7.1.1 认识有机化合物（讲义）（带答案解析）-2023-2024学年高一化学同步精讲讲义（人教版2019必修第二册）

第一节 认识有机化合物 【学习目标】 1、掌握有机化合物的概念，熟悉有机化合物中碳原子的成键特点，初步了解有机物种类繁多的原因 2、掌握甲烷的结构、性质及用途，能够通过甲烷的性质推测烷烃的性质的相似性和递变性 3、掌握同系物、取代反应的概念，初步了解有机物组成和结构的表示方法 【主干知识梳理】 一、有机物的概念及有机化合物中碳原子的成键特点 有机化合物不仅是构成了生命体本身，同时也为人类的生存以及发展提供了必需的食物、药物、材料和燃料。人们在自然界发现和人工合成的物质已经超过1亿种，其中大多数是有机物，而且新的有机物仍在源源不断地被发现或合成出来。 1、有机物的定义：指绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物 【微点拨】 ① CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、硫氰化物、氰化物等虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。 ② 有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物，而且有机物都是化合物，没有单质 2、有机物的元素组成：C、H、O、N、S、P、卤素等元素 3、有机物的一般性质 (1)熔、沸点：大多数熔、沸点低 (2)溶解性：大多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、CCl4等有机溶剂 (3)可燃性：大多数可以燃烧 (4)有机反应比较复杂，常有很多副反应发生，因此有机反应化学方程式常用“―→”，而不用“===” 4、有机化合物中碳原子的成键特点 (1)键的个数：有机物中，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子与其他原子形成 4个共价键 (2)碳原子间成键方式多样 ① 键的类型： 两个碳原子之间可以通过共用电子对形成单键()、双键()、三键(—C≡C—) ②碳原子的连接方式：多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链) (4)碳原子个数：有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子 【微点拨】有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多 【课堂练习1】 1、下列物质中属于有机物的是(　　) ①乙醇　②食盐　③石墨　④甲烷　⑤蔗糖　⑥水　⑦一氧化碳　⑧碳酸钙　⑨乙酸 A．①②④⑤⑨　　　　　B．①④⑤⑨ C．①③④⑤⑦⑧⑨ D．①④⑤⑥ 2、下列说法中正确的是(　　) A．由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物 B．烃是含有碳元素和氢元素的化合物 C．大多数有机物熔、沸点较低 D．有机物都难溶于水 3、目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　) A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键 C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键 D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合 二、最简单的有机物——甲烷 1、甲烷的存在：天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分均为甲烷。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底 2、甲烷的物理性质：无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体（标况时密度为0.714g/L） 3、甲烷分子的组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 CH4 CH4 结构特点 大量科学实验证明，CH4空间构型为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，4个H原子分别位于正四面体的4个顶点上，分子中最多3个原子共平面，4个C—H键的键长、键角、键能完全相同，键角为109°28 ， 4、甲烷的化学性质：(一般情况下，化学性质很稳定，跟强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂等不反应) (1)甲烷的氧化反应——燃烧反应 甲烷与氧气燃烧的化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O 【微点拨】 ①甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1 mol甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出大量热量。因此以甲烷为主要成分的天然气、沼气是理想的清洁能源 ②点燃甲烷前必须检验纯度。不纯的甲烷遇火花将发生爆炸 (2)甲烷的取代反应 ①实验探究 实验过程 取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一试管放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置，比较两支试管内的现象 实验装置 A　　　　　　　B 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，试管中有少量白雾生成，且试管内液面上升，水槽中有固体析出 B装置：无明显现象 实验结论 CH4与Cl2在光照时会发生化学反应 ②反应的机理 ②反应的机理