串讲02 有机化合物的结构特点与研究方法 烃（期中复习课件） 高二化学下学期人教版

这是一份高中化学期中复习课件，共49页，聚焦有机化合物结构特点与研究方法及烃的知识。包含考情透视明确复习目标，考点梳理分有机分类、结构、同分异构体、研究方法及烃的性质等模块，辅以典例变式，最后真题再练巩固提升。 资料特色显著，以化学观念为核心，通过表格对比官能团、结构简式等构建物质分类与结构认知，典例变式训练科学思维，实验方法讲解（如蒸馏、重结晶）强化科学探究能力，真题联系实际培养科学态度。适合高二学生期中复习，助力系统掌握知识提升解题能力，为教师提供结构化资源，提升教学效率。

串讲02 有机化合物的结构特点与研究方法 烃 考点大串讲 目 录 CONTENTS 考情透视·目标导航 01. 考点梳理·重难破解 02. 考场练兵·真题再练 03. 考情透视·目标导航 PART 01 考情透视·目标导航 必考考点 复习目标 有机化合物的结构特点与研究方法 有机化合物的分类和共价键 1.熟悉有机化合物中常见的官能团，并能依据碳骨架和官能团对有机物进行分类。 2.熟悉有机化合物中碳原子的成键类型及特点。 3.了解有机化合物的同分异构现象，掌握有机化合物构造异构体的书写方法。 4.掌握常见的有机化合物分离提纯方法。 5.掌握有机物实验式、分子式的确定方法，能通过谱图判断有机物的结构。 6.掌握不同烃类的结构、物理性质和化学性质，熟悉烃类的结构与化学性质之间的关系。 有机化合物的同分异构现象 有机化合物的分离提纯 有机化合物组成和结构的确定 烃 烷烃 烯烃和炔烃 芳香烃 PART 02 考点梳理·重难破解 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 一、依据官能团对有机化合物进行分类 1．烃类 类别 官能团结构和名称 代表物质 通式 烷烃 无 CH4、CH3CH3 链烷烃CnH2n+2(n≥1) 烯烃 碳碳双键 CH2=CH2、CH3CH=CH2 单烯烃CnH2n(n≥2) 炔烃 —C≡C— 碳碳三键 CH≡CH、CH3C≡CH 单炔烃CnH2n-2(n≥2) 芳香烃 无 苯和苯的同系物CnH2n-6(n≥6) 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 一、依据官能团对有机化合物进行分类 2．烃的衍生物 类别 官能团结构和名称 代表物质 通式 卤代烃 碳卤键 CH3CH2Br —— 醇 —OH 羟基 CH3OH、CH3CH2OH 饱和一元醇CnH2n+1-OH(n≥1) 酚 —OH 羟基 —— 醛 醛基 HCHO、CH3CHO 饱和一元醛CnH2n+1-CHO(n≥0) 酮 羰基 —— 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 一、依据官能团对有机化合物进行分类 类别 官能团结构和名称 代表物质 通式 羧酸 羧基 CH3COOH 饱和一元酸CnH2n+1-COOH(n≥0) 酯 酯基 —— 胺 —NH2 氨基 CH3NH2 —— 酰胺 酰胺基 —— 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 二、有机化合物的结构特点 (1)甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上，即分子中碳原子若以四个单键与其他原子相连，则所有原子一定不能共平面(如图1)。 (2)乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何H原子，所得有机物中的所有原子仍然共平面(如图2)。 (3)苯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何H原子，所得有机物中的所有原子也仍然共平面(如图3)。 (4)乙炔分子中所有原子共直线，若用其他原子代替H原子，所得有机物中的所有原子仍然共直线(如图4)。 1．有机物的共面共线问题 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 二、有机化合物的结构特点 2．有机物结构的表示方法 名称 结构式 结构简式 键线式 丙烯 CH3CH===CH2　 乙醇 CH3CH2OH　 乙酸 CH3COOH　 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 【典例1】一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该物质含有3种官能团 B．该物质属于脂环烃 C．该物质属于多官能团化合物 D．该物质属于烃的衍生物 B 【典例2】下列说法正确的是(　　) A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上 B．丙烯分子中所有原子均在同一平面上 C． 中所有碳原子一定在同一平面上 D．CH3—CH==CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上 D 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 【变式1】下列关于该有机物的说法不正确的是(　　) A．既有σ键又有π键 B．O—H的极性强于C—H的极性 C．该物质的分子式为C11H14O2 D．该物质中所有碳原子都是sp2杂化 D 【变式2】1,4-二苯基丁二炔广泛应用于农药的合成，其结构如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是( ) A．该物质属于芳香烃 B．该分子中处于同一直线上的原子最多有6个 C．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．