学高二化学人教版选修讲义:第一章 章末重难点专题突破 含解析
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人教版高中化学选修1教案全册完整版第一章元素及其化合物I. 学习目标了解元素及其分类、元素的性质及其规律,化合物的种类及特点,掌握元素间的化学反应。
II. 学习内容1. 元素的概念与分类2. 元素的性质与规律3. 化合物的种类及特点4. 元素间的化学反应III. 学习重难点1. 化学元素的概念及其分类2. 化学元素的周期性规律3. 化合物的种类与性质4. 元素间的化学反应及其规律IV. 学习方法1. 精读课本,理解概念及规律2. 积极参与课堂讨论3. 做好课后题目,每周复习V. 学习评价1. 学习情况统计2. 课堂表现评价3. 课后作业评价VI. 教学过程1. 元素及其分类1)化学元素的概念化学元素是指由同种原子组成的物质。
它是一种不能用简单化学反应使之分解成其他物质的物质,是构成物质的基本单位。
2)元素的分类根据元素的性质,化学元素可以分为两大类:金属元素和非金属元素。
金属元素的性质包括金属光泽、导电性、热导性和延展性。
例如铜、铁、铝等。
非金属元素的性质包括不易导电、不易发光、易于被氧化、不易被化学量化等。
例如氢、氧、氮等。
3)元素的周期表1869年,俄国化学家门捷列夫首次提出元素周期律的概念,随后他把已知的元素按照它们的原子质量,分别放在由短至长的列中,列为一张表,即我们今天所熟悉的元素周期表。
元素周期表共有七个周期,每个周期从第一种元素(氢)开始,到周期表中同一类元素的最后一个元素结束。
周期表中元素还可以按照其相似性质划分为多个族,如碱金属族、稀有气体族、卤素族等。
2. 元素的性质及其规律1)氢的性质氢是最简单的元素,是一种无色、无味、无毒,易燃易爆的气体。
它比空气的密度小,具有很高的热传导率。
在常温下,通常由H2分子化合而成。
氢的等电状态是单质状态。
2)周期表的性质及其规律(1)周期表的基本结构周期表的结构由短周期和长周期构成。
短周期包括第1~2周期,长周期包括第3~7周期。
周期表中,同一行元素的电子排布类似,同一列元素的电子容易相似。
高中化学第一章章末小结与测评讲义含解析新人教版选修30613112章末小结与测评考点一原子结构与核外电子排布考纲要求1.了解原子核外电子的运动状态。
2.了解原子结构的构造原理。
3.知道原子核外电子的能级分布。
4.能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布。
考纲原子结构是物质结构的基础,是高考必考内容。
高考主要以填空题形式1.(1)(2016·全国甲卷)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________。
(2)(2016·全国乙卷)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________,有________个未成对电子。
(3)(2016·全国丙卷)①写出基态As原子的核外电子排布式________。
②根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。
(填“大于”或“小于”)解析:(1)Ni是28号元素,根据核外电子的排布规律可知,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。
根据洪特规则可知,Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道,其未成对电子数为2。
(2)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,p轨道上的2个电子是未成对电子。
(3)①As元素在周期表中处于第ⅤA族,位于P元素的下一周期,则基态As原子核外有33个电子,根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。
②同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,Ga与As在周期表中同位于第四周期,Ga 位于第ⅢA族,则原子半径:Ga>As。
Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3,其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能较大,则第一电离能:Ga<As。
人教版化学选修一第一章知识点总结一、生命的基础能源——糖类。
1. 糖类的组成与分类。
- 组成:糖类一般由C、H、O三种元素组成,大多数糖类的化学组成符合通式C_n(H_2O)_m,但有些糖不符合,如鼠李糖C_6H_12O_5。
