高考化学微一轮复习 第30讲 认识有机化合物——重要的烃学案
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《重要的烃》导学案一、学习目标1、了解烃的概念及分类,掌握常见烃的结构特点和性质。
2、理解烃的取代反应、加成反应等重要反应类型。
3、学会运用烃的相关知识解决实际问题。
二、知识要点(一)烃的概念及分类1、烃的定义:仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃。
2、烃的分类(1)根据碳骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃。
链烃包括烷烃、烯烃、炔烃等;环烃包括环烷烃、芳香烃等。
(2)根据烃分子中含有的碳碳键类型,烃又可分为饱和烃和不饱和烃。
饱和烃:烷烃,其分子中的碳碳键均为单键。
不饱和烃:烯烃(含碳碳双键)、炔烃(含碳碳三键)等。
(二)常见烃的结构特点及性质1、甲烷(CH₄)(1)结构特点甲烷分子为正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,氢原子位于四个顶点。
(2)物理性质无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小。
(3)化学性质①稳定性:通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应。
②燃烧反应:CH₄+ 2O₂点燃 CO₂+ 2H₂O(产生淡蓝色火焰)③取代反应:在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳。
2、乙烯(C₂H₄)(1)结构特点乙烯分子为平面结构,两个碳原子和四个氢原子共平面,碳碳双键中的两个键不稳定,其中一个键容易断裂。
(2)物理性质无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
(3)化学性质①氧化反应a 燃烧:C₂H₄+ 3O₂点燃 2CO₂+ 2H₂O(火焰明亮且伴有黑烟)b 使酸性高锰酸钾溶液褪色(发生氧化反应)②加成反应与溴水、氢气、氯化氢、水等发生加成反应。
例如:CH₂=CH₂+ Br₂ → CH₂Br—CH₂BrCH₂=CH₂+ H₂催化剂 CH₃—CH₃CH₂=CH₂+ HCl 催化剂 CH₃—CH₂ClCH₂=CH₂+ H₂O 催化剂 CH₃CH₂OH3、苯(C₆H₆)(1)结构特点苯分子为平面正六边形结构,分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,6 个碳原子和 6 个氢原子都在同一平面上。
一、教学目标1. 让学生了解烃的概念、分类和性质,掌握烃的分子结构和命名规则。
2. 引导学生通过实验观察和分析,掌握烃的燃烧反应及其产物。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 烃的概念和分类2. 烃的分子结构和命名规则3. 烃的燃烧反应及其产物4. 实验操作和观察5. 科学思维能力的培养三、教学重点与难点1. 重点:烃的概念、分类、分子结构和命名规则,烃的燃烧反应及其产物。
2. 难点:烃的分子结构和命名规则,实验操作和观察。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解烃的概念、分类、分子结构和命名规则,烃的燃烧反应及其产物。
2. 采用实验法,进行烃的燃烧实验,观察和分析实验现象。
3. 采用讨论法,引导学生探讨实验结果,培养学生的科学思维能力。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引出烃的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:讲解烃的分类、分子结构和命名规则,烃的燃烧反应及其产物。
3. 实验:安排学生进行烃的燃烧实验,观察和分析实验现象。
4. 讨论:引导学生探讨实验结果,总结烃的燃烧特点。
5. 巩固:通过习题训练,巩固所学知识。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点。
7. 作业布置:布置相关作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对烃的概念、分类、分子结构和命名规则的掌握程度。
2. 评价学生对烃的燃烧反应及其产物的理解程度。
3. 评价学生的实验操作能力和观察能力。
4. 评价学生的科学思维能力。
七、教学资源1. 教材:《鲁科版高中化学》相关章节。
2. 实验器材:烃样品、燃烧装置、观察工具等。
3. 多媒体课件:用于辅助讲解和展示实验过程。
八、教学进度安排1. 第一课时:介绍烃的概念、分类和分子结构,讲解烃的命名规则。
2. 第二课时:讲解烃的燃烧反应及其产物,进行实验操作和观察。
3. 第三课时:讨论实验结果,总结烃的燃烧特点。
4. 第四课时:巩固所学知识,进行习题训练。
《重要的烃》导学案一、学习目标1、了解烃的概念及分类,掌握常见烃的组成、结构和性质。
2、理解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点和通式,能够区分它们的化学性质差异。
3、掌握甲烷、乙烯、乙炔等重要烃的实验室制法和工业制法。
4、了解烃的来源和应用,认识烃在生产生活中的重要性以及对环境的影响。
二、知识梳理(一)烃的概念及分类烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物。
根据烃分子中碳原子之间的连接方式和碳骨架的不同,烃可以分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。
1、烷烃烷烃是分子中碳原子之间以单键相连,其余价键全部与氢原子结合的烃。
