高中化学第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物第2课时学案鲁科版必修2
- 格式:doc
- 大小:871.00 KB
- 文档页数:14
第一节《认识有机化合物》学案(一)学习目标(一)知识与技能目标1、了解有机化合物的性质特征2、通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。
(二)过程与方法目标1、通过对自己熟悉的种类不同的有机物的分析,学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。
2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
(三)情感态度与价值观目的通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,激发探索未知知识的兴趣,享受到探究未知世界的乐趣。
学习重点和难点:甲烷的性质学习过程:【复习】什么叫有机化合物?CO2 CaCO3NaHCO3等是否属于有机化合物?【回顾】回顾你认识的有机物是什么?它有什么性质?什么用途?【讨论】1、哪些是有机物的共同性质?2、从溶解性、耐热性、可燃性、能否电离等五个方面比较与无机物的区别?【总结】有机物的性质特征:大多数有机物:1、2、3、4、5、【引言】下面我们以甲烷为例进一步研究有机物的性质【看书】课本第59页第一、二自然段了解甲烷的物理性质及其存在【总结】1、甲烷的物理性质:2、在自然界中的存在:【观察•思考】实验1、点燃纯净的甲烷。
观察甲烷燃烧时火焰的颜色。
并验证生成的产物是什么?实验2、将甲烷气体通人盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中,观察试管中溶液颜色有无变化。
实验3、取一只大试管,用排饱和食盐水的方法收集体积比约1:4的甲烷与氯气,用橡皮塞塞好试管口,放在光亮的地方,(注意:不要放在日光直晒的地方,以免引起爆炸)。
一定时间后,将试管倒立于水槽中并取下试管上的橡皮塞,观察发生的现象。
【总结】分析上述实验的现象,归纳甲烷的化学性质3、甲烷的化学性质:(1):有关化学方程式为:【思考】甲烷的这种性质决定了它具有什么用途?在使用时应注意什么?(2)通过将甲烷气体通人盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中所发生的现象,可得出的结论是:(3):有关化学方程式为:【分析】上述反应有什么特点?是否属于置换反应?如不属于,它应该属于哪种反应类型?这两种反应类型之间有什么区别?【填表】根据上述分析填写下表:【练习】 下列反应属于取代反应的是( ) A 、44Zn CuSO ZnSO Cu +====+ B 、33NaCl AgNO AgCl NaNO +====↓+C 、3253252CH COOH C H OHCH COOC H H O ++42浓H SOD 、25252222C H OH Na C H ONa H +−−→+↑【看书】课本第60页最后一段及身边的化学部分,填写下表:【小结】本节所学的主要内容有: 【达标测评】1、下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝色,又可使澄清石灰水变浑浊的是( )A 、H 2SB 、CH 4C 、H 2D 、CO2、在光照条件下,将等物质的量的CH 4和Cl 2充分反应后,得到的产物的物质的量最多的是( )A 、CH 3ClB 、CH 2Cl 2C 、CCl 4D 、HCl 3、在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的 是( )A、氯气与氢气反应B、氯气与甲烷反应C、氧气与甲烷反应D、次氯酸的分解4、若要使0.5mol甲烷和Cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要Cl2的物质的量为()A.2.5mol B.2mol C.1.25mol D.0.5mol5、1mol甲烷在光照情况下,最多可以与几摩氯气发生取代()A.4molB.8molC.10molD.32mol6、甲烷与氯气的反应属于反应,在反应中,甲烷分子中的原子被氯原子。
甲烷的性质【教材分析】甲烷内容位于鲁科版化学·必修2第三章第一节,是学生在高中阶段首次接触有机物结构与性质方面的内容。
有机化学是化学学科的重要分支,烃是有机物的主体,而甲烷是烷烃的最简单且最典型的分子,因此,这节内容的学习尤为重要,利于培养学生正确的有机物学习方法。
【学情分析】学生在初中化学中已经了解了关于甲烷的燃烧反应和一些主要的用途,因此在介绍这些知识时,要关注与已有知识的联系,从不同的角度引导学生积极地思考,帮助学生理解掌握。
【教学目标】知识与技能1.了解有机化合物的概念。
2.知道甲烷的物理性质及用途。
3.掌握甲烷的化学性质,理解取代反应的特点。
过程与方法1.播放甲烷取代反应实验,发生取代反应的动画和燃烧反应实验,增强学生对抽象知识的理解。
2.学生观看视频,提高他们的观察分析总结知识的能力情感、态度与价值1.辅以课件的微观模拟和合理习题,鼓励学生(特别是学困生)积极学习,尽可能让每个学生体验成功2.与日常生活紧密结合,使学生了解有机物对于人类日常生活及身体健康的重要性。
【教学重点】甲烷的物理性质和化学性质(取代反应)。