该分子中所有原子可能位于同一平面上 B 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 三、同分异构现象和同分异构体 1．同分异构体的分类 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 三、同分异构现象和同分异构体 2．构造异构体的判断方法 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 三、同分异构现象和同分异构体 【典例1】下列有机化合物的同分异构体数目判断正确的是(　 　) A．C5H10共有5种单烯烃同分异构体 B．1-­甲基环己烷( )共有4种一氯代物 C．C6H14共有6种同分异构体 D．CH2Cl2共有2种同分异构体 A 【变式1】分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)(　 　) A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 C 知识梳理 考点01 有机化合物的分类和结构特点 三、同分异构现象和同分异构体 【变式1】下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是(　　) A．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．与 互为同分异构体的芳香族化合物有6种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种 D．菲的结构简式为 ，它与硝酸反应，可生成 5种一硝基取代物 B 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 一、有机物的分离提纯   适用对象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机化合物 ①该有机化合物热稳定性较高； ②该有机化合物与杂质的沸点相差较大。 重结晶 常用于分离、提纯固体有机化合物 ①杂质在所选溶剂中的溶解度很小或很大； ②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大。 萃取 ①液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 ②固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 一、有机物的分离提纯 【典例1】下列关于有机物的分离、提纯方法，正确的是(　 　) A．直接蒸馏乙醇和水的混合物，可以获得无水酒精 B．甲烷中混有乙炔时，可用酸性高锰酸钾溶液洗气 C．用饱和氢氧化钠溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸 D．苯甲酸中混有NaCl时，可用重结晶的方法提纯苯甲酸 D 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 一、有机物的分离提纯 【变式1】为提纯下列物质(括号内为少量杂质)，所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是(　　) 选项 不纯物质 除杂试剂 分离方法 A 苯(甲苯) 酸性KMnO4溶液、NaOH溶液 分液 B 溴苯(溴) NaOH溶液 过滤 C 淀粉(葡萄糖) 水 过滤 D 苯(苯酚) 浓溴水 过滤 A 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 一、有机物的分离提纯 【变式2】下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( ) A．用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 B．用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴 C．用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸 D．用图④所示装置可除去CO2中混有的少量HCl C 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 二、有机物的组成和结构的确定 1．有机物分子分子式的确定 (1)确定有机物组成元素 ①定性分析：将一定量有机物燃烧，生成简单的有机物，并测定各产物的量，推算出有机物中所含元素最简整数比，即确定其实验式。 ②现代元素分析仪分析组成元素的精确度和分析速度都达到很高的水平。 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 二、有机物的组成和结构的确定 2．有机物分子结构的确定 (1)红外光谱： 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)核磁共振氢谱： 主要用于判断分子中有不同化学环境的氢原子。 吸收峰个数为不同化学环境的氢原子的种数，吸收峰面积之比等于不同化学环境的氢原子的个数比。 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 二、有机物的组成和结构的确定 【典例1】有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得8.4 g该有机物经燃烧生成22.0 g CO2和7.2 g水。质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有—OH和位于分子端的C≡CH，其核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。 (1)写出A的分子式：__________。 (2)写出A的结构简式：________________。 【答案】 C5H8O 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 二、有机物的组成和结构的确定 【变式1】下列说法正确的是(　 　) A． 在核磁共振氢谱中有5组吸收峰 B．红外光谱只能确定有机物中所含官能团的种类和数目 C．质谱法不能用于相对分子质量的测定 D．核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构 D 知识梳理 考点02 研究有机化合物的一般方法 二、有机物的组成和结构的确定 【变式2】已知某有机物A的红外光谱图、核磁共振氢谱图和质谱图如图所示，下列说法错误的是(　　) A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子 C．由其质谱图可以得知A分子的相对分子质量为46 D．综合分析化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3 D 知识梳理 考点03 脂肪烃 一、脂肪烃的结构 1．脂肪烃的结构特点 (1)烷烃：碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃，链状烷烃通式CnH2n+2(n≥1)。 (2)烯烃：含有碳碳双键的不饱和链烃，单烯烃通式CnH2n(n≥2)。 (3)炔烃：含有碳碳三键的不饱和链烃，单炔烃通式CnH2n-2(n≥2)。 2．烯烃的顺反异构   顺式结构 反式结构 特点 两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧 两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧 举例 知识梳理 考点03 脂肪烃 二、脂肪烃的化学性质 1．烷烃的化学性质 常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应。 (1)燃烧反应 (2)取代反应 a．反应条件：气态烷烃与气态卤素单质在光照条件下反应； b．产物成分：多种卤代烃混合物+HX； c．定量关系： 每取代1 mol H原子，消耗1 mol卤素单质生成1mol HX。 (3)分解反应 烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃。 知识梳理 考点03 脂肪烃 二、脂肪烃的化学性质 2．烯烃的化学性质 (1)氧化反应 ①能使酸性KMnO4溶液褪色。 ②燃烧：火焰明亮，并伴有黑烟。 (2)加成反应 ①烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。 烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的产物 CH2=CH2 Br2/H2O CH2Br-CH2Br HCl 催化剂，加热 CH3-CH2Cl H2 催化剂，加热 CH3-CH3 H2O 催化剂，加热 CH3-CH2OH 知识梳理 考点03 脂肪烃 ②当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时，通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”。 (3)加聚反应 单烯烃可在一定条件下发生加成聚合反应。 CH3CH=CH2 HBr 催化剂，加热 H2O 催化剂，加热 知识梳理 考点03 脂肪烃 (4)二烯烃的加成反应和加聚反应 ①1，3-丁二烯是最重要的代表物。其与Br2按1∶1发生加成反应时分为两种情况。 1,2-加成： 1,4-加成： ②加聚反应：nCH2==CH—CH==CH2——→ 催化剂 知识梳理 考点03 脂肪烃 3．炔烃的化学性质 (1)氧化反应： ①能使KMnO4溶液褪色； ②燃烧反应：在空气中燃烧火焰明亮，并伴有浓烈黑烟。 (2)加成反应： CH≡CH Br2/H2O CHBr2-CHBr2 HCl 催化剂，加热 CH2=CHCl H2 催化剂，加热 CH3-CH3 H2O 催化剂，加热 CH3-CHO (3)加聚反应 知识梳理 考点03 脂肪烃 【典例1】1 mol某链烃最多可与2 mol H2发生加成反应生成化合物A，化合物A最多能与12 mol Cl2发生取代反应生成化合物B，则下列有关说法正确的是( ) A．该烃分子内既有碳碳双键又有碳碳三键 B．该烃分子内碳原子数超过6 C．该烃能发生氧化反应和加聚反应 D．化合物B有两种同分异构体 D 知识梳理 考点03 脂肪烃 【典例2】石油裂解是一个复杂的过程，其产物为混合物。例如： C 知识梳理 考点03 脂肪烃 【变式1】北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”“雪容融”成为新宠，其制作原料包含苯乙烯( )、氯乙烯(CH2==CH—Cl)等，下列有关说法错误的是(　　) A．氯乙烯能使溴水褪色 B．氯乙烯与 互为同系物 C．1 mol苯乙烯最多可消耗4 mol H2 D．苯乙烯能发生加成、氧化、加聚反应 B 【变式2】某烃结构用键线式表示为 ，该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，所得产物有(不考虑立体异构)( 　　) A．3种 B．6种 C．5种 D． 4种 C 知识梳理 考点03 脂肪烃 【变式3】异戊二烯[CH2==C(CH3)CH==CH2]是一种重要的化工原料，能发生以下反应： 已知：①烯烃与酸性KMnO4溶液反应的氧化产物对应关系： ② (1)写出异戊二烯与溴1∶1反应生成A的结构简式____________________________。 (2)B为含有六元环的有机物，反应④的化学方程式为______________________________________。 (3)Y的结构简式为_________________，所含官能团的名称是____________。 (4)X存在顺反异构，写出它的反式异构体的结构简式：_______________________________；X可能发生的反应有__________(填字母)。 A．加成反应 B．消去反应 C．酯化反应 D．氧化反应 知识梳理 考点03 脂肪烃 知识梳理 考点04 芳香烃 一、苯的分子结构和性质 1．苯的分子结构 苯的空间结构是平面正六边形，六个碳原子均采取sp2杂化，键角均为120°；碳碳键的键长相等，介于单键和双键之间。 2．苯的化学性质 (1)氧化反应：燃烧时火焰明亮，有浓烟 (2)取代反应 ①卤代反应：苯与液溴在FeBr3催化条件下反应 ②硝化反应：苯与浓硝酸在浓硫酸催化条件下反应 (3)加成反应 苯与H2在以Pt、Ni为催化剂下发生加成反应 知识梳理 考点04 芳香烃 (1)苯及其同系物的相似性 苯的同系物与苯都含苯环，因此在一定条件下，能发生溴代、硝化和催化加氢反应。 (2)苯及其同系物的差异性 ①烷基对苯环的影响 甲苯分子中含有苯环和甲基，甲基使苯环上与甲基处于邻位、对位的氢原子活化而易于被取代。 ②苯环对烷基的影响 苯的同系物分子中苯环对烷基的影响，使烷基活化，可被酸性KMnO4溶液氧化。 二、苯的同系物的结构与性质 知识梳理 考点04 芳香烃 【典例1】甲苯是苯的同系物，化学性质与苯相似，但由于基团之间的相互影响，使甲苯的某些性质又与苯不同。下列有关推断及解释都正确的是(　　) A．苯不能通过化学反应使溴水褪色，但甲苯可以，这是甲基对苯环影响的结果 B．苯不能在光照下与Cl2发生取代反应，但甲苯可以，这是苯环对甲基影响的结果 C．苯的一氯代物只有一种，而甲苯的苯环上一氯代物有3种，这是苯环对甲基影响的结果 D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但甲苯可以，这是苯环对甲基影响的结果 D 知识梳理 考点04 芳香烃 【典例2】实验室制备溴苯的反应装置如图所示，下列关于实验操作或叙述错误的是( ) A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验装置b中的液体逐渐变为浅红色 C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 D 知识梳理 考点04 芳香烃 【变式1】利用煤化工产业所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下： 下列说法正确的是(　　) A．反应①、②、③均属于加成反应 B．能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯 C．反应③说明，一个苯环中含有3个双键 D．①、②、③的有机产物均至少6个碳原子共平面 B 知识梳理 考点04 芳香烃 【变式2】如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出)，有关叙述正确的是(　　) A．反应①为取代反应，其产物可能是 B．反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应③为取代反应，反应条件是50～60 ℃ D．反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应 B PART 03 考场练兵·真题再练 考场练兵·真题再练 1．螺环化合物( )可用于制造生物检测机器人，下列有关该化合物的说法错误的是 A．分子式为C5H8O B．是环氧乙烷( )的同系物 C．一氯代物有2种(不考虑立体异构) D．所有碳原子不处于同一平面 B 2．下列化学用语正确的是 A．2-甲基丁烷的键线式： B．乙烯的结构简式：CH2CH2 C．顺-2-丁烯的结构简式： D．空间填充模型 既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 A 考场练兵·真题再练 3．紫苏中含有一种天然化合物X，在镇咳、袪痰和抑菌方面有显著作用，其结构如图所示(已知将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点或终点均表示有一个碳原子)。下列说法错误的是 A．化合物X的分子式为C10H16 B．化合物X能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．1molX可与2molH2发生反应 D．化合物X中的所有碳原子都在同一个平面上 D 考场练兵·真题再练 4．有机物X是一种治疗糖尿病药物的重要中间体，其结构如图所示。下列关于有机物X的说法正确的是 A．分子式为C20H16O2 B．分子中含两个手性碳原子 C．分子中含sp2杂化方式的碳原子共16个 D．存在顺反异构现象 C 考场练兵·真题再练 5．芳香烃甲能发生如图所示的转化： 已知： (X为卤素原子)。 (1)途径ⅰ制备TNT的化学方程式为___________(注明反应条件ⅰ)，其反应类型为___________。 (2)若A含有氯原子，则条件ⅱ(包括反应条件和反应物)指___________。 (3)D的结构简式为___________。已知B中两个取代基在苯环的对位，设计甲→B、C→D步骤的目的是___________。 (4)乙和丙是甲的同系物，乙和丙在分子组成上均比甲多2个碳原子；乙和丙分子中甲基的数量相等；乙中苯环上只有1种化学环境的氢原子。 ①乙的结构简式为___________。 ②丙可能是___________(填名称，填1种即可)。 (5)E的同分异构体中，含有苯环结构的有___________种。 考场练兵·真题再练 感谢聆听！ 考点大串讲 $