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1、最新精品资料化学第2课时有机化合物的结构特点目标导航1.了解有机化合物的成键特点，体会有机化合物的多样性。2.了解甲烷的结构，烷烃的概念、通式、结构特点。3.理解同分异构体的含义，会书写简单烷烃的结构简式、结构式。一、有机化合物分子中碳原子的成键特点1烃(1)概念：仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物总称为烃，又叫碳氢化合物。(2)最简单的烃：甲烷。2烷烃(1)几种烷烃名称乙烷丙烷正丁烷异丁烷分子式C2H6C3H8C4H10C4H10结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3(2)烷烃的结构特点每个碳原子形成 4个共价键，碳原子之间以单键相连成链状，碳原子的其他价键都被氢原子
2、所饱和。(3)烷烃的组成通式：CnH2n2(n1且n为整数)。3有机化合物的结构特点碳原子成键特点碳原子的连接方式键的个数键的类型每个C碳原子与其他原子形成 4个共价键两个C原子之间可以通过共用电子对形成单键、双键或叁键多个C原子间以共价键构成碳链或碳环【议一议】1CH4及其氯代物都是正四面体结构吗？答案CH4和CCl4是正四面体结构，而CH3Cl 、CH2Cl2和CHCl3不是正四面体结构。2含有多个碳原子的烷烃(碳原子个数大于或等于3)的所有碳原子都在一条直线上吗？答案碳原子个数大于或等于3的烷烃分子中的碳原子不在一条直线上。这是因为每两个CC之间的夹角不是180。3分子组成符合CnH2n
3、2(n1且n为整数)的烃一定是烷烃吗？答案一定是。4烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应吗？答案烷烃性质稳定，在通常情况下不与强酸、强碱和强氧化剂反应，烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应，但在点燃条件下能与氧气反应。二、同分异构体和同分异构现象1概念(1)同分异构现象化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。(2)同分异构体具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。2规律一般来说，有机化合物分子中的碳原子越多，它的同分异构体数目就越多。如丁烷有 2种同分异构体，戊烷有 3种同分异构体，己烷有 5种同分异构体。3同分异构现象与有机化合物种类的关系(1)在有机化合物中
4、，同分异构现象是有机物结构多样性的又一表现。(2)有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。【议一议】1同分异构体的相对分子质量都相等，相对分子质量相等的有机物都是同分异构体吗？答案相对分子质量相等的有机物的分子式不一定相同，不一定是同分异构体。2CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、C2H5Cl、C3H7Cl、C2H4Cl2各有几种？答案CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、C2H5Cl只有一种，C3H7Cl、C2H4Cl2有两种。CH4分子为正四面体结构，所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3都只有一种；C2H4Cl2有两种：CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2
5、；C3H7Cl有两种：CH3CH2CH2Cl、。一、烷烃的结构与性质烷烃【例1】运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是()A丙烷是一种清洁能源，任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应B丙烷分子中3个碳原子在一条直线上C1 mol 丙烷在光照条件下，最多可以与8 mol Cl2发生取代反应D丙烷(C3H8)发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种解析丙烷只含有C、H元素，充分燃烧生成CO2和H2O，所以丙烷是清洁能源，丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化，但是在点燃时能被氧气氧化，A不正确；丙烷分子中每个碳原子为四面体的中心，分子中所有的碳原子不在同一条直线上，B不正确；丙烷分子
6、式为C3H8，分子中有8个H原子，每个H原子被取代需用1个Cl原子，需消耗8个Cl2分子；丙烷分子中有3个碳原子，位于两端的两个碳原子相同，所以分子中共有两种碳原子，因此C3H7Cl有2种同分异构体：CH3CH2CH2Cl和。答案C【易错警示】(1)烷烃不能与酸性KMnO4溶液反应，不能误认为烷烃不能与氧化剂反应。(2)烷烃分子中所有原子不在同一平面上，含两个C原子以上的烷烃中的C原子不在一条直线上。变式训练1下列属于烷烃特征性质的是()A在空气中完全燃烧的产物只有CO2和H2OB它们都是非电解质，且几乎不溶于水C分子通式为CnH2n2，可与氯气在光照下发生取代反应D不能使酸性高锰酸钾溶液退色
7、，可与溴水中的溴发生取代反应答案C解析含C、H或含C、H、O元素的有机物完全燃烧的产物均只有CO2和H2O，A不是烷烃的特有性质；大多数有机物都难溶于水，很多有机物是非电解质，如蔗糖，这是大多数有机物的性质，而不是烷烃的特征性质，B不正确；分子组成符合CnH2n2的烃一定是烷烃，烷烃可与氯气在光照条件下发生取代反应，C正确；烷烃与溴水、酸性高锰酸钾均不反应，D不正确。【易错警示】在光照条件下，烷烃可与Cl2、Br2等卤族单质的气体发生取代反应，而且取代反应的产物都是混合物；烷烃与氯水或溴水不反应。二、同分异构现象和同分异构体1同位素、同素异形体与同分异构体的比较概念适用对象结构性质同位素质子数
