第9章 第28讲 认识有机化合物-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版 新教材 老高考）

第28讲　认识有机化合物 课程标准　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.知道有机化合物存在同分异构现象。3.知道氧化、取代等有机反应类型。 考点一　有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构与性质 授课提示：对应学生用书第268页 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．甲烷的分子结构 甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的 4个电子与 4个氢原子的电子形成 4个C—H共价键，电子式为，结构式为。 2．有机化合物中碳原子的成键特点 键的个数 成键的类型 碳骨架形式 与其他原子成键 每个碳原子形 成4个共价键 碳原子之间可构成碳链，也可构成碳环 碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等原子成键 二、烷烃 1．烷烃的结构 (1)甲烷的结构 分子结构示意图 球棍模型 空间填充模型 结构特点：4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等(即键角为109°28′)，是正四面体结构；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 (2)已知乙烷、丙烷、丁烷的分子结构和甲烷相似 有机化合物 乙烷 丙烷 丁烷 碳原子数 2 3 4 结构式 结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 分子式 C2H6 C3H8 C4H10 烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的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。链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。 2．链状烷烃的命名——习惯命名法 (1)表示 碳原子数(n)及表示 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 相应汉字数字＋烷 (2)当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示。 如：C4H10的两种分子的命名： 无支链时，CH3CH2CH2CH3称为正丁烷； 有支链时，CCH3HCH3CH3称为异丁烷。 3．链状烷烃的结构特点 (1)单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。 (2)饱和：碳原子剩余价键全部与氢原子相结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，链状烷烃的含氢量最大。 4．烷烃的性质 (1)烷烃的物理性质 相似性 递变性(随分子中碳原子数增加) 熔、沸点 较低 逐渐升高 密度 比水小 逐渐增大 状态 气态→液态→固态，常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下，新戊烷为气态) 溶解性 难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂 (2)化学性质 ①稳定性：通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。 ②可燃性：烷烃都能燃烧。 CH4燃烧方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O C3H8燃烧方程式：C3H8＋5O23CO2＋4H2O 链状烷烃燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O 第九章　有机化合物 高考总复习　化学 (3)取代反应 ①实验探究：CH4和Cl2的取代反应 实验操作 实验现象 A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有一层油状液体，且试管内液面上升，水槽中有固体析出 B装置：无现象 续表 实验结论 CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl； CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl； CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl ②甲烷的四种氯代产物的性质 a．水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。 b．状态：常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为油状液体。 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烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律 a．反应条件：反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。 b．反应物：反应物为卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。 c．反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物。反应产物中HCl的物质的量最大。 ⑤反应特点 a．连锁反应 甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进行。即当n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1时，并不只发生反应CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，其他反应也在进行。 b．数量关系 CH4与Cl2发生