常 画成不同的颜色） 表示分子中各原子 的相对大小和结合顺序的模型。 4. 结构式是把每一个共价键都用一条短 线 “—” 表示， 反映分子结构的式子。 5. 结构简式是既反映分子的结构又相对 较为简略的式子。 颜色 气味 状态 密度 （标 准状况） 熔点 /℃ 沸点 /℃ 溶解性 无色 无味 气体 0.717 g/L -182 -164 极难 溶于水 教材拓展 甲烷点燃前要检验纯度。 空气中甲 烷的含量在 5%~15.4% （体积分数） 时， 遇火花将发生爆炸。 煤矿中的瓦斯爆炸 多数与甲烷气体爆炸有关。 为了防止爆 炸事故的发生， 必须采取通风、 严禁烟 火等安全措施。 家用或工业用天然气中， 常掺入少量有特殊气味的杂质气体 （如 H 2 S ）， 以警示气体泄露。 42 学 第七章 有机化合物 ② 特点： 参加反