新教材 人教版高中化学必修第二册 第七章 有机化合物 知识点考点重点难点提炼汇总.pdf
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1、第七章有机化合物第一节 认识有机化合物.-1-第 1 课时 碳原子的成键特点与烷煌的结构.-1-第 2 课时 烷烧的性质.-7-微专题6烷烧的同分异构体及其取代物种类.-10-第二节 乙烯与有机高分子材料.-13-第 1 课 时 乙 烯.-13-第 2 课时 烧 有机高分子材料.-16-微专题7嫌燃烧的有关计算.-22-第三节 乙醇与乙酸.-24-第 1 课 时 乙 醇.-24-第 2 课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类.-27-第四节 基本营养物质.-33-第 1 课 时 糖 类.-33-第 2 课 时 蛋 白 质 油 脂.-38-微专题8常见有机反应类型的判断.-43-实验活动8搭建球棍
2、模型认识有机化合物分子结构的特点.-45-实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质.-47-第一节认识有机化合物第 1 课时 碳原子的成键特点与烷煌的结构一 有机化合物中碳原子的成键特点HH:C:H1.甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为空 4,电子式为 H结构式为HC-H2.有机物中碳原子的结构及成键特点(1)有机物中,碳原子可以形成生个共价键。(2)碳原子间成键方式多样一4I 一 /c一 c=c碳碳之间的结合方式有单键()、双键(/)、三键(一C三C多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链),如下图所示。一 c c c C一直链I l l iI I I一c-c-c一 支链I链
3、状结构环状结构(3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。点拨:有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。二 烷燃1.烷煌的结构(1)甲烷的结构甲烷的空间结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C H的长度和强度想圆,相互之间的夹角相恒1,为H1 0 9。2 8 1空间示意图是o甲烷的球棍模型为,空间填充模型为2.烷 烧 只含有碳和氢两种元素u*TI1 示例:乙烷的结构式为分 子 式 为C 2 H 6,丙烷的结构式为HCHH-CHHcHH-,分子式为C 3 H 8。H(2)结构特点分子中碳原子之间都以
4、单键结合,碳原子的剩余价键均与氢旺结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”,称为饱和烧,又称烷烧。(3)分子组成通式:链状烷妙中的碳原子数为,氢原子数就是2+2,分子通式可表Z F 为C H 2 n+2 o(4)烷煌的一般命名方法不例:C 4 H 1 0 称丁烷,C 8 H 1 8 称辛烷,C l 2 H 2 6 称十二烷。3.同系物碳原子数()及表示鹿 W 1 O123456789 1 0更乙内戊己灰辛壬至n 1 0相应汉字数字(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个C H 2 原子团的化合物。(2)实例:C H 4、C 2 H 6、C 3 H 8 互为同系物。4.同分异构体概念同分异
5、构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。C H C H-C H1 3(2)写出CMo的同分异构体:C H 3 c H 2c H 2c H 3 和(工 ,其名称分别为正丁烷和异丁烷。(3)戊烷的同分异构体有种,己烷的同分异构体有&种。儆R(l)C4H1 0 C H 4 的同系物吗?,C H,(2)C H 3 CH-CH2 与C H 21 c H 2互为同分异构体吗?提示:(1)是。(2)是。W 难点1有机物中碳原子的成键特点及应用 问题探究1.写出C 3 H 8的结构式及其简式。H.C
6、HsCH,CH。H-CHHC-HHC-HH-2.写L L 1 C2H4CI2的结构式及其简式。示提或H HI IHCCH,CH3CHCI2 或 CH2C1CH2C1OI ICl Cl3.写出乙烷的分子式、最简式、结构式、电子式和结构简式。H H_I I .提 7 E:C2 H6、CH3、H C C H、I IH HH HH:C:C:H、CH3 cH3。H H4.两种有机物的碳骨架如图所示。校晶烷 立方烧已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合。二者的分子式如何写?提小:棱晶烷:C6 H6、立方烷:C8 H8。核心突破1.碳原子的成键特点原子|聘卜 最 外层有4个电子,不易得失电子形成阴、
