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必修第二册高中化学知识清单 高中化学名师工作室◎整理
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
考点1 有机化合物中碳原子的成键特点
一、有机化合物概念
(1)定义:有机化合物简称有机物,指的是含碳化合物。但不包括碳的氧化物(CO、CO2)、碳酸及其盐(CaCO3等)、氰化物(如KCN)、硫氰化物(如KSCN)、氰酸盐、金属碳化物(如CaC2)、SiC等。
(2)组成:有机化合物除了含C元素外,常含有H、O,还含有P、N、S、卤族元素等。
(3)分类:分烃和烃的衍生物等。
烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷是最简单的烃。
(4)常见的有机物:①燃料中的液化气、沼气、天然气、汽油、煤油、柴油等;
②建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆等;
③日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂等;
④营养素中的糖类、油脂、蛋白质等。
二、最简单的有机物——甲烷的组成和结构及表示方法
种类
实例
含义
应用范围
分子式
CH4
用元素符号表示物质分子组成的式子
多用于研究物质组成
最简式
(实验式)
CH4
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子;
②由最简式可求最简式量
有相同组成的物质
电子式
用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
多用于表示离子型、共价型的物质
结构式
①具有分子式所能表示的意义,能反映物质的结构;
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型
①多用于研究有机物的性质;
②由于能反映有机物的结构,有机反应常用结构式表示
结构简式
CH4
结构式的简便写法,着重突出结构特点
同“结构式”
球棍模型
小球表示原子,短棍表示化学键,展示空间构型
用于表示分子的空间结构(立体形状)
空间充填模型
用不同体积的小球表示不同的原子的相对大小和空间构型
用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
结合甲烷分子结构示意图及结构模型看出:甲烷的空间结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相同,为109°28′。
三、有机物中碳原子的成键特点
1.成键数目:每个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
2.成键方式:
(1)碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。
(2)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)。
(3)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。
注意: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。
考点2 烷烃
一、烷烃的结构
1.结构特点
(1)分子中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”,称为饱和烃,又称烷烃。
(2)碳原子(大于等于3时)不在一条直线上,直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。
(3)烷烃中C—H、C—C键可以以键为轴自由旋转。
2.烷烃分类及分子式通式:
(1)链状烷烃中的碳原子数为n,氢原子数就是2n+2,通式表示为CnH2n+2(n≥1)。
(2)环状烷烃中的碳原子数为n,氢原子数就是2n,通式表示为CnH2n(n≥3)。
3.举例认识
(1)链状烷烃
球棍模型
名称
乙烷
丙烷
正丁烷
异丁烷
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
C4H10
结构式
结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3)2
最简式
CH3
C3H8
C2H5
C2H5
(2)环状烷烃
环丁烷()、环己烷()
二、烷烃的命名
1.烷烃(通常指链状烷烃)的习惯命名法
根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名,碳原子数加“烷”字,就是简单的烷烃的命名,称为“某烷”。
(1)当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若n>10,用数字表示。如C8H18命名为辛烷,C18H38命名为十八烷。
(2)当碳原子数n相同,而结构不同时,一般在烷烃名称之前再加“正”、“异”、“新”等字加以区别。如C4H10的两种分子的命名:
无支链时:CH3CH2CH2CH3命名为正丁烷;
有支链时:命名为异丁烷。
如C5H12的三种分子的命名:
2.环烷烃的命名
没有支链的简单环烷烃,根据分子里所含碳原子数目来命名,称为“环某烷”。
如:环丁烷(),环戊