【教学难点】实验现象的分析,取代反应的微观教学究取代反应过程板书:CH4+Cl2 CH3Cl+HClCH3Cl +Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+ Cl2 CHCl3+HClCHCl3+ Cl2 CCl4+HCl对比,纠正自己的方程式让学生透过现象看本质,学会如何提炼学生学以致用,提高学生学习的信心过渡:根据甲烷的反应基理,总结取代反应的概念练习2思考,概括,记录特别说明:A、反应条件:B、反应物:C、生成物:D、连锁反应:练习3记录,思考,概括探究甲烷燃烧反应的产物提出问题大家都已经知道甲烷是燃气的主要成分,即可以燃烧,那么如燃烧产物是什么呢?提示:从化学反应前后原子种类不变猜想:二氧化碳和水激发学生的旧知识设计实验方案引导:你能否通过设计实验来验证呢?引导学生从方案的安全性、简便性、可行性等方面考虑选出最佳方案。
第1节⎪⎪认识有机化合物 第1课时 有机化合物的性质[课标要求]1.了解有机化合物的性质。
2.了解甲烷的物理性质、存在及用途。
3.掌握甲烷的化学性质,了解取代反应。
1.大多数有机物熔、沸点低、难溶于水、可以燃烧。
2.甲烷是一种无色、无味、比空气轻、难溶于水的气体。
3.甲烷易燃烧,放出大量的热:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ;在光照条件下甲烷与氯气易发生取代反应:CH 4+Cl 2――→光CH 3Cl +HCl ,CH 3Cl +Cl 2――→光CH 2Cl 2+HCl ,CH 2Cl 2+Cl 2――→光CHCl 3+HCl ,CHCl 3+Cl 2――→光CCl 4+HCl 。
4.取代反应指有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应。
有机化合物1.有机化合物:指绝大多数含碳元素的化合物。
2.有机化合物的性质:大多数有机化合物熔沸点低、难溶于水、可以燃烧。
3.有机化合物与无机化合物的比较。
物质 比较 有机化合物 无机化合物结构 大多数分子中只含共价键 分子中有些含离子键,有些只含共价键 溶解性大多数难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 大多数溶解于水而难溶于有机溶剂耐热性 大多数不耐热,熔点较低(400 ℃以下)大多数耐热,熔点较高 可燃性 大多数能燃烧大多数不能燃烧化合物类型 绝大多数为共价化合物大多数是非电解质有离子化合物,也有共价化合物大多数是电解质化学反应特点一般比较复杂,副反应多,反应速率慢,方程式用“―→”表一般比较简单,副反应少,反应速率快,方程式用“===”表示示1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)有机化合物一定含有碳元素(√)(2)含碳元素的物质一定是有机物(×)(3)有机物都是易燃的非电解质(×)(4)有机反应都十分缓慢(×)(5)有些有机物易溶于水(√)2.油漆、涂料等装饰材料都易燃、易引起火灾。
山东科技版化学必修2第三章第1节认识有机化合物(学案)年级高一学科化学版本山东科技版内容标题第3章第1节认识有机化合物一. 教学内容:第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物教学目的1. 掌握甲烷的化学性质,了解取代反应的概念2. 初步掌握有机化合物种类繁多的原因3. 掌握烷烃、同分异构体等概念二. 重点、难点:取代反应的概念知识分析:(一)有机化合物的性质1. 什么是有机物——绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。
除有机物外的化合物称为无机物。
2. 物理性质——绝大多数有机化合物熔点和沸点低,难溶于水,易溶于有机溶剂。
②甲烷的四种氯化物都不溶于水。
在常温下一氯甲烷是气体,其它三种都是液体。
三氯甲烷和四氯甲烷都是工业上重要的溶剂。
四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂。
(4)甲烷的受热分解在隔绝空气并加热至1000℃的条件下,甲烷可以分解生成炭黑和氢气方程式:CH C H 422∆−→−+氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料;炭黑是橡胶工业的原料。
总结:有机物及反应特点:①多数有机物在溶于水或熔融状态下不导电,是非电解质②多数有机物熔沸点比较低,受热易燃烧。
二. 有机物的结构特点烃——在有机化合物的大家族中,有一大类物质仅由碳和氢两种元素组成,我们把这类有机化合物总称为烃,也叫碳氢化合物。
甲烷是组成最简单的烃,其结构如何? 甲烷的分子结构碳原子以最外层的4个电子分别与4个氢原子的电子形成4个C —H 共价键。
说明:①用一条短线表示一对共享电子对的图式叫结构式,它能表明分子内各原子的成键情况。
省略了部分短线的结构式称为结构简式,结构式和结构简式只能表示分子中原子的连接顺序,不能表示分子的真实的空间结构。
②甲烷分子的结构示意图、球棍模型能表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型。
比例模型能表示分子内各成键原子的相对大小。