7、阳离子成键效用每个碳原子形成4个共价健成键种类|单键、双键或三键连接方式碳域或碳环2.烷煌的组成与结构特点烷晚一结构特点单键:碳原子之间都以单键结合饱和:碳原子剩余价键均与氢原子结合1 链状烷煌通式一C H,”(心 1)微点拨:(1)烷烧分子里只有两种化学键:碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以4个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。(2)烷煌是饱和烧,碳原子数一定的链状烷煌分子中氢原子数已达到最多,其他含有相同碳原子数的烧分子中的氢原子数都比链状烷煌少。(3)链状烷煌的通式为C“H2”+2(为正整数),符合该通式的煌一定是烷煌。(4)碳碳结合成链状,链状 不 是“直线状”,而是呈锯齿状,链上还可
8、分出支链。3.有机物结构简式的书写(1)同碳原子上的相同原子可以合并,如H Cl HI I I .HCCCH可间化为 CHsCChCHa。I I IH Cl H(2)依次相连的相同基团可以合并,如CH3cH2cH2cH2cH3 可进一步简化为 CH3(CH2)3CH3o(3)键线式简式,如CH3cH2cH2cH3可进一步简化为八邓 难 点2/同系物与同分异构体的判断 问题探究伊1.CH3cH2cH2cH3与。也C H-C 4是否属于同系物?为什么?是同分异构体 吗?为什么?提示:不是同系物。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团,一定具有不同的分子式。而CH3cH2cH2cH3
9、与。凡一(田一C&分子式相同,属于同分异构体。/飞2.CH2=CHCH3和H2c C I12的组成相同,二者中哪一个与CH2=CH2互为同系物?由此判断,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗?提示:与C H 2-C H 2互为同系物的是CH2-CHCH3,因 为CH 2-C H 2和I ICH2=CHCH3分子中都含有一C=C,结构相似,且分子组成上相差1个CH2原子团。H2c CH?分子中含碳碳单键而不含双键,化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似,故不一定是同系物。产3.CH3CH,CHCH3与CH3CHCH
10、2cH?是同分异构体吗?为什么?阻提示:不是,二者原子的连接次序相同,二者为同一物质。Cl F4.F-C-F与FI C1是否为同分异构体?说明理由。I ICl C1提示:不互为同分异构体,由于二者均为四面体结构,为同一种物质。1 .化 学“四同”的比较 核心突破同位素同素异形体同系物同分异构体概念质 子 数 相 同 而 中子 数 不 同 的 同 一种 元 素 的 不 同 原由同种元素形成的不同单质结构相似,在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的化合物分子式相同,但结 构 不 同 的 化合物对象原子单质有机化合物无机化合物、有机化合物性质化 学 性 质 几 乎 完全相同,物理性质略有差异化
11、 学 性 质 相似,物理性质差异较大化学性质相似,熔沸点、密度规律性变化化 学 性 质 相 似或不同,物理性质有差异2.正确理解同系物(1)同系物的研究对象一定是同类有机物同系物一定满足同一通式,但通式相同的有机物不一定是同系物,如C H 2=C H 2 和廿一俨均满足通式C H 2(22,为正整数),但因二者结构不相C H,C H,似,故不互为同系物。(3)同系物的相对分子质量之差一定是1 4(C H 2)的倍数。3.正确理解同分异构体(1)同分异构体要求分子式相同,但结构不同,二者缺一不可;分子式相同,则相对分子质量相等,但相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,如CO和C 2H 4。(
12、2)结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质,如 C H 3 c H 2c H=C H 2和C H,C H or rC H,一C H,(3)同分异构体的结构一定不同,因此它们的物理性质存在差异;如果同分异构体的结构相似,属于同类物质,则它们的化学性质相似;如果同分异构体是不同类别的物质,则它们的化学性质不同。(4)烷燃中,甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体,其他烷烧均存在同分异构体,且同分异构体的数目随碳原子数的增加而增多,如丁烷有2 种同分异构体、己烷有5 种同分异构体、癸烷有7 5 种同分异构体。同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。第 2 课时烷烧的性质一、烷烧的性质1 .烷煌的认识:天