- 分类:- 单糖:不能水解的糖,如葡萄糖和果糖,化学式均为C_6H_12O_6,葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮。
- 二糖:能水解生成两分子单糖的糖,如蔗糖和麦芽糖,化学式均为C_12H_22O_11。
蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解生成两分子葡萄糖。
- 多糖:能水解生成许多分子单糖的糖,如淀粉和纤维素,化学式均为(C_6H_10O_5)_n,n值不同,二者不是同分异构体。
2. 葡萄糖。
- 物理性质:白色晶体,有甜味,能溶于水。
- 化学性质:- 还原性:能发生银镜反应(与银氨溶液反应),反应方程式为CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Ag(NH_3)_2OH→()CH_2OH(CHOH)_4COONH_4+2Ag↓+ 3NH_3+H_2O;也能与新制氢氧化铜悬浊液反应,反应方程式为CH_2OH(CHOH)_4CHO+2Cu(OH)_2+NaOH→()CH_2OH(CHOH)_4COONa +Cu_2O↓+3H_2O。
- 加成反应:与H_2发生加成反应生成己六醇。
- 发酵反应:在酒化酶作用下转化为乙醇,反应方程式为C_6H_12O_6→(酒化酶, )2C_2H_5OH + 2CO_2↑。
- 葡萄糖在人体内的作用:提供能量,在体内被氧化的化学方程式为C_6H_12O_6(s)+6O_2(g)→6CO_2(g)+6H_2O(l),Δ H=-2804kJ/mol。
3. 淀粉和纤维素。
- 淀粉:- 物理性质:白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊。
- 化学性质:水解反应,在稀酸或淀粉酶作用下逐步水解,最终生成葡萄糖,反应方程式为(C_6H_10O_5)_n+nH_2O→(酸或酶, )nC_6H_12O_6;淀粉遇碘变蓝,可用于检验淀粉的存在。
新人教版高二化学选修1全册教案第一章化学与生活课题:第一节生命的基础能源——糖类知识与技能:1. 使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系.2. 了解合理摄入营养物质的重要性,认识营养均衡与人体健康的关系。
3. 使学生掌握葡萄糖蔗糖淀粉的鉴别方法.过程与方法:通过日常生活中的一些事例来讲解具体的内容。
情感、态度、价值观:使学生认识到糖类物质对人的重要性。
教学重点、难点:认识糖类的组成和性质特点。
课时划分:二课时第一课时[问题]根据P2~P3图回答人体中的各种成分。
[演讲]生命本身就是一种奇迹,只要走进大自然无论是公园、农田、森林、草原,还是崇山峻岭,江河湖海,你们就会发现有多种多样的动物和植物。
生命要为生存而感激太阳,同时也要感谢把能量转化为生命物质的化学过程。
我们已经知道化学与生活关系多么密切。
在这一章里,我们将学习与生命有关的一些重要基础物质,以及它们在人体内发生的化学反应知识。
如糖类、油脂、蛋白质、微生素和微量元素等。
希望学了本章后,有利于你们全面认识饮食与健康的关系,养成良好的饮食习惯。
[导课]我们来讨论两个生活常识:①“饭要一口一口吃”的科学依据是什么?若饭慢慢地咀嚼会感觉到什么味道?②儿童因营养过剩的肥胖可能引发糖尿病来进行假设:这里盛放的是三个肥儿的尿样,如何诊断他们三个是否患有糖尿病?今天我们将通过学习相关知识来解决这两个问题.下面我们先来学习糖类的有关知识。
[板书] 第一章化学与生活第一节生命的基础能源——糖类[设问]如果有人问“今天你吃糖了吗?”你将怎样回答?[回答]学生讨论后回答:吃糖了,因为淀粉就属于糖类。
[讲述] 糖类是绿色植物光合作用的产物。
糖类是生物进行生命活动的重要物质,动物(包括人)消耗的能量大部分来自于糖类的分解。
我国居民食物构成中大约75%来自糖类,淀粉就属于糖类,淀粉就属于糖类。
[资料]表1—1含糖食物与含糖量[设问]根据我们以前所学的知识,谁来回答什么是糖?哪些物质属于糖?[学生讨论] 回答:糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机物,糖类也叫做碳水化合物。
