第17讲认识有机化合物2024年高中化学学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）（原卷版）

第17讲认识有机化合物目录TOC\o"12"\h\u 1 1考点一有机化合物中碳原子的成键特点 1考点二烷烃的结构 2考点三烷烃的性质 5 7 81．认识有机物中碳原子的成键特点，知道有机化合物分子具有立体结构。2．了解烷烃的结构特点，以及同系物的概念。3．知道有机化合物存在同分异构现象及其同分异构体。4．了解烷烃的物理性质和化学性质，知道取代反应类型。考点一有机化合物中碳原子的成键特点甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的个电子与个氢原子的电子形成个共价键，电子式为，结构式为。2．甲烷的物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性色气体味比空气难溶于水3．甲烷的分子结构——正四面体型分子式电子式结构式结构简式分子构型球棍模型空间填充模型CH4CH44.有机化合物中碳原子的成键特点键的个数成键的类型碳骨架形式与其他原子成键每个碳原子形成4个共价键单键()双键()三键()碳原子之间可构成，也可构成碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等原子成键【温馨提示】(1)有机化合物中，碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。(2)含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键，碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，也可以成环，也可以带支链。【典例分析】【例1】（2023年湖北省普通高中学业水平合格性考试）下列有关甲烷分子的说法中，不正确的是A．4个H原子不在同一个平面 B．C—H键为极性共价键C．有两种同分异构体 D．空间结构为正四面体【例2】（江苏省2023年普通高中学业水平合格性考试）下列气体可用如图所示向上排空气法收集的是A．CO2 B．CH4 C．NO D．H2考点二烷烃的结构1．烷烃的组成、结构与命名(1)结构特点烷烃由碳氢两种元素组成，分子中碳原子之间都以结合，碳原子的剩余价键均与氢原子相结合，使碳原子的化合价都达到“”。(2)空间构型每个碳原子均处于四个共价键所形成的的中心，直链烷烃为锯齿状或折线状。(3)组成通式：(n≥1)(4)命名方法：①烷烃习惯上用其分子中所含的碳原子数进行命名，称为“某烷”，碳原子数不多于10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，碳原子数在10以上时，以汉字数字代表碳原子数，如：C8H18命名为辛烷，C18H38命名为十八烷。②当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。如：CH3CH2CH2CH2CH3称为，称为，称为。(4)表示有机物组成和结构的几种形式之间的关系(以乙烷为例)种类实例涵义特点化学式C2H6用元素符号表示物质分子组成的式子反映出分子中原子的种类和数目电子式H·用小黑点等符号表示原子最外层电子成键情况的式子能够表明分子的组成、分子里原子间的成键数目、原子是否形成了稳定的电子层结构结构式用短线来代替原子间的共用电子对表示出分子的组成和分子里的成键情况结构简式CH3CH3把结构式中表示共价键的“—”删去，把碳原子连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团书写方便，且仍能表示出分子结构的情况，适用范围也很广球棍模型用球和棍表示原子间的结合方式能够清楚地表示出分子内原子间的化学键数和键型比例模型用球表示原子间的连接方式表示出分子内原子的体积相对大小2．同系物(1)概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团的有机化合物，如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。(2)性质：由于同系物组成元素相同，结构相似，组成上相差n个CH2原子团，则化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。3．同分异构体(1)概念：具有相同的，但具有的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(2)特点①三同：同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同，最简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6。②一不同：同分异构体的结构不同，即分子中原子的连接方式不同，同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。【温馨提示】烷烃同分异构体的书写(1)遵循的原则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间。(2)书写的步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。【典例分析】【例1】（2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试）有两种不同的结构，如图所示，二者的关系为A．同位素 B．同系物 C．同分异构体 D．同素异形体【例2】（2023年福建省普通高中学业合格性考试）下列互为同分异构体的是A．与B．与C．与D．与【例3】（2023年四川省高中学业水平合格性考试）认识一种有机物，可先从结构入手，某有机物的分子结构模型如图所示。该物质是A．CH=CH B．CH3CH2OH C．CH3COOH D．CH3CH2CH3考点三烷烃的性质1．物理性质(1)相似性烷烃均为色物质，溶于水，相对密度均小于。(2)递变规律(随碳原子数n递增)性质变化规律状态常温下含有1～4个碳原子的烃都是态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到态、态沸点随着碳原子数的增多，沸点逐渐；同分异构体之间，支链越多，沸点相对密度随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水水溶性均于水2．化学性质(与CH4相似)(1)稳定性在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱或酸性高锰酸钾溶液等强化剂都不发生反应。(2)燃烧反应甲烷的燃烧：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O(安静地燃烧，火焰呈色)烷烃燃烧通式：。(3)高温分解①CH4隔绝空气加热至1000℃时，可分解为炭黑和氢气，化学方程式为。②其它烷烃在较高温度下也会发生分解，如辛烷高温分解的化学方程式为。(4)取代反应①定义：有机物分子的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。②甲烷的取代反应a．实验探究实验操作实验现象A装置：试管内气体颜色逐渐；试管内壁有出现，试管中有，且试管内液面，水槽中有固体析出B装置：实验结论CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为：b．产物性质CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4状态均为油状水溶性都于水【温馨提示】由于烷烃的卤代反应是连续反应，故无论CH4和Cl2的比例如何，其产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。(5)分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。如：eq\o(C16H34,\s\do8(十六烷))eq\o(→,\s\up7(高温))eq\o(C8H18,\s\do8(辛烷))＋eq\o(C8H16,\s\do8(辛烯))3．有机物的通性(1)大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂；(2)大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；(3)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。【典例分析】【例1】（2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试）乙烷与氯气发生化学反应：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl，该反应属于A．取代反应 B．加成反应 C．加聚反应 D．氧化反应【例2】（2022年广东省高中学业平合格考试）有机物构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料和食品等的重要来源。有机物A．均易挥发、易燃烧B．参与的化学反应常伴有副反应C．仅含C、H两种元素D．均易溶于酒精、苯等有机溶剂1.（江苏省2023年普通高中学业水平合格性考试）2022年，我国科学家以C60为原料创造出碳家族单晶新材料。C60与金刚石互为A．同素异形体 B．同位素 C．同分异构体 D．同系物2．（黑龙江省2022年7月学业水平合格考试）下列各组物质中互为同分异构体(分子式相同、结构不同的化合物)的是A．O2和O3 B．正丁烷和异丁烷 C．H和H D．CH4和C2H43．（黑龙江省2022年7月学业水平合格考试）下列化学用语正确的是A．甲烷的球棍模型为： B．氮原子结构示意图C．中子数为8的氧原子符号为：O D．水分子的电子式为：H：O：H4．（2022年7月浙江省普通高中学业水平考试）下列说法不正确的是A．C和N互为同位素 B．O2和O3互为同素异形体C．C2H6和C3H8互为同系物 D．正戊烷和异戊烷互为同分异构体5．（贵州省普通高中2022年7月学业水平考试）下列互为同系物的一组是A．与 B．白磷与红磷C．甲烷与乙烷 D．淀粉与纤维素6.（广东省2023年高中学业水平考试）丁烷(C4H10)裂解可得到乙烯和乙烷。下列说法正确的是A．乙烯与乙烷互为同系物B．乙烯与乙烷互为同分异构体C．丁烷有2种同分异构体D．C4H9Cl与CH3Cl互为同素异形体7．（2022年海南省普通高中学业水平合格性考试）下列各组烃互为同分异构体(具有相同的分子式，但结构不同)的是A．

