第3章 简单的有机化合物 本章知识体系构建与核心素养提升 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，京粤闽皖豫宁陕）

第3章 本章知识体系构建与核心素养提升 内容索引 知识体系构建 核心素养提升 2 知识体系构建 一、认识有机化合物 二、烃、有机高分子材料 1.烷烃 烷烃 通式：CnH2n＋2(n≥1) 代表物 (甲烷) 结构：正四面体 典型化学性质：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 2.烯烃 烯烃 官能团：碳碳双键( ) 代表物 (乙烯) 结构：平面形 典型化 学性质 氧化 反应 燃烧(火焰明亮并伴有黑烟) 使酸性高锰酸钾溶液褪色 加成 反应 使溴水褪色：CH2==CH2＋Br2 ―→CH2Br—CH2Br 与氢气、卤化氢、卤素、水等反应 3.有机高分子材料 天然有机高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等 合成有机高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维等 有机高分 子材料 三、生活中常见的有机化合物——乙醇与乙酸 1.乙醇 乙 醇 官能团：羟基(—OH) 化学 性质 与金属钠反应：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 氧化 反应 燃烧(产生淡蓝色火焰) 催化氧化：2CH3CH2OH＋O2　 2CH3CHO＋2H2O 使酸性高锰酸钾溶液褪色 2.乙酸 乙 酸 官能团：羧基(—COOH) 化学 性质 酯化反应：C2H5OH＋CH3COOH CH3COOC2H5＋ H2O 酸性 使酸碱指示剂变色 与活泼金属反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 与部分盐(如碳酸盐)反应 四、基本营养物质 1.糖类 糖 类 单糖 果糖 葡萄糖 结构特点：五羟基醛，与果糖互为同分异构体 特征性质：与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖 红色沉淀 双糖 麦芽糖：水解生成葡萄糖 蔗糖 结构特点：与麦芽糖互为同分异构体 化学性质：水解生成葡萄糖和果糖 糖 类 多糖 纤维素：水解最终产物为葡萄糖 类别：高分子化合物 淀粉 结构特点：与纤维素不互为同分异构体 化学性质：水解最终产物为葡萄糖；遇碘变蓝 2.油脂 结构特点：分子中含三个酯基 化学性质：水解生成甘油和高级脂肪酸(或其盐)； 多数能发生加成反应 油脂 (属于酯) 3.蛋白质 结构特点：分子中含肽键( ) 化学性质：水解最终产物为氨基酸；遇浓硝酸变黄 (蛋白质中含苯环)；灼烧蛋白质产生烧焦羽 毛的气味 类别：高分子化合物 蛋白质 返回 核心素养提升 一、宏观辨识与微观探析 本章从碳原子的成键特点及官能团的微观结构的角度，认识常见有机化合物，能辨识甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂及蛋白质的组成及结构特点，能从组成和结构层面辨识有机化合物，能从有机物的结构特点理解有机化合物的性质，形成“结构决定性质”的观念，能从宏观、微观两角度分析和解决实际问题。 其关系如下： 加成反应是有机化学中的一类重要的反应，下列属于加成反应的是 A.苯乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 B.将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色 C.乙醇使酸性KMnO4溶液褪色 D.甲烷与Cl2混合，光照后黄绿色消失 例1 √ 中存在 ，可以和Br2反应生成 ， 属于加成反应，A项正确； 苯能萃取溴水中的溴，为物理变化，B项错误； 乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色，原因是KMnO4将乙醇氧化，从而使溶液褪色，C项错误； CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应，D项错误。 俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏，还会致癌。“一滴香”的分子结构如图所示，下列说法不正确的是 A.该有机物可以和钠反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色 B.该有机物可以和乙酸反应生成相应的酯 C.该有机物的分子式为C7H8O3 D.该有机物所有的原子有可能在同一平面内 例2 √ 由“一滴香”分子结构可知，该有机物分子中含有羟基、 碳碳双键，故可以和钠反应，也能使酸性KMnO4溶液褪 色，A正确； 分子中含有羟基，可以和乙酸发生酯化反应生成酯，B正确； 根据该有机物的结构简式，可得出其分子式为C7H8O3，C正确； 该有机物分子中存在甲基，根据碳原子成键特点，所有原子不可能在同一平面内，D错误。 