第一章认识有机化合物知识点总结一、有机化合物的分类1.按碳的骨架分类链状化合物:如CH3CH2CH2CH 3、CH3CH=CH2、HC≡CH等(1)有机化合物脂环化合物:如,环状化合物芳香化合物(含有苯环的化合物)按照组成元素分类烃(只由碳氢元素组成)烃的衍生物(碳氢和其他元素组成)3.按官能团分类(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团(碳碳单键和苯环不是官能团).二、有机化合物的结构特点1.有机化合物中碳原子的成键特点(1)碳原子的结构特点碳原子最外层有4 个电子,能与其他原子形成4 个共价键. (2)碳原子间的结合方式碳原子不仅可以与氢原子形成共价键,而且碳原子之间也能形成单键、双键或三键.多个碳原子可以形成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环也可以相互结合,所以有机物种类纷繁,数量庞大.2、有机化合物的表示方法书写键线式时注意事项:(1)、一般表示 2 个以上碳原子的有机物;(2)、只忽略 C-H 键、其余的化学键不能忽略。
必须表示出 C=C 、C ≡ C 键和其它官能团。
(3)、除碳氢原子不标注,其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基等官能团中氢原子)。
(4)、计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。
共用电子对省略短线总结:电子式结构式 结构简式短线替换双、三键保留省去碳氢元素符号键线式3、“四同”比较同系物的判断规律一差(分子组成差若干个CH2)、两同(同通式,同结构)三注意:(1)必为同一类物质;(2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目);(3)同系物间物性不同化性相似。
4、有机化合物的同分异构现象 (1)概念化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互为同分异构体.特别提示(1)同分异构体的分子式相同,因此其相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体。
如NO 和C2H6。
(2)同分异构体的类别碳链异构:碳链骨架不同产生的异构现象。
第一章原子结构与性质课标要求1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素的(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某种性质3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
要点精讲一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s 轨道,后进入3d 轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低(实际上4s 能级比3d 能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理 现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli )原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund )规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是洪特规则特例:当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
高二化学选修一第一章复习重点(人教版)一、糖类的种类、性质及作用核糖:单糖,还原性糖,是RNA的组成成分。
脱氧核糖:单糖,还原性糖,是DNA的组成成分。
果糖、半乳糖、葡萄糖:单糖,还原性糖,是主要的能源物质,其中葡萄糖是绿色植物光合作用的产物,是细胞的重要能源物质。
蔗糖:二糖,非还原性糖,能水解成单糖。
麦芽糖:二糖,还原性糖,能水解成单糖。
乳糖:二糖,能水解成单糖。
糖元n):多糖,有储能作用。
糖元有肝糖元和肌糖元,肝糖元存在于肝脏中,肌糖元存在于肌肉中。
淀粉n):多糖,有储能作用。
纤维素n):多糖,是细胞壁的组成成分。
注意:各种糖的属性、作用是考试中常出现的要点,大家应该加以区分和识记。
也可以总结如下:.单糖:核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖、葡萄糖。
2.还原糖:核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、麦芽糖。
3.二糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖。
4.储能作用的糖类:淀粉、糖元。
5.纤维素是细胞壁的组成成分,这点和其他糖类的作用相比最特殊。
①水解反应a.在有酸存在时,油脂水解生成甘油和相应的高级脂肪酸。
b.在有碱存在时,油脂水解生成甘油和相应的高级脂肪酸盐。