通式为 CnH2n+2(n≥1)。
2、烯烃烯烃是分子中含有碳碳双键的烃。
通式为 CnH2n(n≥2)。
3、炔烃炔烃是分子中含有碳碳三键的烃。
通式为 CnH2n-2(n≥2)。
(二)常见烃的结构和性质1、甲烷(CH4)(1)结构:甲烷是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,氢原子位于四个顶点。
(2)物理性质:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小。
(3)化学性质①稳定性:通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应。
②燃烧反应:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O③取代反应:在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等。
2、乙烯(C2H4)(1)结构:乙烯分子中含有碳碳双键,平面结构,6 个原子共平面。
(2)物理性质:无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
(3)化学性质①加成反应:乙烯能与氢气、氯气、水等发生加成反应。
CH2=CH2 + H2 催化剂 CH3CH3CH2=CH2 +Cl2 → CH2ClCH2ClCH2=CH2 + H2O 催化剂加热加压 CH3CH2OH②氧化反应:乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
③聚合反应:乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯。
3、乙炔(C2H2)(1)结构:乙炔分子中含有碳碳三键,直线型结构。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————专题认识有机化合物【本讲教育信息】一. 教学内容:高考第一轮复习《化学必修2》第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物1. 有机物2. 甲烷、有机物的性质3. 烷烃、有机物的结构特点二. 教学目的1、认识有机化合物种类繁多的原因2、掌握甲烷的化学性质,了解取代反应的概念3、了解甲烷的结构,认识同分异构现象和有机化合物分子结构的多样性4、会书写1~4个碳原子烷烃的结构式、结构简式,认识有机化合物分子具有立体结构。
三. 重点和难点1、甲烷的性质,取代反应。
2、同分异构体,有机物结构的多样性。
四. 考点分析本节内容在高考中的主要考查点是;1. 甲烷的分子结构和化学性质,取代反应。
2. 同分异构现象和同分异构体。
3. 烷烃同分异构体的书写和判断。
4. 有机化合物分子的立体结构。
五. 知识要点有机化合物在自然界中广泛存在,与人类的生活、生产紧密关联。
有机化合物种类繁多、结构复杂、性质各异。
本节内容是以甲烷结构和性质为例初步介绍有机物的性质和有机化合物结构的多样性。
(一)有机物和烃1. 有机物(1)概念:含碳的化合物叫有机物(CO、CO2、H2CO3及碳酸盐等属于无机物)。
(2)元素组成:除含碳元素外常含有氢、氧、氮、硫、磷及卤素等。
2. 烃仅含有碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物,也称为烃。
组成最简单的烃为甲烷。
(二)甲烷1. 分子组成及结构甲烷的化学式为:4CH 。
其电子式为:H C H H H⋅⋅⨯⨯⋅⋅⨯⨯,结构式为:H C H |H H|——,结构简式为:4CH 。
甲烷分子是正四面体构型,碳原子位于中心,四个氢原子位于顶点,四个H C —键完全相同。
2. 物理性质甲烷是无色、无味、极难溶于水的气体,密度比空气的密度小(填“大”或“小”),是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
3. 化学性质甲烷在通常情况下性质较稳定,与强酸、强碱、高锰酸钾等强氧化剂都不反应。
高中化学精品教案《重要的烃》第一章:烃的概念及分类一、教学目标:1. 让学生了解烃的概念,理解烃的分子结构特征。
2. 使学生掌握烃的分类方法,能够区分不同类型的烃。
3. 培养学生的观察能力,提高学生对化学知识的兴趣。
二、教学内容:1. 烃的概念:烃是由碳、氢两种元素组成的有机化合物。
2. 烃的分类:根据分子中碳、氢原子个数比,将烃分为饱和烃和不饱和烃。
3. 饱和烃:分子中只有单键的烃,如烷、环烷烃。
4. 不饱和烃:分子中含有双键或三键的烃,如烯、炔、芳香烃。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:烃的概念、烃的分类方法。
2. 教学难点:烃分子结构特征的理解,不饱和烃的分类。
四、教学方法与手段:1. 采用多媒体课件,展示烃的分子结构,增强学生的直观感受。
2. 通过实例分析,使学生掌握烃的分类方法。
3. 开展小组讨论,引导学生主动探索烃的性质。
五、教学过程:1. 引入新课:讲解烃的概念,引导学生思考烃的特征。
2. 讲解烃的分类:分析饱和烃和不饱和烃的分子结构,讲解分类方法。
3. 实例分析:分析常见烃的分类,巩固学生对烃的认识。
4. 小组讨论:让学生结合实例,探讨烃的分类方法和规律。
5. 总结提升:概括本节课的主要内容,布置课后作业。
第二章:烃的化学性质一、教学目标:1. 让学生了解烃的化学性质,理解烃在化学反应中的特点。
2. 使学生掌握烃的燃烧、取代、加成等反应类型。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生对化学知识的应用能力。
二、教学内容:1. 烃的燃烧反应:烃在氧气中燃烧二氧化碳和水。
2. 烃的取代反应:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代。