8、相同、中子数不同的原子原子原子核不同、原子核外电子排布相同物理性质不同，化学性质相同同素异形体同一种元素形成的不同单质单质单质的组成和结构不同物理性质不同，化学性质相似同分异构体分子式相同、结构不同的化合物化合物不同物理性质不同，化学性质不一定相似2.同分异构体的判断“一同一异”法判断同分异构体同分子式相同；异结构不同。(1)同分异构体一定具有相同的组成元素，但具有相同组成元素的物质不一定是同分异构体。(2)同分异构体一定具有相同的相对分子质量，但具有相同相对分子质量的物质不一定是同分异构体。(3)同分异构体各元素质量分数相同，但元素的质量分数相同的不一定是同分异构体。如C2H4与C3H6。3
9、同分异构体的书写方法“减碳移位法”可概括为“两注意，四句话”：写出最长的碳链为主链；找出中心对称线。 如C6H14的同分异构体：(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。CCCCCC(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：注意：甲基不能连在位和位上，否则会使碳链变长，位和位等效，只能用一个，否则重复。(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：注意：位或位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。(4)补氢至饱和
10、：按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。所以C6H14共有5种同分异构体。4烃的一元取代产物同分异构体数目的判断(1)对于烃的一元取代产物的判断可用“等效氢”法，所谓“等效氢”就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几种，其一元取代产物就有几种。(2)等效氢原子的判断：连在同一碳原子上的氢原子等效。同一个碳原子所连接CH3上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团CH3上的12个氢原子等效。分子中处于对称位置上的氢原子等效。如分子中的18个氢原子等效。【例2】有下列各组微粒或物质：AO2和O3BC和C回答下列问题：(1)_组互为同位素(填字母，下同)；
11、(2)_组互为同素异形体；(3)_组互为同分异构体；(4)_组是同一物质。解析A是氧元素的两种单质，互为同素异形体；B是碳元素的两种不同原子，互为同位素；C中两分子中碳原子个数不等，不是同分异构体，也不是同一物质；D、E、F、G中每个C原子位于四面体的中心，D、E、F、G为同一种物质；H是烷烃，碳原子个数相等，互为同分异构体。答案(1)B(2)A(3)H(4)D、E、F、G【解题反思】(1)同分异构体的快速判断：先比较不同有机物中的碳原子数，若碳原子个数不同，则不是同分异构体；若碳原子个数相同，再根据其他原子数目确定分子式是否相同，若分子式相同，结构不相同则为同分异构体。(2)判断同分异构体时
12、，注意同一物质的不同写法，如一氯甲烷可以写成。变式训练2写出戊烷(C5H12)的所有同分异构体的结构简式：_；C5H12 在光照条件下与Cl2发生取代反应可生成多种取代产物，其一氯代物的分子式为C5H11Cl，判断其同分异构体共有_种。答案CH3CH2CH2CH2CH3、8解析按以下方法书写C5H12的同分异构体：(1)先写出碳骨架结构先写出最长碳链的碳骨架结构：CCCCC；再写少一个碳原子的直链的碳架结构：然后再写少两个碳原子的直链的碳架结构：A把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：(即)B把剩下的两个碳原子分别作两个支链加在主链上： (2)补足氢原子按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键
13、用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式：CH3CH2CH2CH2CH3、。C5H11Cl同分异构体的写法：戊烷C5H12有3种同分异构体，分别是：CCCCC，有3种不同的H原子，故Cl取代H 有3种可能；，有4种不同的H原子，故Cl取代H有4种可能；，有1种H原子，故Cl取代H，有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有8种。1下列叙述错误的是()A烷烃都能够燃烧生成二氧化碳和水B丙烷分子中的碳原子不在一条直线上C丙烷与Cl2发生取代反应后生成的一氯代物不只有一种D正丁烷的熔、沸点比异丁烷的低答案D解析烷烃都能够燃烧生成二氧化碳和水，A正确；烷烃分子内碳链不是呈直线形而是呈锯齿状，B正
14、确；丙烷与Cl2发生反应生成的一氯代物有两种，C正确；烷烃支链越多，沸点越低，D错误。2下列表示的物质是烷烃的是()A BCD答案D解析烷烃是烃类中的一类，是饱和链烃。而不是烃类，中有，中含环状结构，都不是烷烃。3下列化学式只能表示一种物质的是()AC2H6 BC4H10CC4H8Cl2 DC答案A解析B、C中的物质均有同分异构体，D中的碳有多种单质。4下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()A烷烃分子中所有的化学键都是单键B烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C烷烃的通式为CnH2n2，符合此通式的烃一定是烷烃D正丁烷中所有碳原子在一条直线上答案D解析烷烃分子中碳碳键及碳氢键全是单键，A正确；烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应，B正确；符合此通式CnH2n2的烃一定是烷烃， C正确；正丁烷分子中所有C原子不在同一直线上，D不正确。5下列烷烃在光照下与氯气反应，可生成一种一氯代烃的是()答案C解析ACH2CH3CH2CH3中有两个甲基、两个亚甲基分别相同，则有2种氢原子，所以一氯代烃有2种；B中的四个甲基相同，两个次甲基相同，则有2