13、然气、沼气和煤层气的主要成分均为里显,“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷煌。2.烷烧的物理性质(随分子中碳原子数增加)烷煌均为难溶于水的无色物质。(1)熔点、沸点与密度:逐渐升高。(2)状态:由气态一液态一固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷妙为气态。3.烷燃的化学性质在通常情况下,烷煌比较稳定,与强酸、强碱或高锌酸钾等强氧化剂不反应。但在特定条件下可燃烧,在较高温度下会发生分解,与氯气等发生取代反应。(1)氧化反应一燃烧反应占燃CH4、C3H8 燃烧的化学方程式分别为CH4+202 C02+2H2。、C3H8 +点燃5O23CO2+4H2。点拨:煤矿中时常发
14、生瓦斯爆炸,这 与 CH 4气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风,严禁烟火等措施。(2)受热分解应用于石油化工和天然气化工生产中。(3)取代反应以甲烷为例,写出化学方程式兴 CH4+C12 CH30+HC1 CH3cl+Ch CH2CI2+HC1 CH2cI2+CI2光*CHCh+HCl CHCI3+CI2-光,-CCk+HCl取代反应是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。微 1 CH4与 C12在光照下,能生成几种有机物?这些产物的状态和溶解性如何?提示:4 种有机物,一氯甲烷(CH3C1)为气态,二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳)均为液态,4
15、 种产物都不溶于水。二、有机物的一般性质1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2.化 学 性 质:大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。点拨:有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常 用“一 ”,而不用“一”。币:推,点;烷煌的取代反应 实验探究C H4 与 C 1 2 的取代反应A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有实验少量白雾,且试管内液面上升,有固体析出现象B装置:无明显现象请回答下列问题:1.C 1 2
16、 与 C H 4 反应生成了哪些产物?物质的量最多的是什么产物?有机产物中哪种产物常温下是气体?提示:五种产物,有 C H3 C I、C H2 c 1 2、C HC 1 3、C C 1 4、HC l o HC 1 的量最多。C H3 c l 在常温下是气体。2.能否用C H 4 和 C 1 2 按 1 :I 的体积比混合来制取纯净的C H3 C 1?为什么?提示:不能。C H4 和 C 1 2 的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即 C H3 C I、C H2 c 1 2、C HC 1 3 和 C C 1 4 四种有机物与氟化氢形成的混合物,C H3 c l 的产率低
17、,因此不能用C H 4 和 C 1 2 按 1 :1的体积比混合来制取纯净的CH3C1O3.0.5 mo l C H4 与 C 1 2 在光照下发生取代反应,反应完全后,测得四种有机产物的物质的量相同,则消耗C 1 2 的物质的量为多少?生 成 H C 1 多少mo l?提示:四种产物的物质的量均为竽mo l=0.1 2 5 mo l,(C 1)=0.1 2 5 mo l X(1 4-2+3+4)=1.2 5 mo l,(HC 1)=(C 1)=1.2 5 mo l,z?(C12)=1.25 molo即 消 耗C b的 物 质 的 量 为1.25 m o l,生 成HC1为1.25 moL 核
18、心突破1.烷 煌 与C12的取代反应(1)反 应 条 件:光照(漫散光照射,不 用 太 阳 光 直 射,以防爆炸。)(2)生 成 产 物 的 种 类 很 多,烷 煌 碳 原 子 越 多,产 物 越 多,但HC1最 多。(3)反 应 特 点:连锁反应烷 煌 中 的 氢 原 子 被 氯 原 子 逐 步 取 代,各 步 反 应 同 时 进 行,即 第 一 步 反 应一旦开 始,后 续 反 应 立 即 进 行。数 量 关 系:每 取 代1 m ol氢 原 子,消 耗Im o lC b,生 成Im olH Cl。II即:CH+CL-CCl+HC1OI 2|2.在 光 照 条 件 下,烷 煌 与Cb、B
19、n等 卤 素 单 质 的 气 体 发 生 取 代 反 应,生成多种 卤 代 产 物 和 相 应 的 卤 化 氢 气 体。CH2”I2+X2造-CH2W+1X+HX,CH2”X 可与X2继 续 发 生 取 代 反 应。3.取 代 反 应 的 特 点 是“上 一 下 一,有 进 有 出”,类似无机反应中的复分解反应,注 意 在 书 写 化 学 方 程 式 时,防 止 漏 写 产 物 中 的 小 分 子。微专题6烷煌的同分异构体及其取代物种类1.烷 煌 同分异构体的书写方法减碳法(1)两 注 意:选 择 碳 原 子 数 最 多 的 碳 链 为 主 链;找 出 对 称 轴。(2)四 句 话:主 链 由