3. 烃的加成反应:不饱和烃分子中的双键或三键断裂,与其他原子或原子团结合。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:烃的燃烧、取代、加成等反应类型。
2. 教学难点:烃的取代反应和加成反应的机理。
四、教学方法与手段:1. 采用实验教学,让学生亲身体验烃的化学性质。
2. 通过多媒体课件,展示烃的化学反应过程。
第1节认识有机化合物重要的烃考纲定位要点网络1.了解有机化合物中碳原子的成键特点。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。
3.掌握常见有机反应类型。
4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
5.了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。
6.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。
常见烃——甲烷、乙烯和苯知识梳理1.有机化合物与烃(1)有机化合物:大部分含有碳元素的化合物。
但含有碳元素的化合物并不全是有机化合物,如碳酸及其盐、CO、CO2、氰化氢及其盐等仍为无机化合物。
(2)烃:仅含碳、氢两种元素的有机物。
一般分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。
2.甲烷、乙烯、苯的结构与物理性质甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6) 结构简式CH4CH2===CH2或空间构型正四面体形6原子共平面结构12原子共平面的正六边形填充模型球棍模型结构特点全部是单键,属于饱和烃含碳碳双键,属于不饱和烃介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键物理性质无色气体,难溶于水,甲烷密度小于空气,乙烯密度与空气相近无色,有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水[深思考](1)共面碳原子最多有________个,共面原子最多为________个。
(2)共面原子至少有________个。
[答案](1)9 17 (2)123.甲烷、乙烯、苯的化学性质及反应类型(1)氧化反应a.完成甲烷、乙烯和苯的燃烧反应的化学方程式:①甲烷:CH4+2O2――→点燃CO2+2H2O(淡蓝色火焰)。
②乙烯:C2H4+3O2――→点燃2CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。
③苯: (火焰明亮且伴有浓烟)。
b.乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化而使其退色,而CH4和不能被酸性KMnO4溶液氧化。
提醒:①含碳量越高,燃烧时火焰越明亮,燃烧越不充分,烟越浓。
②含碳量最小的烃为CH4。
(2)取代反应①定义:有机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。
第三章常见的有机物第一节最简单的有机物——甲烷(第2课时)学习目标思维脉络1.了解烷烃的概念、通式及结构特点2.了解烷烃的主要物理性质和化学性质3.理解同系物的概念,并会进行判断一、烷烃(一)定义、通式和表示方法1.概念:碳原子间以键结合成状,其余价键均与结合,使每个碳原子都达到。
这样的烃叫做饱和链烃,或称烷烃。
注:(1)烷烃一定是烃,只含C、H两种元素;饱和链烃又叫烷烃。
(2)所有原子间均为单键,又叫“饱和”,则无键(3)链状(如:C-C-C-C或C-C-C-CCC),则无首尾相连的状结构;)A.B.CH3CH2OH C.CH3—CH==CH2D.2.烷烃的通式:C n H2n+2(以n表示碳原子数)。
符合该通式的一定烷烃。
n增大,C % ,H % 。
3.烷烃的表示方法——以和为例(1)分子式:(将相同的原子合在一起,右下标用数字表示原子的个数)(2)最简式(实验式):(将各原子的数目约减,表示出原子的个数比)(3)电子式(略)(4)结构式:(将共用电子对换成一条短线即可。
所有的键均要表示出。
)(5)结构简式:(C-H、C-C可以不标出。
碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键等必须表示出来)(6)键线式:(起点、终点和转折点均表示一个原子,没指明均为C原子。
)(7)球棍模型(略)(8)比例模型:(略)(二)烷烃的性质(与甲烷类似)22418二、同系物1、定义:结构,在分子组成上相差的物质互称为同系物。
2、概念的理解:(1)结构相似:①组成元素相似;②化学键的类型相似(特殊键的种类和数目必须相同);③原子的结合方式相同。
如链状和环状为不相似;④符合同一通式。
(2) 组成上相差一个或若干个CH2原子团:①同系物一定具有不同的碳原子数(分子式);②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
3.判断标准:除CH个数不同以外,其他特殊结构的种类和个数均相同。
符合同一通式。
相差CH2思考:烷烃均属于同系物吗?A.CH4与C2H4B.CH3-CH==CH-CH3与CH3-CH2-CH2-CH3C.C2H6与C3H8D.O2与O3 E.CH3Cl和CH3CHCl2 F.与CH2=CH-CH3F.G.CH2=CH—CH=CH2、CH2=CH—CH34、同系物的性质:物理性质,化学性质。
一、教案名称:鲁科版高中化学精品教案《重要的烃》二、教学目标:1. 让学生掌握烃的定义、组成、结构及性质。
2. 使学生了解重要的烃类物质,如甲烷、乙烷、乙烯、苯等。
3. 培养学生运用化学知识分析、解决实际问题的能力。