油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应。
②油脂的氢化不饱和程度较高、熔点较低的液态油,通过催化加氢,可提高饱和度,转变成半固态的脂肪。
由液态的油转变为半周态的脂肪的过程称为油脂的氢化,也称油脂的硬化,如油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯:作用:.制造和修护人体组织。
构成人体的肌肉、血液、皮肤、骨骼、头发、指甲等人体各种组织和器官,制造新组织,修护坏组织,如帮助伤口愈合。
2.构成人体内多种重要生理作用的物质,如酶、激素、抗体、血红蛋白等。
酶在人体内主要起催化作用,参与人体的各种化学反应。
激素在人体内主要起着重要的调节作用,促进和控制身体各种腺体、器官的活动信息。
如甲状腺负责新陈代谢等。
抗体制造免疫细胞,淋巴细胞和T淋巴细胞有记忆功能,它们对以前遇到过的任何感染能快速作出反应,提高人体的免疫力。
高二化学选修一第一章知识点总结嘿呀,高二化学选修一第一章,那可真是个有意思的地方啊!就好像在化学的大森林里探索宝藏一样。
首先呢,里面关于营养均衡和人体健康的知识点,就像是给咱身体来个“大揭秘”。
咱每天吃的那些东西,原来背后还有这么多讲究呢!什么蛋白质、维生素,就像身体的“小保镖”,各有各的职责,少了谁都不行。
我就觉得自己好像突然成了个小营养师,看啥吃的都能分析分析。
然后就是食品安全这个大问题啦!以前我就知道吃坏肚子会难受,现在可好,知道了那么多背后的门道。
什么添加剂啊,防腐剂啊,原来都得提防着点。
这时候我就感觉自己像个聪明的小侦探,得把那些可能危害咱健康的家伙都给揪出来。
第一章里还有各种微量元素呢,就像身体里的“小精灵”,虽然量不多,但是作用可老大了。
有时候我就想啊,如果身体是个大工厂,这些微量元素就是那不可或缺的小零件,没了它们机器可就运转不灵光咯。
最有趣的还是那些和生活息息相关的例子。
比如说老师讲盐的时候,我就会想到家里的盐罐子;讲维生素的时候,就想到自己每天吃的水果。
感觉化学一下子就从书本里跳出来,跑到生活中来了。
学这第一章的时候,有时候觉得自己像是个好奇的小孩,对什么都想弄清楚;有时候又觉得自己像个小专家,能给身边的人讲讲这里面的门道。
而且啊,每次想到自己学的这些知识以后可能就能让自己和家人吃得更健康,就特有成就感。
不过呢,这知识也不是那么好记的,那些个名词、概念,有时候也会搞得我晕头转向。
但是没关系,咱慢慢啃嘛,就像啃一块大骨头,一点点把精华都啃出来。
而且老师和同学们都在,大家一起学,一起玩,一起攻克难题,这过程也挺有意思的。
总之呢,高二化学选修一第一章就是个充满新奇和挑战的地方,就像一个宝藏箱子,等咱一点一点去打开,去探索。
我已经准备好在这里面挖更多的宝啦!哈哈!。
章末总结[学习目标定位] 1.会书写热化学方程式并能判断其正误。
2.正确理解盖斯定律并学会其应用。
3.掌握反应热的四种计算方法。
一热化学方程式的书写方法与正误判断热化学方程式是表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。
它不仅能表明化学反应中的物质变化,而且也能表明化学反应中的能量变化。
1.书写方法要求(1)必须在化学方程式的右边标明反应热ΔH的符号、数值和单位(ΔH与最后一种生成物之间留一空格):(2)ΔH与测定条件(温度、压强等)有关、因此应注明ΔH的测定条件。
绝大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)反应热与物质的聚集状态有关,因此必须注明物质的聚集状态(s,l,g),溶液中的溶质标明“aq”。
化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称[如C(金刚石,s)]。
热化学方程式中不标“↑”和“↓”,不在等号或箭头上写“点燃、△、高温、催化剂”等条件。
(4)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。
因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
特别提示(1)ΔH是一个宏观量,它与反应物的物质的量成正比,所以方程式中的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也随之加倍,当反应方向变化时,ΔH 的值也随之变号。
(2)根据燃烧热、中和热书写的热化学方程式,要符合燃烧热、中和热的定义。
