鲁科版必修2 第3章第1节 认识有机化合物（第2课时） 学案.docVIP

第1节 认识有机化合物第2课时课前预习导学【 预习交流 】一、有机化合物分子中碳原子的成键特点1烃(1)概念：仅由 和 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： 。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 3 (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 相连成 状，碳原子的其他价键都被 所饱和。(3)烷烃的组成通式： )。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 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 ，但具有 的现象，叫做同分异构现象。(2)同分异构体具有相同 而 的 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 。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， 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。课堂合作探究一、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，可与溴水中的溴发生取代反应二、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：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)；(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。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。【 当堂检测 】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2下列表示的物质是烷烃的是()a bcd3下列化学式只能表示一种物质的是()ac2h6 bc4h10cc4h8cl2 dc4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()6(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题：上述哪一种更能反映其真实存在状况_(填字母，下同)；a b c d下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是_。ach3cl只代表一种物质bch2cl2只代表一种物质cchcl3只代表一种物质dccl4只代表一种物质(2)烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是_。a形成4对共用电子对b通过1个共价键c通过2个共价键d通过离子键和共价键(3)下图给出了4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示c原子，小棍表示化学键，假如c原子上其余的化学键与h结合。上图的有机化合物均属于有机物中的_类，其中属于烷烃的是_(填字母)。上图的有机化合物中，在结构上b与a的主要不同是_。有机化合物中，c原子与c原子之间可以形成碳碳单键、_键和_键；不仅可以形成碳链，还可以形成_。上图的有机化合物中互为同分异构体的是：a与_，b与_，d与_(填字母)。(4)下列几组物质或微粒中，互为同位素的有_，互为同素异形体的有_，互为同分异构体的有_，属于同种物质的有_。nh4cno和co(nh2)235cl和37clh2o和h2oh2、d2和t2石墨和金刚石课后巩固提高基础过关题组1有机物的结构特点、烷烃的结构与性质1下列说法正确的是()a烷烃分子中都含有碳碳键，且碳原子与碳原子之间都以单键结合b烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键c只有碳原子和碳原子之间才能形成单键、双键或叁键d烷烃分子中所有原子都在同一平面内2下列关于乙烷的说法错误的是()a乙烷分子的空间结构是两个像ch4那样的正四面体连接而成b乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色c乙烷完全燃烧的产物对空气没有污染d乙烷的一氯取代物只有一种结构3下图是ch4、ccl4、ch3cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是()ach4、ccl4和ch3cl都是正四面体结构bch4、ccl4都是正四面体结构cch4和ccl4中的化学键类型不同dch4、ccl4的结构相同，性质也相同题组2同分异构体4下列物质进行一氯取代反应，产物只有两种的是()a(ch3)2chch(ch3)2b(ch3ch2)2chch3c(ch3)2chch2ch2ch3d(ch3)3cch2ch35根据下表中烃的分子排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是()12345678ch4c2h4c3h8c4h8c6h12c7h16c8h16a3b4 c5d66下列说法不正确的是()a相对分子质量相同的物质一定互为同分异构体b分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体c分子式相同，结构也相同的有机化合物一定是同种物质d所有的碳原子之间以单键相结合成的链烃，一定是烷烃7下列结构的有机化合物中，属于同分异构体的正确组合是()ch3ch2ch2ch2ch3ch3ch2ch2ch2ch2ch3a和 b和c和 d和8分子式为c7h16的烷烃中，含有3个甲基的同分异构体的数目为()a2个b3个c4个d5个9分子式为c3h6cl2的同分异构体共有()a3种b4种c5种d6种题组3烷烃的燃烧100.2 mol某烷烃完全燃烧后，将生成的气体缓慢通过盛有0.5 l 2 moll1的naoh溶液中，生成的na2co3和nahco3的物质的量之比为13，则该烷烃为()a甲烷b乙烷c丙烷d丁烷能力提升11(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成_或碳环。某有机物的结构简式为，请按照碳原子的成键方式指出该分子中各共价键的类型：_，该有机物_(填“属于”或“不属于”)烷烃。(2)观察下面几种烷烃的球棍模型 a的结构简式为_，b的同分异构体的结构简式为_。c的名称为_， d的分子式为_。随碳原子数增加，烷烃的熔、沸点依次_，液态时密度依次_。烷烃分子中碳原子间以_相连，碳原子的其他价键被h原子饱和。假设烷烃分子中碳原子个数是n，则烷烃的通式是_(填字母)。acnh2n2b cnh2nccnh2n2dcnh4n化学式为c5h11cl的有机物，分析表明，分子中有两个“ch3”，两个“ch2”，一个“”和一个“cl”，写出符合条件的有机物的结构简式：_。(3)若ch4、c2h6、c3h8、c4h10四种烃各为1 mol，在足量o2中燃烧，消耗o2最多的是_，上述四种烃各为1 g，在足量o2中燃烧，消耗o2最多的是_。在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气_(填字母)。a1 molb1.5 molc2 mold2.5 mol (4)取一定质量的丙烷完全燃烧，产生的co2的物质的量_(填“大于”、“等于”或“小于”)h2o的物质的量。12写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃a在同温同压下蒸气的密度是h2的43倍：_。(2)烷烃b的分子中含有400个氢原子：_。(3)1 l烷烃c的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 l水蒸气：_。(4)0.1 mol烷烃e完全燃烧，消耗标准状况下的o2 11.2 l：_。13(1)某学习小组为验证烃分子中含有碳、氢两种元素并测定产生co2的质量，将其燃烧产物通过： a浓硫酸b澄清石灰水c无水硫酸铜d碱石灰正确的操作顺序为_。(2)该学习小组的同学欲推测烃a的结构，他们测得a的相对分子质量为72，该烃中碳元素的质量分数为83.3%，完全燃烧0.1 mol a，生成22 g co2气体。请回答下列问题： a的分子式为_，a可能的结构简式有_种，a的一种同分异构体中没有支链，写出其结构简式_。 拓展探究14已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(u形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。实验前实验后(干燥剂u形管)的质量101.1 g102.9 g(石灰水广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_ g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为_ g。(2)生成的水中氢元素的质量为_ g。(3)生成的co2中碳元素的质量为_ g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为_。参考答案课堂合作探究一、烷烃的结构与性质【例1】c变式训练1c二、同分异构现象和同分异构体【例2】(1)b(2)a(3)h(4)d、e、f、g变式训练2ch3ch2ch2ch2ch3、8【 当堂检测 】1d2d3a4d5c6(1)db(2)b(3)烃acb中有c=c 键，b比a少两个h原