三、教学内容:1. 烃的定义及分类2. 甲烷的结构、性质和制备3. 乙烷的结构、性质和制备4. 乙烯的结构、性质和制备5. 苯的结构、性质和制备四、教学重点与难点:1. 重点:烃的定义、分类,甲烷、乙烷、乙烯、苯的结构、性质和制备。
2. 难点:乙烯、苯的结构特点和性质。
五、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究烃的结构与性质。
2. 利用多媒体展示甲烷、乙烷、乙烯、苯的模型,帮助学生直观理解其结构。
3. 开展小组讨论,培养学生的合作能力。
【第一课时】一、导入新课1. 提问:什么是烃?烃的种类有哪些?2. 学生回答:烃是由碳和氢两种元素组成的有机化合物,分为脂肪烃和芳香烃两大类。
二、学习甲烷1. 提问:甲烷的结构特点是什么?如何制备甲烷?2. 学生回答:甲烷是脂肪烃中最简单的一种,分子式为CH4,可以通过天然气、沼气等途径获得。
3. 教师讲解:甲烷的结构为正四面体,四个氢原子围绕一个碳原子。
甲烷的制备方法有:天然气开采、煤矿瓦斯利用、实验室制取等。
三、课堂小结1. 总结本节课所学内容:烃的定义、分类,甲烷的结构、性质和制备。
2. 布置课后作业:研究乙烷的结构、性质和制备。
【第二课时】一、导入新课1. 提问:乙烷与甲烷有什么区别?乙烷的制备方法有哪些?2. 学生回答:乙烷是脂肪烃中的一种,分子式为C2H6,与甲烷结构相似,但在分子组成上多一个碳原子。
乙烷可以通过石油炼制、实验室制取等方法获得。
二、学习乙烷1. 提问:乙烷的结构特点是什么?乙烷的性质有哪些?2. 学生回答:乙烷的结构为直线型,两个碳原子之间有一个三键。
乙烷的性质包括:无色、无味、不溶于水等。
3. 教师讲解:乙烷在空气中燃烧二氧化碳和水,乙烷可以通过裂解、催化氧化等方法制备。
第十章《有机化学基础》(选修5)————教师备课资料————[五年考情][命题分析]综合近5年全国卷高考试题,我们发现高考命题在本章呈现以下规律:整体来看,高考关于有机化学部分知识考查的主要内容有:(1)有机推断,根据有机物的组成和结构推断同分异构体的结构,根据相互衍变关系和性质推断有机物的结构、反应条件和反应类型,根据实验现象(或典型用途)推断有机物的组成或结构,根据反应规律推断化学反应式等。
(2)有机合成,主要是利用一些基本原料(如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯、苯、甲苯等),限定合成线路或设计合成线路来合成有机物。
有机推断或合成以填空题为主,常将有机物的组成、结构、性质的考查整合在一起,具有较强的综合性,并常与新信息紧密结合,因而成为高考的热点。
[备考策略]根据近5年全国卷高考命题特点和规律,复习本章时要注意以下几个方面:1.从内容要点上必须掌握:(1)各类烃和烃的衍生物中典型代表物的特征官能团结构及官能团与其他结构的相互影响。
(2)各类烃和烃的衍生物中典型代表物的物理性质和化学性质及相应反应条件的整理、归纳、总结。
(3)各类烃和烃的衍生物的通式及推导、类别异构。
(4)各种有机反应类型:取代、加成、氧化、还原、消去、加聚、缩聚等反应类型中对应的代表物质、包含的内容、反应条件、反应机理。
(5)各类烃和烃的衍生物中典型代表物的区别、检验、提纯,以及同系列递变中的差异。
(6)各类烃和烃的衍生物的燃烧或其他形式转化的计算、推断。
(7)各类烃和烃的衍生物的来源和它们之间的衍变关系。
2.从能力要求上必须做到:(1)以一些典型的烃和烃的衍生物为例,了解有机化合物的基本碳架结构、官能团的性质,掌握各类烃和烃的衍生物的各种结构及相互影响和主要化学反应,并能根据同系列原理进行迁移并加以应用。
(2)了解烃和烃的衍生物的主要来源以及在生活、生产中的用途和制取方法,了解石油化工、农副产品化工、资源的综合利用及污染和环保的概念。
第30讲认识有机化合物——重要的烃考纲要求1.了解有机化合物中碳的成键特征。
理解有机化合物的同分异构现象。
2.掌握甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。
3.了解有机化合物发生反应的类型。
4.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。
了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
考点一甲烷、乙烯、苯的结构与性质1.三种烃结构与性质的比较烃甲烷乙烯苯结构简式CH4CH2===CH2结构特点只含单键的饱和烃含碳碳双键的不饱和烃碳碳键是介于单键与双键之间的一种特殊的键空间构型正四面体平面结构六边形物理性质无色气体,难溶于水无色液体化学性质与Br2反应纯溴溴水(或)纯溴氧化反应酸性溶液不能使酸性KMnO4溶液褪色能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色燃烧燃烧时火焰呈淡燃烧时火焰明亮,带黑烟燃烧时火焰明亮,带浓烟蓝色鉴别不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色将溴水加入苯中振荡分层,上层呈橙红色,下层为无色(1)CH4+Cl2――→光CH3Cl+HCl。
(2)CH2===CH2+H2O――→催化剂△CH3CH2OH。
2.两种重要的有机反应类型(1)取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应。
(2)加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
