（学生版）15 第三章 第1节 第1课时 认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

世五维课堂 化学·必修第二册 第三章 简单的有机化合物 第1节认识有机化合物 第1课时 认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点 课程标准 核心素养 能从物质所含元素的种类角度人手对物 1.通过模型拼插等活动认识有机化合物分子 ①宏观辨识与 的空间结构，能辨识常见有机化合物分子 微观探析 质进行分类，能用结构简式等符号描述常 见的有机化合物 中的碳骨架 2.以甲烷、乙烯、乙炔为例认识碳原子的成键 ②证据推理与 能识别有机化学中常见的表征有机物的 特点，并能概括常见有机化合物中碳原子的 模型认知 结构模型 成键类型 3.能描述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特征，并 与同学合作完成实验操作，能运用多种方 ③科学探究与 能搭建甲烷和乙烷的立体模型 式收集实验证据，基于实验事实得出结 创新意识 论，提出自己对有机物结构的看法 教材梳理。探新知 [知识梳理] (2)几种烃的组成和结构 一、认识有机化合物的一般性质 甲烷 乙烯 乙炔 1.定义：大多数含有 的化合物。 2.性质 H (1)一般共性 结构式 H-C-H H—C=C-H H H ①大多数熔点较低，常温下为液态或固态。 ②大多数难溶于水，易溶于有机溶剂。 结构简式 CH CH2=CH2 CH=CH ③大多数受热易分解，而且易燃烧。 (2)差异 官能团 碳碳双键 碳碳三键 ①挥发性：如乙醇、苯等易挥发，而甘油等难挥发。 ②溶解性：大多数难溶于水，但乙醇、乙酸等易溶 于水。 球棍模型 0-g0-0 ③热稳定性：大多数受热易分解，但酚醛树脂等具 有较强的热稳定性。 ④特征性质：许多有机化合物具有一定的特性，如 乙醇能使酸性KMnO,溶液褪色。 空间填充 二、认识有机化合物的结构特点 模型 1.有机化合物中碳原子的成键特点 (1)烃 分子空间 仅由 两种元素组成的有机化合 正四面体 结构 平面形 直线形 物，又叫 是组成最简单的烃。 ·54· 第三章简单的有机化合物 五维课堂型 2.有机化合物的结构特点 3.同系物 碳原子成键特点 (1)概念： 相似，在分子组成上相差一个或若 碳原子连接 干个 原子团的有机化合物互称为同 成键原子的成键个数 成键方式的 方式的多 系物。 多样性 的多样性 多样性 样性 (2)实例：碳原子个数不同的烷烃互为同系物，如CH 碳原子除与 与 、CH。等互为同系物。 单键( 碳原子之间 4.烷烃 每个碳原 碳原子之间 成键外也可 子形成 双键 可以构成 (1)概念：碳原子之间都以 结合成 以与 个共 碳原子的剩余价键均与 结合，这样的烃 等其 价键 键( 称为烷烃，也叫作饱和链烃。 他元素原子 C-) 形成共价键 (2)分子通式： 重难突破。释疑惑 要点一有机化合物和无机化合物性质的比较 C.含碳元素的化合物不一定属于有机物 D.有机物都易燃烧 有机化合物 无机化合物 [尝试解答] 有些含离子键，有些 O[学以致用] 大多数有机化合物 结构 含共价键或同时含 1.下列有关有机物的说法中，正确的是 只含共价键 离子键和共价键 A.有机物都是从有机体中分离出来的物质 多数不溶于水，易溶 B.有机物都是共价化合物 多数溶于水，而难溶 溶解性 于汽油、酒精等有机 C.有机物不一定都难溶于水 于有机溶剂 溶剂 D.有机物不具备无机物的性质 多数不耐热，熔点较 要点二有机化合物组成和结构的表示方法 耐热性 低（一般低于 多数耐热，熔点较高 种类 实例 含义 应用范围 400℃) 用元素符号 可燃性 多数能燃烧 多数不能燃烧 表示物质分 子组成的式 有离子化合物，也有 多用于研究 分子式 C Ha 子，可反映出 化合物多数为共价化合物， 共价化合物，多数 物质组成 一个分子中 类型 多数属于非电解质 (如酸、碱、盐等)属 原子的种类 于电解质 和数目 般比较复杂，副反 般比较简单，副反 表示组成物 反应 应多，反应速率慢， 应少，反应速率快， 最简式 质的各元素 有共同组成 CH 特点 方程式一般用方程式一般用 (实验式) 原子最简整 的物质 数比的式子 →”连接 一”连接 用“·”或 O[典例示范] HH “X”表示原多用于表示 [典例1]下列关于有机物的说法正确的是( 电子式H:C:C:H子最外层电 离子型、共价 A.有机物大多数易溶于水 HH 子成键情况型的物质 B.