B．

C．

D．

8．（福建省2021年1月普通高中学业水平考试）下列互为同素异形体的是A．35Cl与37Cl B．白磷与红磷 C．H2O与H2O2 D．正丁烷与异丁烷9．（四川省雅安市20222023学年高一学业水平考试模拟）下列有机化合物的分子球棍模型对应的分子式错误的是选项ABCD球棍模型

分子式CH4C2H4C2H6O2C2H4O210．（黑龙江省哈尔滨市20222023学年学业水平考试模拟）下列物质中属于烃类的是A．乙醇 B．乙酸 C．乙醛 D．乙烯1．（云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试）下列表示正确的是A．HCl的电子式：

B．的结构示意图：

C．甲烷的球棍模型：

D．乙烷的分子式：2．（甘肃省兰州市20232024学年学业水平合格性考试模拟）下列物质中，与

互为同分异构体的是A． B． C． D．3．（天津市和平区20222023学年学业水平合格性考试模拟）关于物质的用途说法错误的是A．甲烷是家用天然气的主要成分 B．氯气可用于制取漂白粉C．晶体硅是制造光导纤维的主要原料 D．碳酸氢钠可作发酵剂4．（黑龙江省哈尔滨市20222023学年学业水平考试模拟）下列化学用语表示正确的是A．甲烷的球棍模型：

B．的电子式：

C．乙醇的分子式： D．四氯化碳分子的球棍模型：

5．（2023年天津市河北区普通高中学业水平合格性考试模拟）下列互为同素异形体的一组是A．和 B．金刚石和石墨 C．正丁烷和异丁烷 D．乙酸和乙醇6．（北京市海淀区20222023学年高一下学期合格考模拟）下列化合物中，与互为同分异构体的是A． B．C． D．7．（云南省昆明市20232024学年学业水平考试模拟）下列说法不正确的是A．和互为同位素 B．金刚石、石墨、C60互为同素异形体C．CH3OCH3和CH3CH2OH互为同分异构体 D．CH4和C2H6互为同系物8．（辽宁省鞍山市普通高中20222023学年学业水平考试模拟）与互为同系物的是A． B． C． D．

9．（宁夏银川市20222023学年学业水平考试模拟）下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应C．物质的沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷D．甲烷的空间结构为正四面体，甲烷分子中的4个共价键的长度相同，相互之间的夹角相等10．（山西省运城市20222023学年学业水平考试模拟）实验室中将盛有甲烷与氯气混合气体的量筒倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，光照使其发生反应，下列说法错误的是A．量筒中气体颜色逐渐变浅B．氯化氢极易溶于水，导致量筒中液面上升C．饱和食盐水能够抑制氯气的溶解D．通过量筒内壁上出现的油状液滴可以说明生成四种有机产物11．（天津市20222023学年学业水平合格考模拟）下列物质中互为同系物的是A．甲烷与丙烷 B．乙烯与乙烷 C．氧气与臭氧 D．正丁烷与异丁烷12．（江苏省扬州市20222023学年学业水平合格性考试模拟）下列有关甲烷的说法正确的是A．碳氢原子的质量比是 B．易溶于水C．属于有机