【例1】已知下列热化学方程式:1H2(g)+错误!O2(g)===H2O(l)ΔH=—285.0 kJ·mol—12H2(g)+错误!O2(g)===H2O(g)ΔH=—241.8 kJ·mol—13C(s)+错误!O2(g)===CO(g)ΔH=—110.5kJ·mol—14C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=—393.5kJ·mol—1回答下列各问题:(1)上述反应中属于放热反应的是_____________________________________________________________________________________________________________________。
第一节有机化合物的分类[学习目标定位] 1.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
2.能记住常见的官能团。
3.会说出简单有机物所属的类别及分子的结构特点。
一按碳的骨架对有机物进行分类1.根据所学物质分类知识,回答下列问题。
有下列10种物质:1CH3CH2CH32CH2===CH2345CH3CH2CH2OH ⑥CH3CHO⑦CuSO4·5H2O ⑧Fe ⑨CH3COOH⑩CH3COONa(1)属于无机化合物的是⑦。
(2)属于有机化合物的是12345⑥⑨⑩。
(3)属于烃的是123;属于烃的衍生物的是45⑥⑨⑩。
(4)属于烷烃的是1,属于酸的是⑨。
2.如果对有机物按如下方式进行分类,请回答下列问题:(1)有机化合物按其组成元素不同,可分为烃和烃的衍生物。
烃的组成元素有碳和氢,常见的烃的含氧衍生物的组成元素有碳、氢、氧。
(2)有机物按其碳的骨架不同,可分为链状化合物和环状化合物。
分子结构中含有碳环的有机物称为环状化合物。
(3)环状化合物按其碳环不同,可分为脂环化合物和芳香化合物。
分子结构中含有苯环的有机物叫做芳香化合物。
3.有下列四种有机物,分析比较它们的分子结构特点。
回答下列问题:(1)它们分子结构上的共同点是都含有苯环,有机物类别是芳香烃。
(2)与2相比较,3和4在分子结构上的共同点是都含有1个苯环,与1相比较,3和4在分子结构上的共同点是苯环上都连有烷烃基。
(3)苯的同系物是分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全为烷烃基的芳香烃。
4.在下列六种有机物中,属于烃的是1345,烃的衍生物的是2⑥,链状烃的是45,脂环化合物的是1⑥,芳香化合物的是23,芳香烃的是3。
⑥归纳总结按碳的骨架对有机物分类1.按碳骨架形状进行分类,下列关于各有机物的说法中正确的是()A.链状烃:135B.链状烃:13C.环状烃:245D.芳香烃:24答案C解析题中给出的物质除了1以外,其余都是烃,故A、B错;2属于芳香烃,4和5的结构中都含有碳环(均不是苯环),所以245属于环状烃,C对,D错。
化学反应与能量专项训练题组1能源及其利用1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是()A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值答案D解析大多数分解反应是吸热反应,某些吸热反应如由焦炭制水煤气等是可以被人类利用的反应。
2.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证,你认为下列行为中有悖于这一保证的是()A.开发太阳能、水能、风能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料B.研究采煤、采油新技术,提高产量以满足工业生产的快速发展C.在农村推广使用沼气D.减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生答案B题组2中和热和燃烧热的概念3.25℃、101kPa时,强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol —1,则下列描述正确的是()A.KOH(aq)+错误!H2SO4(aq)===错误!K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=—57.3kJ·mol—1B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol—1C.H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH=2×(—57.3)kJ·mol—1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量答案A解析根据中和热的定义和题意,A正确;中和反应为放热反应,ΔH为负值,B错误;中和热指生成1mol H2O(l)时的反应热,C错误;D中醋酸是弱酸,电离要吸收热量,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。
