7.1 认识有机化合物-2023-2024学年高一化学同步教学讲义（人教版2019必修第二册）

第一节 认识有机化合物 知识解读·必须会 知识点一 有机化合物中碳原子的成键特点 1.有机化合物和烃 （1）定义：机化合物主要是由碳元素、氢元素组成，是一定含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物、硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物等物质。 （2）通性：大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂；易燃烧，受热易分解；发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生（故方程式书写一般用“→”）。 （3）烃：（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。 2.甲烷的分子组成 甲烷是最简单、相对分子质量最小的烃，也是碳元素质是分数最小[w(C)=75%]、氢元素质量分数最高[w(H)=25%]的烃。的实验式、分子式、结构简式相同，均为CH4，其电子式、结构式可分别表示为、。 3.有机物碳原子的成键特点 （1）键的个数多：每个碳原子形成4个共价键。  （2）成键方式多：碳原子与碳原子之间能形成共价键，且成键方式多样。  —C≡C— 单键 双键 三键 （3）碳骨架结构多：碳原子之间可构成　　链状　　结构，也可构成　环状　结构。  　　 有机化合物碳骨架的基本类型示意图 （4）结合原子种类多：碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等多种原子成键。 知识点二 烷烃的结构 1.甲烷的分子结构 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 甲烷分子中5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。4个C—H键的键长、键能、键角均相同，键角为109°28′。 2.烷烃的概念、通式和结构特点 （1）概念：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。 （2）链状烷烃的通式：CnH2n＋2 (n≥1)。 （3）结构特点： ①烷烃分子中每个碳原子与4个原子相连，对于烷烃中的任意一个碳原子来说，它周围的4个原子以它为中心构成四面体，当它连接的4个原子或原子团相同时，则为正四面体，否则就不是正四面体。 ②链状烷烃为开链式结构，可以是直链，也可带支链。碳原子数≥3的链状烷烃分子中的碳链均非直线形，为锯齿形。 ③烷烃中C—H单键和C—C单键都可以旋转。 3.烷烃的简单命名——习惯命名法 （1）碳原子数(n) 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）碳原子数在10以上，用汉字数字表示，如十二烷、十七烷等。 （3）当碳原子数n相同，结构不相同时，用正、异、新表示。 如C4H10：无支链时，CH3CH2CH2CH3称为正丁烷；有支链时，称为异丁烷。 4.结构式和结构简式 （1）结构式：把每一个共价键都用一条短线“—”表示，反映分子结构的式子。 （2）结构简式：既反映分子的结构又相对较为简略的式子称为结构简式。书写烷烃的结构简式时，可将结构式中的C—C、C—H键中的“—”省略，将同一个碳原子上所连接的相同基团合并，将连续的多个—CH2—合并。如正丁烷HH可用 CH3—CH2—CH2—CH3或CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH3表示。 知识点三 同系物 同分异构体 1.同系物 （1）定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2的化合物互称为同系物。  （2）同系物的特点：通式相同，原子组成相同，结构相似（填“相同”或“相似”）。 （3）链状烷烃同系物的结构特点： 碳碳单键、碳原子化合价饱和 。 2.同分异构体 （1）概念：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。 （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。 知识点四 烷烃的性质 1.烷烃的物理性质 物理性质 递变规律 状态 ①碳原子数C≤4的烷烃在常温常压下是气体； ②碳原子数5≤C≤16的烷烃在常温常压下一般是液体； （特例：新戊烷(CH3)4C在常温常压下是气体） ③碳原子数C≥17的烷烃在常温常压下是固体。 熔、沸点 ①烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点越高； ②相对分子质量相同时，支链越多，熔、沸点越