有机化合物分子中都含有碳原子,以下给出了4个碳原子相互结合的方式,试通过观察、思考总结有机化合物的结构特点(1)碳原子的最外层有4个电子,可与其它4个原子形成4个共价键;而且碳碳之间也能相互形成共价键,不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键,再结合其它的原子形成分子。
第三章重要的有机化合物第一节认识有机化合物本节教材分析:(—)知识脉络有机物是人类赖以生存的重要物质基础,它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。
在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上,本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。
进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系,了解有机化合物多样性的原因。
认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系(二)知识框架(三)新教材的主要特点:本节教材体现了“从生活到化学,从化学到社会”的认识逐步深入的过程。
从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发,新教材较旧教材更符合知识的逻辑关系,同时注重学生的能力培养。
一、教学目标(一)知识与技能目标1.了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系2.通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。
3.掌握同分异构现象以及简单的命名规律4.初步培养学生空间想像能力(二)过程与方法目标1.通过引导学生对自己熟悉的种类不同的有机物的分析,让他们学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。
2.通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
(三)情感态度与价值观目的1.通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2.通过组装有机分子模型的实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和探索精神。
二、教学重点和难点:甲烷的性质、有机物结构的多样性三、教学准备:教学媒体、课件;编制“活动·探究”活动报告及评价表。
四、教学方法:问题推进法、实验探究法五、教学过程第二课时(有机化合物的结构特点)学生:预习教材第一节第二部分(63页———65页);用球棍模型组合丁烷分子,体会有机物的样性。
第三章重要的有机化合物第1节认识有机化合物(第一课时)教材分析:有机物是人类赖以生存的重要物质基础,它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。
本节教学的设计,就是从生活到化学,是在学生已有的有机物知识和原子结构、化学键的基础上,认识甲烷是最简单的有机物,便于学生从结构角度认识甲烷的性质,类推烷烃的结构和性质,建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式,在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法基础。
因此,在教学模式的设计上,可以不拘泥于教材的逻辑顺序,根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。
教学目标:知识与技能1、了解有机物的概念及大多数有机物具有的性质2、使学生掌握甲烷的分子式、结构式、电子式,了解甲烷的存在和用途等3、.掌握甲烷的物理性质和化学性质,了解取代反应过程与方法1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。
重点难点教学重点:甲烷的化学性质教学难点:取代反应的概念教学方法两先两后一总结、实验探究法、多媒体辅助教学等教学环节教师活动学生活动设计意图【导入新课】【思考】1、在元素周期表中那种元素形成的化合物种类最多?主要是什么物质?2、有机化合物与人类的生活有密切的关系,在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。
请你说出身边的有机物?3、下图常见的那些有机物?他们在组成和性质上有什么相同?积极思考回答:碳元素、有机化合物认真观察、思考让学生明确化学从生活中来,到生活中去,激发学生学习的淀粉蛋白纤维素【合作探究】【交流·研讨】学生联系实际,举例说明。
学生小组代表发言。
各小组之间交流补充。
认识有机化合物【教学目标及分解】1.课前先学目标:了解碳的成键规则。
课中目标:①了解有机化合物种类繁多的原因,了解烃的概念,掌握甲烷的结构。
②通过活动探究了解烷烃的结构,了解同分异构体、同分异构现象等概念。
③认识有机化合物分子的立体结构,初步培养空间想象能力。
课后拓展目标:6个碳以内的同分异构体的书写方法,燃烧法测有机物分子式。
【教学重、难点】烷烃的结构,同分异构现象。
【教学过程】教学环节学生活动教师活动设计意图预习检测和反馈(6min)完成金太阳课堂检测第1、2、3、4、5题,用IRS系统反馈检测学生预习情况,了解学生对有机物种类繁多的原因、烷烃的结构、同分异构现象的掌握情况。