20、 长 到 短,支 链 由 整 到 散,位 置 由 心 到 边,排 列 对、邻 到 间。(3)书写的步骤 先 写 出 碳 原 子 数 最 多 的 主 链。写 出 少 一 个 碳 原 子 的 主 链,另一个碳原子作为甲基(一CH3)连在主链某个碳原 子 上。写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基(一C H 2 c H3)或两个甲基(-C H 3)连在主链碳原子上,以此类推。(4)实例(以C 6 H1 4为例)a.将分子中所有碳原子连成直链作为主链。c c c c c C(a)b.从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种:注意:甲基不能
21、连在位和位碳原子上;对于(b)中位和位碳原子等效,只能用一个,否则重复。c.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(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:(d)(e)位或位碳原子上不能连乙基,否则主链上会有5个碳原子,则与(b)中结构重复。所以C 6 H1 4共有5种同分异构体。2.烷烧取代物的种类(1)一元取代物根据烷基的种类确定一元取代物种类a.甲基、乙基的结构只有一种,即甲基(一C H3)、乙基(一C H2 c H3);b.丙基的结构有两种,分别为一C H2c H2 c H,、一C HC H/C H,c.丁基(一C 4 H9)的结构有4种
22、,戊基(一C 5 H1 1)的结构有8种。如C 4 H9 c l有4种,C 5 Hl i c 1 有 8 种。等效氢法:有几种等效氢原子就有几种一元取代物。a.连在同一个碳原子上的氢原子等效,如甲烷中的4个氢原子等效。b.同一个碳原子上所连接的甲基(一C H3)上的氢原子等效。如新戊烷3CHNCf C H3 中的4个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷CH3分子中的1 2 个氢原子是等效的。C.分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)的氢原子H3C CH3是等效的。如Hs C f f C H,分子中的1 8 个氢原子是等效的。H3 c C H,(2)多元取代物种
23、类一分次定位法如,C 3 H8 的二氯代物种类c-c-c一 中 拈 C-C-C 一次足仅 A c-c-cC-C-C 二次定位.G-C-CCl Cl共4种3.替代法若“空C r Hi 的m元取代物有n种同分异构体,则其(y 元取代物也有n种同分异构体。例如,C 3 H8 的二氯代物C 3 H6 c 1 2 有4种同分异构体,则C 3 H8 的六氯代物 C 3 H2 c 1 6 也有4种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物中的氯原子,六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。典例导航【典例】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷的一氯代物有三种B.丙烷中七个氢原子被漠原子取代的产
24、物有两种C.丁烷的二氯代物有7 种D.C s HuC l 有 6 种结构3CHB A项,新戊烷C Hs C C Hj 的等效氢原子有一种,一氯代物CH3有一种,错误;B项,C H3 c H2 c H3 的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等为两种,正确;c项,丁烷有两种碳链结构,c c C C和c c C,Cc c c-项,C s HnC的二氯代物有6种,c c C的二氯代物有3种,共9种,错误;DC 有8种结构,C 5 Hl i c 1有8种结构,错误。第二节乙烯与有机高分子材料第1课 时 乙 烯一、乙烯的应用及物理性质1 .应用:乙烯是石油化工重要的基本原料,通过一系列反应,乙
25、烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。乙烯还是一种植物生长调节剂。2 .物理性质:乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。熔、沸点分别为一1 6 9、-1 0 4 0二、乙烯的组成与结构点拨:乙烯分子中的碳原子价键没有全部被氢原子“饱和”,为不饱和碳原子。分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型填充模型C 2 H 4H HH:C:C:HH HH(!:=CH2BrCH2Br。催化剂(2)乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2些 詈1cH3cH3。A催化剂(3)乙 烯 与 H20加成,反 应 的 化 学 方 程 式
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