3.烷烃(1)烷烃的结构与性质通式CnH2n+2(n≥1)结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;碳原子间以单键相连,其余价键均被氢原子饱和特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1 mol CnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)N A物理性质密度:随着分子中的碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度熔沸点:随分子中的碳原子数的增加而升高状态:气态→液态→固态,碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态化学性质取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)①当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当n>10时,用汉字数字表示。
②当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。
如:CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。
【多维思考】1.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同?能否用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷?能否用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯?提示:褪色原理不相同,前者是发生了加成反应,后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化。
由于乙烷与酸性KMnO4溶液不发生反应,而CH2===CH2能使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别两者。
除去乙烷中的乙烯时,只能选用溴水,因为酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化成CO2,会在乙烷中引入新杂质CO2。
2.证明苯分子中不存在单双键交替排列的事实有哪些?提示:①苯中的碳碳键完全相同,苯为平面正六边形结构。
②邻二甲苯仅有一种。
③苯与溴水不能发生加成反应。
④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。
取代反应、加成反应、加聚反应比较名称比较取代反应加成反应加聚反应概念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代替的反应有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应的反应反应特点可发生分步取代反应有时只有一种加成方式,有时也有多种加成方式反应一般为单方向进行,一般不可逆实例CH3CH3+Cl2――→光CH3CH2Cl+HClCH2===CH-CH3+Br2―→CH2BrCHBrCH3nCH2===CHCl――→催化剂考向一甲烷、乙烯、苯的结构与性质1.(2018·周口模拟)下列有关生活中常见有机物的说法正确的是( )A.甲烷和氯气光照条件下发生取代反应,产物是气体与液体的混合物B.液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷C.苯和乙烯都能使溴水层变为无色,两者都是发生加成反应D.煤干馏可得煤油,甲烷、乙烯和苯都能从石油中分馏得到解析:甲烷与Cl2发生取代反应,生成气体CH3Cl、HCl和液体CH2Cl2、CHCl3、CCl4;液化石油气主要成分是C3H8、C4H10,而天然气的主要成分是甲烷;苯使溴水层变为无色是苯萃取了溴水中的溴,并未发生加成反应。
煤干馏可得煤焦油,而不是煤油,乙烯不能从石油中分馏得到。
答案:A2.下列关于乙烯和苯的说法中,正确的是( )A.苯分子式为C6H6,不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃B.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应C.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应D.苯燃烧比乙烯燃烧产生的黑烟更浓解析:苯属于不饱和烃,A项错误;FeBr3作催化剂,苯与液溴发生取代反应生成溴苯,B项错误;乙烯双键中的一个键断裂发生的是加成反应,C项错误;苯含碳量比乙烯大,燃烧不充分,产生黑烟更浓,D项正确。
答案:D考向二有机反应类型3.下列反应属于加成反应的是( )A .C 3H 8+Cl 2――→光C 3H 7Cl +HCl B .2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3C .CH 2===CH 2+H 2O ――→H 3PO 4△CH 3CH 2OHD .CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃CH 2===CH 2↑+H 2O解析:加成反应的特点是在不饱和碳原子上加上其他的原子或者原子团,只有C 为加成反应。
答案:C4.根据已学的有机化学反应类型,对下列反应进行归类。
①由乙烯制氯乙烷 ②乙烷在空气中燃烧 ③乙烯使溴水褪色 ④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液 ⑤乙烷与氯气光照其中属于取代反应的有______________;属于氧化反应的有__________;属于加成反应的有______________。
解析:①CH 2===CH 2+HCl ――→一定条件CH 3CH 2Cl ,加成反应;②2C 2H 6+7O 2――→点燃4CO 2+6H 2O ,氧化反应; ③CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2BrCH 2Br ,加成反应;④CH 2===CH 2――→KMnO 4(H +)CO 2↑+H 2O ;氧化反应;⑤CH 3CH 3+Cl 2――→光CH 3CH 2Cl +HCl ;取代反应。