几个概念(烃、结构式、结构简式)(2min)聆听讲解概念清楚,便于后面知识的学习。
交流-研讨1(甲烷的结构)(3min)聆听和判断教师展示甲烷的球棍模型,讲解甲烷的结构让学生对碳原子的结构、成键情况有所了解。
小结(1min)聆听教师小结甲烷的结构使学生完整地获得甲烷结构的各种表达方式。
交流-研讨2(碳原子的成键数目、成键方式)讨论碳原子的各种成键方式,展示碳原子的各种成键方式,归纳。
使学生了解碳原子的各种成键方式,了解有机物种类繁多的原因。
(2mi n)小结(1m in)聆听教师小结碳原子的各种成键方式。
学生学习碳成键的四键规则,活动-探究1(烷烃的结构)(11min)学生利用碳原子的成键规则书写乙烷、丙烷结构式。
讲解烷烃的命名、通式,与学生讨论乙烷、丙烷的书写。
让学生从讨论中学习烷烃的结构。
小结(2min)聆听教师小结烷烃的命名、通式,烷烃的结构特点。
使学生认识烷烃的结构特点。
交流-研讨(同分异构现象、同分异构体)(3min)小组讨论:丁烷的可能结构。
展示问题,组织学生讨论丁烷的结构。
让从讨论中得出同分异构现象的概念。
小结(2min)聆听教师小结同分异构现象的概念。
使学生认识同分异构现象的含义。
知识拓展(同分异构体的书写)聆听教师讲解减碳法书写同分异构体的方法。
第1课时有机高分子化合物[学习目标定位] 认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用,会书写加聚反应的化学方程式。
一、有机高分子化合物1.有机高分子化合物的概念(1)写出下列有机物的化学式:①乙醇:______________;②葡萄糖:______________;③纤维素:______________;④聚乙烯:____________。
(2)纤维素、聚乙烯与乙醇、葡萄糖相比较,它们的相对分子质量________。
(3)由上分析可知,________________很大的有机物叫有机高分子化合物,简称________或________。
2.有机高分子化合物的结构特点有机高分子化合物通常由简单的结构单元重复连接而成,如CH2—CH 2中的结构单元是____________,n是____________________。
由于连接的方式不同,又可分为两种结构——线型(链状)和体型(网状)结构。
(1)线型结构:高分子中的结构单元连接成________。
具有线型结构的高分子,可以带支链,也可以不带支链,如聚乙烯CH2—CH 2、聚丙烯________________等。
(2)体型结构:高分子链上如果有____________的原子或原子团,当这些原子或原子团发生反应时,高分子链之间将形成________,产生一定的交联形成____________,这就是高分子的体型结构,如酚醛树脂(俗称电木)等。
3.有机高分子化合物的基本性质(1)按下列要求完成实验,并填表:实验操作实验现象实验结论试管中的粉末胀大(2)由上述实验归纳总结高分子化合物的基本性质:①溶解性:____________化合物可溶解在适当的溶剂中,但溶解速率较慢,最后形成均匀的高分子溶液;____________化合物不溶于任何溶剂,长期浸泡在溶剂中只能发生一定程度的溶胀。
②热塑性和热固性:____________化合物具有热塑性,在一定温度范围内可软化、熔化,冷却又可硬化。
第2课时 有机化合物的结构特点一、碳原子的成键特点、烷烃1.有机物中碳原子的成键特点(1)每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。
(2)碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或叁键。
(3)碳原子之间彼此以共价键构成碳链或碳环。
2.烷烃的分子结构(1)烃分子中,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫做饱和链烃,也称烷烃。
(2)烷烃的通式为C n H 2n +2(n ≥1且n 为整数)。
(3)烷烃的空间结构中,碳原子(大于等于3时)不在一条直线上,直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。
3.烷烃的物理性质随着碳原子数的递增,烷烃的物理性质呈现规律性的变化:状态由气体→液体→固体,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大。
n ≤4的烷烃呈气态。
4.烷烃的化学性质 (1)稳定性:一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应。
(2)氧化反应:烷烃都能燃烧,燃烧通式为C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃n CO 2+(n +1)H 2O 。
(3)取代反应:烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为CH 3CH 3+Cl 2――→光C 2H 5Cl +HCl 。
5.习惯命名法(1)表示 碳原子数(n )及表示n ≤101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n >10相应数字+烷(2)当碳原子数n 相同,结构不相同时,用正、异、新表示。
如:C 4H 10的两种分子的命名:无支链时,CH 3CH 2CH 2CH 3:正丁烷;有支链时,:异丁烷。