4.已知反应热:125℃、101kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=—221kJ·mol—12稀溶液中,H+(aq)+OH—(aq)===H2O(l)ΔH=—57.3kJ·mol—1弱电解质电离时吸热。
第2课时元素分析与相对分子质量的测定分子结构的鉴定[学习目标定位] 1.通过对典型实例的分析,初步学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能据此确定有机化合物的分子式。
2.能够根据实验和某些物理方法确定有机化合物的结构。
一有机物分子式的确定1.鉴定有机物分子的元素组成(定性分析)(1)将某有机物在O2中充分燃烧后,各元素对应的燃烧产物:C→CO2;H→H2O;N→N2;S→SO2。
(2)若将有机物完全燃烧,生成物只有H2O(使无水CuSO4变蓝)和CO2(使澄清石灰水变浑浊),则该有机物中一定含有的元素是C、H,可能含有的元素是O。
(3)判断是否含氧元素,可先求出产物CO2和H2O中C、H两元素的质量和,再与有机物的质量比较,若两者相等,则说明原有机物中不含氧元素,否则有机物中含氧元素。
2.测定有机物中各元素的质量分数(定量分析)(1)有机物中元素定量分析原理(李比希法)1先用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化,然后分别用无水CaCl2和KOH 浓溶液吸收生成的水和二氧化碳;2根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的水和二氧化碳的质量,从而确定有机物中氢原子和碳原子的质量,剩余则为氧原子的质量;3最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数。
(2)实验式(最简式)和分子式的区别1实验式表示化合物分子中所含元素的原子数目最简单整数比的式子;2分子式表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。
3.有机物相对分子质量的确定方法(1)根据标准状况下气体的密度ρ,计算该气体的相对分子质量M=22.4·L_mol—1ρ(限于标准状况下)。
(2)依据气体A相对于气体B的相对密度D,计算气体A的相对分子质量M A=D·M B。
(3)A、B两种气体组成的混合气体中,它们的体积分数分别为w(A)、w(B),该混合气体的平均相对分子质量M=M A·w(A)+M B·w(B)。
章末重难点专题突破[学习目标定位] 1.熟知常见有机物的类别及其结构特点。
2.掌握同分异构体的概念、类别、书写及判断方法。
3.掌握有机物命名的方法原则。
4.会确定有机物的实验式和分子式。
一有机化合物的分类及结构特点1.有机化合物的分类(1)按碳的骨架分类:特别提示芳香化合物、芳香烃、苯的同系物三者之间的关系(1)芳香化合物:含有一个或几个苯环的化合物,如苯、溴苯、萘等。
(2)芳香烃:含有一个或几个苯环的烃(只含碳、氢两种元素),如苯、甲苯、萘等。
(3)苯的同系物:只有一个苯环和烷烃基组成的芳香烃,符合通式C n H2n—6(n≥6),如甲苯、乙苯等。
即苯的同系物属于芳香烃,芳香烃属于芳香化合物。
例1下列物质属于芳香烃的是()解析分析题给四种物质,A、D不含苯环,不属于芳香烃;B中除C、H元素外,还含有O 元素,不属于芳香烃;C为甲苯,属于芳香烃。
答案C(2)按官能团分类:官能团是有机化合物中决定化合物特殊性质的原子或原子团。
按官能团分类,有机物的主要类别:烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等。
特别提示(1)具有同一官能团的物质不一定是同一类有机物。
如甲醇CH3OH和苯酚C6HOH虽都含有官能团羟基(OH),但二者属于不同类型的有机化合物。
如乙醛(CH3CHO)、5甲酸(HCOOH)、甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)等均含有官能团醛基(CHO),但却分别属于醛类、羧酸、酯类。
(2)具有多种官能团的复杂有机物,由于官能团具有各自的独立性,因此在不同条件下的化学性质可分别从各官能团进行讨论。
如:结构为的有机物,具有三种官能团:酚羟基、羧基、醛基,所以该有机化合物具有酚类、羧酸类和醛类物质的有关性质。
例2化合物是一种取代有机氯农药DDT 的新型杀虫剂,它含有官能团()A.5种B.4种C.3种D.2种解析官能团是决定化合物化学特性的原子或原子团,它不同于一般的烃基(如—CH3、—CH5等),也不同于“根”(如OH—、NO错误!、Br—等)。