某烃的结构简式为 ，若分子中共线碳原子数为 a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是 A.3、4、5 B.4、10、4 C.3、10、4 D.3、14、4 例3 √ 已知乙炔为直线形结构，则与—C≡C—相 连的C原子共线，则共有3个；分子中与苯 环以及 直接相连的原子共平面， 则可能共面的碳原子数最多为14个，即所有的碳原子可能共平面；含四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共4个，故选D。 [思维启迪]　(1)例1是考查根据有机物的结构或性质的相互推断，例2是考查根据有机物的结构(官能团)推断有机物的性质，例3是根据有机物基团的结构考查共线共面问题，解决上述小题的关键是要熟知“结构 性质”的关系，并将有机物的分子结构、官能团与有机物的性质结合起来，只有熟悉有机物的结构特点，知道有什么官能团，才能推测有机物有什么性质，进而得出合理结论。 (2)特别指出：碳碳双键、三键和苯环及其相连接的原子，在空间上为平面、直线和平面结构，而烷烃中的碳原子及相连原子为空间结构，不在一条直线上，碳碳单键可以旋转，可以通过单键旋转解决原子共面问题。 二、变化观念 “变化观念”在本章中的具体体现为：通过对乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型代表物性质介绍及在生产生活中的重要应用，体会有机化学反应中反应条件的控制和试剂选择的重要作用；通过对常见有机反应类型的介绍，体会取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应在物质鉴别及有机物在生产生活中转化的重要作用，深化“结构决定性质，性质反映结构”“性质决定用途”等学科观念。 已知醛基(—CHO)可被氧化成羧基(—COOH)，已知气态烃A的密度是相同状况下氢气密度的14倍，有机物A～E能发生如图所示一系列变化，则下列说法错误的是 A.A分子中所有原子均在同一平面内 B.B分子的同分异构体共2种 C.C的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能 D.等物质的量的B、D与足量钠反应生成气体的量相等 例4 √ 依题意可得气态烃A的相对分子质量为28，即A为乙烯，由连续催化氧化可知，B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，E为乙酸乙酯。乙烯为平面结构，所有原子在同一平面内，A项正确； B为乙醇，其同分异构体共有2种，B项正确； 1 mol CH3CH2OH和1 mol CH3COOH和足量钠反应，都生成0.5 mol H2，D项正确。 工业上可由乙苯生产苯乙烯： ＋H2↑，下列说法正确的是 A.乙苯、苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应、氧化反应 B.乙苯、苯乙烯能使溴水褪色，原因是二者发生了氧化反应 C.乙苯和苯乙烯都含有苯环，互为同系物 D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为8 例5 √ 乙苯与溴水不反应，溴易溶于乙苯而发生萃取，为物理过程，苯乙烯使溴水褪色是因为其与Br2发生了加成反应，B项错误； 乙苯分子式为C8H10，苯乙烯为C8H8，据同系物的定义，二者不互为同系物，C项错误； 苯环和碳碳双键都为平面结构，与苯环直接相连的原子在同一个平面上，则乙苯最多有8个碳原子共平面，苯乙烯最多有8个碳原子共平面，D项正确。 [思维启迪]　有机物间的转化，本质是基团或官能团的性质问题，在实现物质转化、鉴别或分离时，要紧扣有机化合物的结构及官能团的性质，在思维上建立起“结构决定性质”的认知模型，从“典型有机物结构→有机物种类→有机物一般性质”的二维结构发展到“特殊物质结构→官能团种类→特殊物质的多重性”的三维模式。 三、科学态度与社会责任 “科学态度与社会责任”这一核心素养在本章的具体体现为： (1)通过对化石燃料、饮食中的有机化合物性质和用途的学习，体会煤、石油、天然气在能源、材料领域中的应用价值及了解有机化学对人类发展作出的巨大贡献，体会糖类、油脂和蛋白质对人类生命活动的重要作用。通过学习石油的炼制及煤的干馏等综合利用手段，体会“绿色化学”“可持续发展”的核心理念。 (2)通过自制米酒的实践活动，体会中国传统酿造工艺中蕴含的有机反应原理及发酵的本质，体会发酵原理在有机合成中的重要作用，进而优化合成路线，实现提高产能优化环境的社会价值。 自制米酒时下列操作不合理的是 A.蒸煮制米酒的容器要杀菌消毒 B.所需的水要多次煮沸并晾凉 C.选择合适的酒曲并与熟糯米拌匀 D.不需要控制温度，温度越高发酵速率越快 例6 √ 对容器杀菌消毒以防止滋生对酿酒不利、对人体健康有害的其他细菌，所需的水多次煮沸也是为了杀菌消毒，晾凉是为了防止酒曲中的酶失活，A、B项正确； 不同的谷物需要不同的酒曲，酒曲与熟糯米拌匀是为了充分发酵，C项正确； 酿制过程中需要控制温度，温度过低发酵速率慢，温度过高可能导致酒曲中的酶失活，D项错误。 合成导电高分子化合物PPV的反应为 则下列说法正确的是 A.PPV是聚苯乙烯 B.该反应为加聚反应 C. 属于烃 D. 可与Br2发生加成反应而使溴水褪色 例7 √ 聚苯乙烯的结构简式为 ，A项错误； 加聚反应的反应物完全转化为高分子化合物，且没有小分子物质产生，B项错误； 含有碘元素，不是烃，C项错误。 返回 $$