(1)烷烃是饱和烃,碳原子数一定的烷烃分子中氢原子数已达到最多,其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃少。
(2)烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的原子团叫做烃基,烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫做烷基,一般用—R 表示。
如CH 4去掉1个H 原子得到甲基(—CH 3):。
(3)与卤素单质的取代反应是烷烃的特征性质;烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但不要误认为烷烃不能发生氧化反应,烷烃的燃烧就是氧化反应。
例1 下列有机物中,属于烷烃的是( )A .CH 2===CH 2B .CH 3CH 2CH 2CH 2ClC .D .答案 D解析A项中不是碳碳单键结合,不是烷烃;B项中含有氯原子,碳原子的键不是全部和氢原子结合,也就是说它不是烃;C项中不是链状,不是烷烃;D项中碳链上虽然有两个支链,但它仍属于链状,完全符合烷烃结构特点。
例2下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去③分子通式为C n H2n+2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水退色⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧A.①②③⑥ B.①④⑥C.②③④ D.①②③④答案 B解析①烷烃属于饱和烃,碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合;②烷烃性质稳定,均不能使酸性KMnO4溶液退色;③分子通式为C n H2n+2的烃一定是烷烃;④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应;⑤C2H6不能与溴水发生取代反应使其退色,但能与Br2蒸气在光照下发生取代反应;⑥烷烃都可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。
规律总结——解答烷烃结构与性质类试题的方法(1)阅读题目信息,理解结构与性质的关系,总结出性质递变规律并理解其原因。
(2)熟悉规律,如:①熟悉烷烃分子通式C n H2n+2(n为正整数),符合该通式的烃一定属于烷烃;②在通常情况下,烷烃的性质稳定,不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液反应,但能发生取代反应、燃烧反应等;③常温、常压下,烷烃的碳原子数≤4时为气体,碳原子数>4时为液体或固体(新戊烷是气体)。
二、同分异构体1.同分异构现象和同分异构体(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。
(3)实例:例如,丁烷有两种同分异构体,分别写出其结构简式:CH3CH2CH2CH3、。
2.规律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。
同分异构体的判断方法(1)分子式必须相同。
相对分子质量相同,结构不同的化合物不一定是同分异构体,如C8H18和C7H14O。
(2)结构不同。
主要从两个方面考虑:一是原子(或原子团)的连接顺序不同;二是原子的空间排列不同,可以是同类物质,也可以是不同类物质。
例3(2017·南京高一检测)将下列物质进行分类:①11H与31H ②O2与O3③CH3CH2CH2CH3与④H2O与D2O⑤CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH3⑥C60与C70⑦(1)互为同位素的是________(填编号,下同)。
(2)互为同素异形体的是________。
(3)互为同分异构体的是________。
(4)属于同一种物质的是________。
答案(1)①(2)②⑥(3)③(4)⑦解析11H与31H为质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子,互为同位素;O2与O3、C60与C70是结构不同的单质,互为同素异形体;CH3CH2CH2CH3与的分子式均为C4H10,但结构不同,互为同分异构体;属于同一种物质。
例4在下列结构的有机物中,属于同分异构体的正确组合是( )①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3③④ ⑤A .②和⑤B .②和③C .①和②D .③和④答案 B 解析 ①和④、②和③、③和⑤的分子式相同而结构不同,分别互为同分异构体;②和⑤为同一种物质。
例5 (2017·临沂一中高一月考)分子式为C 5H 11Cl 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种答案 C解析 若主链有5个碳原子,则氯原子有3种位置,即C 1—C 2—C 3—C —C ;若主链有4个碳原子,则氯原子有4种位置,即;若主链有3个碳原子,此时该烷烃有4个相同的甲基,则氯原子只有1种位置,即。
故C 5H 11Cl 的同分异构体共有8种。
思维启迪 解答此类题目要抓住判断角度,找出等效氢原子种类。
