第3章 第1节 第1课时 有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦有机化合物的一般性质、碳原子成键特点、常见烃与同系物及甲烷取代反应，通过实验探究性质、模型拼插认识结构、习题巩固应用，构建从性质到结构再到反应的学习支架。 资料以实验探究（如酒精挥发、甲烷取代反应）培养科学探究与实践能力，模型拼插活动（甲烷、乙烷模型）促进科学思维中的模型建构，探究问题（如“含碳化合物是否为有机物”）激发质疑精神，习题结合生活实例强化化学观念，课中辅助实验教学，课后助力学生查漏补缺。

第3章　简单的有机化合物 第1节　认识有机化合物 第1课时　有机化合物的一般性质　 碳原子的成键特点 知识点一 探究活动 1.提示：不一定，有机化合物中一定含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物。 2.提示：否。有的有机化合物易溶于水，如乙醇、乙酸等。有机化合物的性质是指“绝大多数”有机化合物的性质，并不是绝对的，有的有机化合物不仅不能燃烧反而可作灭火剂，如四氯化碳（CCl4）。 3.提示：大多数有机化合物受热易分解，但有些有机化合物如酚醛树脂等则具有较强的热稳定性。 4.提示：有机化合物一般易溶于有机溶剂，但易溶于有机溶剂的物质不一定是有机化合物，如Br2、I2等。 对点训练 1.C　乙醇、塑料、橡胶属于常见的有机化合物，A、B、D项均不符合题意；84消毒液的主要成分为NaClO，NaClO 属于无机物，C项符合题意。 2.B　大多数有机化合物熔、沸点低，易燃烧，难溶于水，易溶于有机溶剂，反应慢，副反应多。 知识点二 1.CH4　　CH3CH3　　CH3CH2CH3　　2.　正四面体　3.（1）4　（3）碳链　碳环 探究活动 1.提示：碳原子个数大于或等于3的有机化合物分子中的碳原子不在同一条直线上。这是因为每两个C—C键之间的夹角不是180°。 2.提示：氧原子可形成双键或2个单键，卤素原子形成1个单键。 对点训练 1.D　分子的空间填充模型不仅可表示分子的空间结构，还可以表示原子的相对大小，因此空间填充模型能真实反映分子结构状况。 2.D　碳原子最多形成四个共价键，D选项中有一个碳原子形成了五个共价键，错误。 3.D　CCl4中Cl原子比C原子半径大，该图是甲烷分子的空间填充模型，D错误。 知识点三 一、2.（1）碳链　饱和链烃　4.（1）双键　120°　（2）三键　180° 二、1.CH2　CH2 对点训练 1.C　A项，CH3OCH3中含氧原子，不属于烃，因此不可能属于烷烃；B项，CH2CHCH3中含有碳碳双键，不属于烷烃；D项，分子中含有碳环结构，不属于烷烃。 2.B　同系物的结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，A为CH3CH3，C为CH3CH2CH2CH3，D为CH3CH2CH（CH3）CH3，三者的分子结构均是由碳原子之间以碳碳单键结合形成的碳链，结构相似，均符合烷烃的分子通式（CnH2n＋2），所以A、C、D项所示物质互为同系物；B项所示物质的分子式为C3H6，不符合烷烃的分子通式（CnH2n＋2），且其分子中碳原子之间以共价键相连形成碳环，故其属于环烷烃，与A、C、D项所示物质不互为同系物。 3.D　CH3CH2CH2CH3是丁烷的结构简式，A错误；甲烷的空间结构是正四面体形，含有C—H键，其结构式为，B错误；丙烷分子中含有3个碳原子，球棍模型为，C错误；C2H6和C4H10都是烷烃，互为同系物，D正确。 知识点四 对点训练 1.D　CH4和Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物，只有CH3Cl常温下是难溶于水的气体，CH2Cl2、CHCl3和CCl4是无色油状液体且难溶于水，HCl极易溶于水，故试管内气体体积减小，颜色变淡，液面上升，试管壁上有无色油状液滴出现，D项正确。 2.C　A反应是复分解反应，不属于取代反应；B反应为CH4的燃烧，是氧化反应，而D反应中没有原子或原子团被替代，故B、D也不属于取代反应。 【随堂演练】 1.A　大多数有机物难溶于水，A正确；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；碳的氧化物及碳酸盐等，不属于有机物，C错误；多数有机物易燃烧，有的有机物可作灭火剂，如CCl4，D错误。 2.B　含有两个碳原子的有机化合物不一定是烷烃，可能是乙烯、乙炔等，B错误。 3.D　丙烷的分子式为C3H8，由于分子中原子个数已是最简整数比，因此其最简式也为C3H8，A项正确；正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，因此其球棍模型为，B项正确；写结构简式时可以将分子结构中相同的基团合并，如异丁烷的结构简式为，可以简写成CH（CH3）3，C项正确；甲烷为正四面体形结构，D项错误。 4.D　反应①属于置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中1个CH3CH3分子中的2个H原子被2个Br原子代替： Br—Br＋＋Br—Br＋2HBr， 该反应是取代反应；反应④中1个CH2Cl2分子中的1个H原子被1个Br原子代替，该反应是取代反应。 