观察此化合物的结构简式,有—OH 2(羟基)、—CHO(醛基)、(碳碳双键)3种官能团。
答案C2.有机化合物中碳原子的成键特点碳原子有4个价电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子,碳原子常通过共价键与H、O、S等形成共价化合物。
(1)碳原子的成键特点:1有机物中碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键。
2碳原子与碳原子之间可以结合成链状,也可以结合成环状。
(2)甲烷的结构:甲烷分子中1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子为中心、4个氢原子位于四个顶点的正四面体结构。
科学实验还表明:在甲烷分子中,4个碳氢键是等同的,它们的键长相等,两个碳氢键之间的夹角均为109°28′,键能也相同。
例3下面能证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A.甲烷的4个碳氢键的键能相等B.甲烷的4个碳氢键的键长相等C.甲烷的一氯代物只有一种D.甲烷的二氯代物只有一种解析结合甲烷的组成和具有4个相同的碳氢键,可知甲烷可能是正四面体结构或平面正方形结构。
A、B、C三种说法虽正确,但不能确定甲烷的结构。
若甲烷为正四面体结构,其二氯代物只有一种,即(分子中两个H和两个Cl所在位置等同)。
若甲烷为平面正方形结构,其二氯代物有和两种结构。
答案D二同分异构体“四大”要点的剖析1.同分异构体的概念及其判断依据(1)同分异构体概念的内涵有两点:一是“同分”指分子式相同;二是“异构”指的是结构不同。
判断物质之间是否是同分异构体时,二者缺一不可。
同分异构体概念的外延是化合物。
化合物既包括有机化合物,也包括无机化合物。
如H—O—CN和H—N===C===O;H—S—CN和H—N===C===S等。
化合物只要分子式相同,结构不同,就是同分异构体。
(2)判断依据:一看分子式是否相同,只有分子式相同,才有可能是同分异构体。
二看结构式是否不同,分两种情况:1属于同类物质但分子中原子的连接顺序不同;2分子式相同但不属于同类物质。
特别提示(1)同分异构体的分子式相同,因此其相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体。
如NO和C2H6。
(2)同分异构体不仅存在于有机物与有机物之间,也存在于有机物与无机物之间,如尿素CO(NH2)2(有机物)和NH4CNO(无机物)互为同分异构体。
(3)二氯甲烷虽然可写作和,但是二者是同种物质,不是同分异构体。
2.同分异构体的类别(1)碳链异构:碳链骨架不同产生的异构现象。
如C5H12有三种同分异构体:正戊烷、异戊烷和新戊烷。
(2)位置异构:由于官能团或取代基在碳链或碳环上的位置不同而产生的同分异构现象。
如氯丙烷有两种同分异构体:1氯丙烷和2氯丙烷。
(3)官能团异构(又称类别异构):有机物的官能团种类不同,但分子式相同。
如:1单烯烃与环烷烃;2单炔烃和二烯烃、环烯烃;3饱和一元醇和醚;4饱和一元醛和酮;5饱和一元羧酸和饱和一元酯;⑥芳香醇、芳香醚和酚;⑦葡萄糖和果糖;⑧蔗糖和麦芽糖;⑨硝基化合物与氨基酸等。
3.同分异构体的书写规律(1)判定类别:根据有机物的分子组成判定其可能的类别异构,常根据通式判定。
再按照碳链异构→位置异构→类别异构的顺序书写同分异构体。
(2)确定碳链:常采用“碳链缩短法”书写。
可概括为“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边不到端,排列由对到邻间。
”(3)移动位置:一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体,然后在各个碳链上依次移动官能团的位置。
(4)加氢饱和:碳原子剩余的价键用氢原子去饱和,最后即得到所有同分异构体的结构简式。
例4分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有()A.3种B.4种C.5种D.6种解析解题的思路是先确定类别,写出可能的碳链,变换官能团的位置。
与金属钠反应放出H,说明分子中含有OH,可以先写出C4H10的两种同分异构体,然后再用OH取代其中的2一个氢原子。
符合条件的同分异构体有4种。
答案B4.同分异构体数目的判断方法(1)基元法:如丁基有4种同分异构体,则丁醇有4种同分异构体。
(2)替代法:如二氯苯有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H替代Cl);CH4的一氯代物只有一种同分异构体,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。