一般来说,同一个碳原子上的氢原子等效,同一个碳原子所连的所有甲基上的氢原子等效,处于镜面对称位置上的氢原子等效。
氯原子取代任意一个等效氢原子所得的一氯代物都是同一种。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)C 5H 12的熔、沸点比C 3H 8的熔、沸点高( )(2)常温常压下,C3H8呈气态,C6H14呈液态( )(3)乙烷能与溴水发生取代反应而使其退色( )(4)C2H6与Cl2按体积比1∶1混合,发生取代反应,生成的产物仅有两种( )(5)(CH3)2CHCH2CH3的名称为戊烷( )(6)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一( )答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2.(2017·包头一中期中)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是( )①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3A.②④①③ B.④②①③C.④③②① D.②④③①答案 A解析烷烃的碳原子数越多,沸点越高。
在碳原子数目相同的条件下,含有的支链越多,沸点越低。
据此可知,沸点由高到低排列的顺序是②④①③,故A项正确。
3.(2017·周口高一月考)下列关于烷烃的说法正确的是( )A.丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上C.分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态D.烷烃分子为直链式结构,不可以带支链答案 C解析A项中C3H7Cl有两种结构:CH3CH2CH2Cl、;B项中C3H8分子中的3个碳原子呈V形,不在一条直线上;D项中烷烃分子中碳链可以是直链,也可以带支链。
4.下列有机物中,互为同分异构体的是( )①CH2===CHCH3;②;③CH3CH2CH3;④HC≡CCH3;⑤;⑥CH3CH2CH2CH3 A.①和② B.①和③ C.①和④ D.⑤和⑥答案 A解析①的分子式是C3H6,②的分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C3H4,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10。
只有①和②的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
5.(2017·延安校级期中)下列化学性质中,烷烃不具备的是( )A.不能使溴水退色B.可以在空气中燃烧C.与Cl2发生取代反应D.能使酸性KMnO4溶液退色答案 D解析烷烃为饱和烃,分子中不存在不饱和键,其化学性质稳定,所以烷烃具有“不能使溴水退色”的化学性质,故A不符合题意;烷烃中含有C、H元素,所以烷烃具有“可以在空气中燃烧”的化学性质,故B不符合题意;烷烃的特征反应为取代反应,在光照条件下烷烃能够与氯气发生取代反应,所以烷烃具有“与氯气发生取代反应”的化学性质,故C不符合题意;烷烃分子中不存在不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液退色,所以烷烃不具有“能使酸性KMnO4溶液退色”的化学性质,故D符合题意。
6.分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( )A.3种 B.4种 C.5种 D.6种答案 B解析分子式为C4H10的烃有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(异丁烷),正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子,故C4H10的一氯取代物有4种。
7.完成下列各题:(1)同温同压下,某烷烃的蒸气密度是H2的29倍,其分子式为________,该烷烃的结构有________种;试分别写出它们的结构简式及名称:____________________________________。
(2)已知某烷烃分子中电子数为42。
①该烷烃的分子式为________,写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式:______________________________________________,其一氯代物只有一种的结构简式为______________________________。
②上述同分异构体中,在相同条件下沸点最高的是__________________________________(写结构简式)。
答案(1)C4H10 2 CH3—CH2—CH2—CH3,正丁烷;,异丁烷(2)①C5H12CH3CH2CH2CH2CH3、、②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3解析(1)同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,该烃的相对分子质量为29×2=58,烷烃分子通式为C n H2n+2,则其相对分子质量为14n+2=58,n=4,故烷烃分子式为C4H10。