5.B　根据球棍模型，可知c的分子式为C4H10，A错误；饱和烃是指分子中的每个碳原子都是以碳碳单键结合的烃，主要包括：烷烃和环烷烃，可知图中表示饱和烃的是a、c、e，B正确；b为烯烃，d为炔烃，两者结构不相似，不互为同系物，C错误；c为CH（CH3）3，与酸性高锰酸钾溶液不反应，D错误。 6.（1）A、C　（2）碳碳双键　碳碳三键　碳环　（3）C　EFH　G　（4）正丁烷 解析：依据图示和题给信息，可知一根小棍表示碳碳单键，两根表示碳碳双键，三根表示碳碳三键，同时根据碳原子能形成4对共用电子，把碳原子剩余价键用氢原子补全，即得到相应的烃。（1）碳原子间以单键形式连接的链烃为链状烷烃，符合此要求的物质为A、C。（2）由题给图示可知，碳原子间可形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键；不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。（3）题给八种物质的分子式依次为C4H10、C4H8、C4H10、C4H6、C4H8、C4H8、C4H6、C4H8，因此与A分子式相同的是物质C；与B分子式相同的是EFH；与D分子式相同的是G。（4）A的名称为正丁烷。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　有机化合物的一般性质　碳原子的成键特点 1.通过模型拼插等活动认识有机化合物分子的空间结构，能辨识常见有机化合物分子中的碳骨架。 2.以甲烷、乙烯、乙炔为例认识碳原子的成键特点，并能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型。 知识点一　认识有机化合物的一般性质 1.实验探究有机化合物的性质 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 （1） 用棉签蘸取酒精，涂抹在手上 涂抹处发凉 酒精易挥发 （2） 向两支试管中加入适量水，然后分别加入体积相近的汽油和酒精，振荡试管 汽油与水分层，且汽油在上层，酒精与水互溶 汽油难溶于水，酒精易溶于水 （3） 用坩埚钳夹取一片聚乙烯塑料，置于酒精灯火焰上加热至燃烧 聚乙烯塑料先熔化，后燃烧 聚乙烯塑料受热易熔化，易燃烧 （4） 向试管中加入适量碘水，再滴入适量植物油，振荡后静置 分层，两层均无色 碘可与植物油发生化学反应 2.有机化合物的性质归纳 （1）共性 ①熔点一般较低，常温下多为固态或液态。 ②一般难溶于水，易溶于有机溶剂。 ③绝大多数受热易分解，容易燃烧（CCl4等除外）。 ④一般反应比较复杂，副反应多，反应速率慢，方程式一般用“”连接。 （2）差异性 ①从挥发性来看，有的易挥发，如乙醇、苯等，有的难挥发，如甘油等。 ②从溶解性来看，大多难溶于水，如四氯化碳（CCl4）等，但有的易溶于水，如乙醇、乙酸等。 ③从热稳定性来看，大多受热易分解，如聚乙烯等，但有的具有较强的热稳定性，如酚醛树脂等。 （3）特性 许多有机化合物能与特定的物质反应表现出一定的特性，如乙醇可以被KMnO4氧化而使紫色酸性KMnO4溶液褪色。 【探究活动】 1.含碳的化合物一定是有机化合物吗？ 2.是否所有的有机化合物都难溶于水且都易燃烧？ 3.有机化合物受热都易分解吗？ 4.易溶于汽油、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物吗？ 1.日常生活中离不开化学。下列物资的主要成分不属于有机物的是（　　） A.医用酒精 B.塑料护目镜 C.84消毒液 D.医用橡胶手套 2.大多数有机化合物具有的性质是（　　） A.熔、沸点高 B.易燃烧 C.易溶于水 D.反应快 知识点二　碳原子的成键特点 　　 1.搭建有机化合物分子的球棍模型 试用不同颜色的小球分别代表碳原子、氢原子、氧原子和氯原子等，搭建不同的有机化合物分子的球棍模型，并写出相应有机化合物的结构简式和结构式。 活动项目 球棍模型 结构简式 结构式 搭建甲烷分子的球棍模型 搭建乙烷分子的球棍模型 搭建丙烷分子的球棍模型 2.甲烷的组成与结构 分子式 结构式 球棍模型 空间填充模型 CH4 结构特点 原子之间以单键结合，空间结构为　　　　　　形，碳原子位于正四面体的中心 3.碳原子的成键特点 （1）每个碳原子能与其他原子形成　　个共价键。 （2）碳原子与碳原子之间可以形成单键（）、双键（）或三键（—C≡C—）。 （3）碳原子之间彼此可以通过共价键形成　　　　或　　　　，既可形成直链，也可带支链。 （4）碳原子与其他原子成键 碳原子也可以与卤素、氧、氮等其他元素的原子形成共价键。 4.