(3)对称法(又称等效氢法):对称法的判断可按下列三点进行:1同一甲基上的氢原子是等效的;2同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的;3处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
(4)定一移二法:对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基,以确定同分异构体数目。
例5分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.6种B.7种C.8种D.9种解析分子式为C5H12的烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体。
其中正戊烷的一氯代物有CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3共3种;异戊烷的一氯代物有(CH3)2CHCH2CH2Cl、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CClCHCH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH3共4种;新戊烷的一氯代物只有1种,为(CH3)3CCH 2Cl,总共有8种,C正确。
2答案C三有机化合物命名的“五个”原则和“五个”必须1.有机物命名的“五个”原则(以烷烃为例)(1)最长——主链最长。
选取的主链是所有的碳链中最长的,称为某烷。
如:在这个烷烃分子中有多条碳链,最长碳链为十个碳原子。
称为“癸烷”。
(2)最多——支链最多。
如果选取碳链中最长的碳链有多条时,选择含支链最多的一条碳链作命名的主链。
如:在这个烷烃分子中有十个碳原子的碳链共有两条,1中含有五个支链,2中含有四个支链。
(3)最近——编号离支链最近。
对所选定的主链上的碳原子进行编号时,要选择离支链最近的一端碳原子开始编号。
如:左边的碳原子离支链最近,因此这个分子中碳原子的编号应该从左边的碳原子开始。
正确命名:2,4,6,8四甲基3乙基癸烷。
(4)最小——支链序号之和最小。
如果在主链两端等距离的地方出现相同取代基时,按取代基所在位置序号之和最小者给取代基定位。
如:错误命名:3,5,5三甲基庚烷;正确命名:3,3,5三甲基庚烷。
(5)最简——靠近起点的取代基要简单。
在主链两端等距离的地方出现不同的取代基时,从靠近简单取代基的一端开始编号。
如:错误命名:3乙基5甲基庚烷;正确命名:3甲基5乙基庚烷。
2.有机物命名的“五个”必须(1)取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4……”标明;(2)主链上有相同取代基时,必须将这些取代基合并起来,并用中文数字“二、三、四……”表明取代基的个数;(3)位号之间必须用逗号“,”隔开(不能用顿号“、”或小黑点“·”);(4)阿拉伯数字与汉字之间,必须用短线“”相连;(5)若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须先写简单的取代基,后写复杂的取代基。
3.含官能团化合物的命名含官能团化合物的命名是在烷烃命名的基础上的延伸,命名原则与烷烃相似,但略有不同。
主要不同点:(1)选主链——选出含有官能团的最长碳链作主链。
(2)编序号——从离官能团最近的一端开始编号。
(3)定位置——用阿拉伯数字标明官能团的位置,双键和三键被两个碳原子共有,应按碳原子编号较小的数字。
(4)并同类——相同的官能团要合并(与烷烃命名中的相同支链要合并类似)。
特别提示链状有机物命名“三步曲”:(1)选主链:含有官能团;(2)排顺序:服从官能团;(3)写名称:依据官能团。
4.芳香族化合物的命名(1)苯环上无官能团时,以苯环为母体命名。
(2)如果苯环上有—NO2、—X官能团时,也以苯环为母体命名。
如:,命名:对硝基甲苯(或4硝基甲苯)。
(3)如果苯环上有其他官能团,则以官能团所连的碳原子为“1”号碳开始编号。
如:,命名:邻甲基苯乙烯(或2甲基苯乙烯)。
特别提示判断有机物命名是否正确,关键是抓住原则,熟知规律,作出判断(1)基本原则:“最长”、“最近”、“最多”、“最少”、“最小”,对烯烃、炔烃必须指明碳碳双键、三键的位置。
(2)基本规律:在烷烃的命名中碳链1号位不能连有甲基,2号位上不能连有乙基,3号位上不能连有丙基,否则不遵循“最长”原则。
如:3,3二甲基丁烷违反“最近”原则;3甲基2乙基戊烷不符合“最长”原则,即选主链错误;2,3二甲基戊烯,未指明碳碳双键的位置。