答案:⑤ ②④ ①③【题后悟道】 取代反应、加成反应的特点(1)加成反应的特点是:“断一,加二,都进来。
”“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子上,此反应类似于无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%。
(2)取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,类似无机反应中的置换反应或复分解反应,注意在书写化学方程式时,防止漏写次要产物。
考点二 碳原子的成键特征、同系物、同分异构体1.有机物中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4个共价键,而且碳碳原子之间也能形成共价键。
(2)碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键。
(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可以连有支链。
2.同系物(1)概念:结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。
(2)举例:烷烃同系物分子式都符合通式CnH2n+2,如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等互称为同系物。
(3)特点:①具有相同的元素组成且属于同一类物质:像CH3Br与CH3CH2Cl、CH2===CH2与不属于同系物关系。
②通式相同,分子间相差n个CH2原子团(n≥1)。
3.同分异构体(1)概念:具有同分异构现象的化合物互称同分异构体,如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷。
(2)特点①分子式相同,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。
②同分异构体的最简式相同。
但最简式相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H4与C3H6(环丙烷)。
③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别物质,也可以是不同类别物质。
【多维思考】1.—CH3、—C2H5、—C3H7、—C4H9的同分异构体分别为多少种?提示:1、1、2、4。
2.分子式为C5H12的同分异构体有几种?其一氯代物分别有几种?提示:3种:CH3CH2CH2CH2CH3、、C(CH3)4;一氯代物分别为3种、4种、1种。
1.同分异构体的判断——一同—不同(1)一同分子式相同,相对分子质量相同。
同分异构体的最简式相同,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。
2.同分异构体的书写(1)遵循原则主链由长到短,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或两个甲基接在主链碳原子上,以此类推。
(3)实例(以C6H14为例)①将分子中全部碳原子连成直链作为母链:C—C—C—C—C—C;②从母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一侧的各个碳原子上,此时碳架结构有两种:注意:不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长。
②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
③从母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,同一碳上连接2个—CH3,为对位,两甲基的位置依次相邻、相间,此时碳架结构有两种:②位或③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。
所以C6H14共有5种同分异构体。
3.同分异构体数目的确定(1)等效氢法分子中有多少种“等效”氢原子,其一元取代物就有多少种。
①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。
如中—CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。
②同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢原子,如分子中有2种“等效”氢原子,即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。
③同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子,如分子中有2种“等效”氢原子。
(2)换元法一种烃如果有m个氢原子可被取代,那么它的n元取代物与(m-n)元取代物种类相等。
考向一同系物1.丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气,也用于打火机中作燃料,下列关于丁烷叙述不正确的是 ( )A.在常温下,C4H10是气体B.C4H10与CH4互为同系物C.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体D.C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物解析:在常温下,C4H10是气体,C4H10与CH4均是烷烃,碳原子数不同,互为同系物,A、B均正确;丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()两种同分异构体,它们进行一氯取代后共生成(2+2)=4种产物,故C正确。