有机化合物组成和结构的表示方法 表示方法（以甲烷为例） 含义 分子式：CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 最简式（实验式）：CH4 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 电子式：H︰︰H 用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式： 用元素符号和短线“—”表示分子中原子的连接顺序和成键方式的式子，但不表示真实空间结构 结构简式：CH4 结构式的简便写法，着重突出结构特点 球棍模型： 小球表示原子，短棍表示化学键，展示了空间结构 空间填充模型： 表示原子的相对大小和空间的相对位置 5.有机化合物的命名 （1）当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。 （2）若n＞10，用中文数字表示。如C8H18命名为辛烷；C18H38命名为十八烷。 （3）当碳原子数相同，结构不同时，用正、异、新来表示。 【探究活动】 1.含有多个碳原子的有机化合物（碳原子个数大于或等于3）的所有碳原子都在同一条直线上吗？ 2.试分析有机物中氧原子和卤素原子的成键特点。 1.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是（　　） 2.下列碳原子的连接方式不正确的是（　　） 3.（2025·天津期中）下列化学用语的描述或表示错误的是（　　） A.有机物分子中，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键：、、—C≡C— B.甲烷分子式和实验式均表示为“CH4” C.丙烷分子球棍模型： D.CCl4空间填充模型： 知识点三　几种常见的烃　同系物 一、几种常见的烃 1.烃的概念 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃，也叫作碳氢化合物。 2.烷烃 （1）含义 碳原子之间都以单键结合成　　　　，碳原子的剩余价键均与氢原子结合的烃称为烷烃。烷烃分子中每个碳原子的最外层电子都被充分利用，达到“饱和”状态，也叫作　　　　　　。 （2）结构特点 ①“单”：每个碳原子形成4个共价键，碳原子之间以单键相连。 ②“链”：碳原子之间形成链状。 ③“饱”：碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合达到“饱和”状态。 ④实例： 丙烷（C3H8） 丁烷（C4H10） 戊烷（C5H12） 结构式 结构简式 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 球棍模型 3.环烃 分子式为C4H8的烃，碳原子之间形成碳环时，这种烃称为环丁烷，其结构简式为。像环丁烷这样，分子中有碳环（碳原子之间以共价键相连形成的环）的烃称为环烃。环烷烃（如环丁烷）属于饱和烃。 4.不饱和链烃 （1）乙烯 乙烯分子中，碳原子之间以　　　　结合形成碳链；乙烯分子中所有原子在同一个平面内，同一碳原子上的碳碳双键和两个碳氢键中，任意两个键之间的夹角都约为　　。 （2）乙炔 乙炔分子中，碳原子之间以　　　　结合形成碳链；乙炔分子是直线形分子，碳碳三键和碳氢键之间的夹角为　　。 （3）不饱和链烃 乙烯、乙炔分子中，碳原子还有能与氢原子结合的价键，每个碳原子的最外层电子没有被充分利用，即没有达到“饱和”状态，这样的烃叫作不饱和链烃。 （4）乙烷、乙烯、乙炔的结构比较 乙烷 乙烯 乙炔 分子式 C2H6 C2H4 C2H2 结构式 球棍模型 空间填充模型 提醒：有机物分子中，若碳原子连接有4个原子（或原子团）则为饱和碳原子，若连接的原子或原子团小于4，则为不饱和碳原子。 二、同系物 1.含义 烷烃的通式为CnH2n＋2（n为大于或者等于1的整数）。相邻烷烃分子在组成上均相差一个　　　原子团。像这种结构相似、分子组成相差一个或若干个　　　原子团的有机化合物互称为同系物。 2.同系物的判断 （1）判断同系物的三个关键 ①“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。 ②“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。 ③“差”——组成上相差n个CH2原子团（n≥1）。 a.同系物一定具有不同的碳原子数（或分子式）。 b.同系物一定具有不同的相对分子质量（相差14n）。 （2）判断同系物的易错点 ①同系物必须是“有机化合物”。 ②分子组成相差n个CH2原子团的有机化合物不一定是同系物，如CH2CH2（分子式为C2H4）和（分子式为C6H12）不是同系物。 ③互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同，也可能不相同。 ④具有相同通式的有机化合物，除烷烃外都不能确定是不是同系物。 1.以下结构表示的物质中属于烷烃的是（　　） A.CH3OCH3 B.CH2CHCH3 C. D. 2.下列物质中与其他三种不互为同系物的是（　　） A.　　　　　 B. C. D. 3.（2025·广西玉林期中）下列表示正确的是（　　） A.异丁烷的结构简式：CH3CH2CH2CH3 B.甲烷的结构式：HH C.丙烷分子中含有3个碳原子，空间填充模型为 D.C2H6和C4H10互为同系物 知识点四　甲烷的取代反应 　　 1.