有机物只含有碳、氢两种元素 的式子 ·55 世五维课堂 化学·必修第二册 C.CH,分子受热分解 ①用短线 D.CH,的四个价键的长度和强度都相等 “一”表示原 [尝试解答] 子所形成的 ①多用于研 [规律总结丁根据甲烷是正四面体结构推理，有 共价键，能反 究有机物的 机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子 H H 映物质的性质 结构 ②由于能反 结构式 H C-H ②能表示分 映有机物的 团相结合，如 6 ,若a、b、c、d相同，则a、 H 子中原子的 结构，有机反 结构或排列 应常用结构 b、c,d构成正四面体结构，如CCL;若a、b、c、d不 顺序，但不能 式表示 相同，则a、b、c、d构成四面体，但不是正四面体， 表示空间 如CHCl、CHC12、CHCl3。 构型 O[学以致用] 结构式中省 2.以下关于甲烷的说法中错误的是 结构 略部分短线 A.甲烷分子是由极性键构成的分子 CH一CH 同“结构式” 简式 “一”，着重突 B.甲烷分子具有正四面体结构 出结构特点 C.甲烷分子中四个C一H键是完全等价的键 D.甲烷分子中具有非极性键 表示分子内 要点 甲烷的取代反应 小球表示原 各原子在空 球棍 子，短棍表示 1.甲烷与氯气的取代反应 间的相对位 模型 共价键 置和立体 光照时，甲烷与氯气发生平静的取代反 构型 反应条件 应；若在强光直射下，两者则可能发生 能表示分子 爆炸 用不同体积 空间 内各成键原 的小球表示 充填 子的相对大 甲烷能与氯气单质反应，但不能与氯水 不同原子的 反应物 模型 大小 小和结合 反应 顺序 (1)“一上一下，取而代之”，用一个卤素 规律方法 原子代替一个氢原子，下来的氢原子与 正确认识有机化合物组成和结构的表示方法 卤素原子形成卤化氢。 (1)注意区分电子式和结构式之间的关系。电子 反应特点 (2)该反应为连锁反应，即使甲烷与氯气 式是书写结构式的基础，只有会书写电子式才 按1：1混合反应，得到的有机产物也不 会书写结构式。 是只有一氯甲烷，而是CHCl、CH2CL2、 (2)注意结构式和结构简式的关系。结构简式是 CHCL3、CCl,的混合物 在结构式的基础之上省略部分价键或者将所 有价键均省略的情况。 不论如何控制反应物的用量，反应产物 (3)分子式的最简整数比即为最简式。 都是CHC1、CHCl2、CHCl3和CCL四 (4)空间填充模型（比例模型）最能体现分子的真 反应产物 实结构。 种有机物与HC1形成的混合物，五种产 物中HCI最多 O[典例示范] [典例2]甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结 参加反应的CL,的物质的量=生成的 构而不是正方形的平面结构，其理由是 ( 物质的量 HC1的物质的量=有机产物中氯原子的 A.CHCL只有一种结构 的关系 物质的量 B.CHCl2只有一种结构 ·56· 第三章简单的有机化合物 五维课堂 2.取代反应和置换反应的比较 O[典例示范] 类别 取代反应 置换反应 [典例3]某同学利用如图装置进行甲烷与氯气反应 的实验，下列说法正确的是 有机物分子里的 种单质与一种 原子（或原子团）化合物反应，生成 玻璃管 CH和Cl2 定义 被其他原子（或原 另一种单质和另 胶塞 子团)所替代的 一种化合物的 水 反应 反应 A.U形管内气体颜色逐渐变深 一种有机物和另 ·种单质和一种 B.U形管左边液面下降 反应物 种化合物或 化合物 C.若反应中氯气不足，则只生成一种有机物 单质 D.U形管内有白雾生成，壁上有油状液滴生成 般生成两种新 一种化合物和 [尝试解答] 生成物 化合物 种单质 [方法归纳] (1)甲烷的卤代反应的产物是混合物。 通常有副反应通常没有副反应 副反应 (2)甲烷等有机物与氯气发生取代反应时，取代的 发生 发生 位置和个数是难以控制的，因此制备卤代烃一 般不采用取代反应 反应受催化剂、温反应一般遵循氧 ©[学以致用] 反应条件 度、光照等外界条 化还原反应的强 件影响 弱规律等 3.在标准状况下，22.4LCH与C2在光照下发生取 代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物 质的量相等，则消耗的C12为 CH Cl2 光 Zn+H,SO,= 实例 A.0.5 mol B.2 mol CH C1+HCI ZnSO,+H2↑ C.2.5 mol D.4 mol 随堂自测。夯基础 1.科学家明确发现了土卫二存在恒温的海洋和有机 2.下列物质中，属于烷烃的是 分子，据分析土卫二形成在数十亿年前，这期间很 A.Ca H1 有可能存在微生物或更智慧的海洋生物，只是没被 B.CH CH,OH 人类发现。 CH C.CHa-C-CH3 CHa D.CH,=CH2 下列有关有机物说法正确的是 3.除二氧化碳外，甲烷也是一种温室气体，其特征反 A.有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构 应是取代反应。下列说法正确的是 () 十分复杂 A.CH,分子比SiH分子稳定，说明碳元素的非金 B.烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键 属性比硅元素的非金属性强 结合的 B.甲烷与CL2混合在黑暗处即可爆炸 C.同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁 C.CH,CL2为正四面体结构 多的唯一原因 D.烷烃的结构特点是碳原子之间通过单键连接成 D.C1一C一C1为平面正方形结构 链状，剩余价键均与氢原子结合 ·57 世五维课堂 化学·必修第二册 4.下列化学反应中不属于取代反应的是 O A.CH,CL,十Br,光恩CHBrCI,+HBr HO C- CH B.CH OH+HCICH,CI+H.O C.2Na+2H2O-2NaOH+H, D.CH,-CH,-Br NaOH CHCH,OH 具有三种官能团：一CHO 和 +NaBr (填官能团的名称)，所以这个化合物可看作醛类 5.具有复合官能团的复杂有机物，其官能团具有各自 类和 类。 的独立性，在不同条件下所发生的化学性质可分别 C温馨提 从各官能团讨论。如 学习至此，请完成配套训练 第2课时 有机化合物中的官能团 同分异构现象和同分异构体 课程标准 核心素养 ①宏观辨识与 能从物质所含官能团的角度人手对常见有机物进行 1.了解有机物的简单分类、官能团 微观探析 分类，能识别简单有机化合物中常见的宫能团 等定义，通过学习会识别简单有 机物中含有的官能团的种类 ②证据推理与 能识别有机化学中常见的同分异构体 2.理解同分异构体的概念，学会判 模型认知 断及书写简单烷烃的同分异 构体 与同学合作完成实验操作，能运用多种方式收集实验 ③科学探究与 证据，基于实验事实得出结论，提出自己对有机物结 创新意识 构的看法 教材梳理。探新知 [知识梳理] 加入 一、有机化合物中常见的官能团 乙醇 无明显现象， 1.实验探究 乙醇中 静置 CaCO, 不 基团 实验操作 现象 结论 溶解 少量碳酸钙 加入 2.相关概念 白醋 有 乙酸中含有 (1)烃的衍生物：烃分子中的氢原子被 反应 产生，CCO 代替后的有机化合物。 后静置 逐渐 基团 (2)官能团：有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应 少量碳酸钙 并反映某类有机化合物 的原子或原子团。 (3)按官能团对有机物进行分类（填相关有机物的宫 能团名称) 加入 柠檬汁 有 柠檬酸中含 >C=C< 烯烃 酯 反应 产生，CaCO 有 后静置 逐渐 基团 羧酸 -OH 醇 (官能团 COOH 少量碳酸钙 -C=C- 炔烃 醛 CHO ·58·参考答案 专题二针对训练 1.B[活泼金属镁做负极，失电子发生氧化反应，电板反应 式为Mg-2e一Mg2+,A正确；AgCl做正极，得电子 发生还原反应，电极反应式为2AgC1+2e2C1十 2Ag,B错误：原电池放电时，阴离子向负极移动，则C1 由正极向负极迁移，C正确：镁是活泼金属，负极会发生 副反应Mg十2H2O一Mg(OH)2十H2↑，D正确。] 2.B[Al比Cu活泼。Cu为正极，Al为负极，负极反应：Al -3e—A13+,正极反应：2H++2e-H2↑。] 专题三针对训练 1.C[由题中图示可知，B、C为反应物，A、D为生成物，根 据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之 比可得，△(B):△n(C)：△n(A)：△(D)=(1.0-0.4) mol:(1.0-0.2)mol:(1.2-0)mol:(0.4-0)mol= 3:4:6:2,所以化学方程式为3B+4C==6A+2D,A 项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于 系数之比，B项错误；温度升高，平衡一定移动，D项 错误。] 2解折：(2)0o(-器-01m1·L1· minl;③由于B点浓度大于A点浓度，所以B,点H2正 反应速率大于A点H2的正反应速率，而A点v正(H2) =v遂（H2)。 答案：(1)A(2)①0.1mol·L1·min1②C ③小于 第三章简单的有机化合物 第1节认识有机化合物 第1课时认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点 教材梳理探新知知识梳理 一、1.碳元素 二、1.(1)碳氢碳氢化合物CH4 2.卤素、氧、氮4 CC- C=C 碳链碳 环3.(1)结构CH2(2)C2H64.(1)单键碳链氢 原子(2)CuH2n+2(n≥1且n为整数) 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1]C[大多数有机物难溶于水，A错误：有机物除 含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、硫等元素，B错误： 含碳元素的还有单质、碳的氧化物等，这些物质不属于有 机物，C正确：有的有机物是灭火剂，如CCL1,D错误。] 学以致用 1.C 要点二典例示范 [典例2]B[CH4无论是正四面体结构还是平面正方形 结构时，都符合选项A、C、D的说法，故不能用选项A、C、 D来确定CH4是何种结构：若CH4是平面正方形结构， CI 则CH2CL2有如下两种结构：HCC1和 HC一H,而CH4为正四面体结构时，CH2Cl2就只有 c 一种结构。因此可由CH2C12只有一种结构推知CH4为 正四面体结构。] .10 五维课堂马 学以致用 2.D[甲烷分子中的碳原子与氢原子之间形成的共用电子 对偏向碳原子，属于极性共价键：甲烷分子中的四个碳氢 键均是等同的极性共价键，D错误。] 要点三典例示范 [典例3]D[A.从分析中可以看出，随着反应的进行， C2的浓度不断减小，所以U形管内气体颜色逐渐变浅， A不正确；B.随着反应的进行，气体的体积不断减小， U形管左边液面不断上升，B不正确；C.不管氟气与甲烷 的相对量如何，四个反应都会发生，则4种有机产物都会 生成，C不正确；D.反应生成的HCI与水蒸气作用产生盐 酸小液滴，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都难溶于水，附着在管 壁上，所以U形管内有白雾生成，壁上有油状液滴生成， D正确；故选D。] 学以致用 3.C[方法一守恒法1 mol CH4与Cl2发生取代反应， 生成CH3C1、CH2C2、CHC3、CCl4各0.25mol,这四种取代 物中(C1)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,根据取 代反应特点，n(HCl)=2.5mol,故生成物中所含氯原子 共2.5mol十2.5mol=5mol,参加反应的Cl2为n(Cl2)= 2.5mol。 方法二根据化学方程式进行计算 设四种有机取代物的物质的量均为1ol,写出取代反应 总的化学方程式：4CH,十10Cl,光CH,C+CH,C,+ CHCL3+CCL4+10HCl,由此可知，4 mol CH正好与10mol Cl2反应，当1 nol CH4反应时，消耗Cl22.5mol。] 随堂自测夯基础 1.D[有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子 形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键，A项只是 其中的一个原因，并不是主要原因，A错误。碳原子与氢 原子之间形成极性键，B错误。同分异构现象的广泛存在 是造成有机物种类繁多的重要原因，但不是唯一原因，C 错误。] 2.C[A不符合烷烃通式C,H2w+2;B不是烃（含O);D项分 子中碳原子间不是单键结合，不是烷烃。] 3.A[元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，反 之也成立，A正确；CH4与Cl2在光照时才能反应，B错误： CCl1是正四面体结构，CH2CL2为四面体结构，但不是正四 面体结构。] 4.C[取代反应是指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。C项中的反应为置换反 应，不是有机物参与的反应，更不是取代反应。] 5.解析：该分子中除含有一CHO外还含有—CO一、 0 COOH两种官能团，所以该化合物还可看作醛类、酯类和 羧酸类。 答案：酯基羧基酯羧酸 第2课时有机化合物中的官能团 同分异构现象和同分异构体 教材梳理探新知知识梳理 一、1.无色气泡溶解酸性无色气泡溶解酸性不 含有酸性2.(1)其他原子或原子团(2)共同特性(3)碳 碳双键酯基羟基羧基碳碳三键醛基 二、1.分子式分子结构2.分子式分子结构 3.(1)C4H10C4H10不同相同相同(2)CH CH (CH2)CH3 CH2CHCH2CH3 H2C-C-CHg CHa CH3 03