实验探究甲烷与氯气的反应 实验 操作 用漫射日光照射大试管中的混合气体（如图所示） 实验 现象 ①气体颜色变浅； ②试管内壁有油状液滴出现； ③试管内液面逐渐上升 有关 化学 方程式 2.取代反应 （1）概念 有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子 （或原子团）代替的反应。 （2）甲烷的取代反应 反应条件 光照（在暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸） 反应物 甲烷与Cl2的反应，其中反应物是纯卤素单质即氯气，而不是氯水 生成物 生成物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机化合物与HCl形成的混合物。甲烷的四种氯代产物都难溶于水。常温下除一氯代物是气体外，其他三种氯代产物都是油状液体。三氯甲烷曾被用作外科手术的麻醉剂，二氯甲烷和四氯化碳是常用的有机溶剂 物质的量 的关系 甲烷与氯气发生取代反应时，每1 mol H原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同时生成 1 mol HCl分子 反应特点 甲烷与氯气的反应逐步进行，化学方程式应分步书写，甲烷的取代反应中，生成的是四种有机化合物和HCl的混合物，因此，此反应一般不用于物质的制备 （3）取代反应与置换反应的比较 取代反应 置换反应 实例 甲烷与氯气反应 Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑ 含义 有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）代替的反应 一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 参与物质 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 反应条件 反应受催化剂、温度、光的影响 水溶液中置换遵循强制弱的原则 反应中电子得失 不一定有电子的得失 一定有电子的得失 反应是否可逆 有很多是可逆反应 反应一般单向进行 1.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（　　） 2.有机物分子里的原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所替代的反应叫作取代反应。下列反应中属于取代反应的是（　　） A.AgNO3＋HClAgCl↓＋HNO3 B.CH4＋2O2CO2＋2H2O C.CH2Br2＋Cl2CHClBr2＋HCl D.CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O 1.下列关于有机物的说法正确的是（　　） A.有机物大多数难溶于水 B.有机物只含有碳、氢两种元素 C.含碳元素的化合物一定属于有机物 D.有机物都易燃烧 2.下列说法错误的是（　　） A.CH3CH2CH3的结构式为 B.含有两个碳原子的有机化合物叫乙烷 C.CH3（CH2）10CH3叫十二烷 D.正己烷的结构简式为CH3（CH2）4CH3 3.下列各项中，表达不正确的是（　　） A.丙烷的最简式：C3H8 B.正丁烷的球棍模型： C.异丁烷的结构简式：CH（CH3）3 D.甲烷为平面正方形结构，其结构式： 4.下列反应属于取代反应的是（　　） ①Zn＋2HClZnCl2＋H2↑ ②NaOH＋HClNaCl＋H2O ③CH3CH3＋2Br2CH2BrCH2Br＋2HBr ④CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBr A.②③ B.①③ C.②④ D.③④ 5.（2025·陕西西安期末）如图所示是碳原子相互结合的方式，小球表示碳原子，小棍表示化学键，碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。下列说法正确的是（　　） A.c的分子式为C4H9 B.a、c、e属于饱和烃 C.b、d互为同系物 D.c可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 6.如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。 （1）图中属于链状烷烃的是　　　　　（填字母）。 （2）在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成　　　　和　　　　；不仅可以形成碳链，还可以形成　　　　。 （3）上述物质分子式相同的是A与　　 　　　　　，B与　　　　　，D与　　　　（填字母）。 （4）A的名称：　　　　。 提示：完成课后作业　第3章　第1节　第1课时 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $