新教材同步系列2024春高中化學第七章有機化合物第一節(jié)認識有機化合物課件新人教版必修第二冊

第七章有機化合物①結(jié)合碳原子的核外電子排布，了解有機化合物中碳的成鍵特征。認識有機物種類繁多的初步原因。②以甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，認識烷烴的結(jié)構(gòu)。了解簡單烷烴的習慣命名法。③通過模型認識同系物和同分異構(gòu)體的概念和實例，學會簡單同分異構(gòu)體的書寫步驟和方法。④通過實驗探究甲烷與氯氣的反應，理解取代反應的本質(zhì)。認識烷烴的物理性質(zhì)，化學性質(zhì)——可燃性、取代反應、高溫下可分解等。⑤以乙烯為例認識有機化合物中的碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)。掌握乙烯的氧化反應、加成反應及加聚反應。了解乙烯的用途。⑥了解烴的概念與組成、烴的分類。了解芳香族化合物與苯的基礎(chǔ)知識。認識常見高分子材料的性能與主要用途。了解烴的衍生物和官能團的概念。⑦認識乙醇、乙酸的結(jié)構(gòu)，掌握乙醇、乙酸的主要化學性質(zhì)。掌握酯化反應的原理和實質(zhì)，明確酯化反應實驗的注意事項。⑧了解蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸的組成元素，以及蛋白質(zhì)、油脂在人體內(nèi)的變化。學習內(nèi)容考查重點認識有機化合物有機化合物中碳原子的成鍵特點①基礎(chǔ)有機物(甲烷、乙烯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、油脂等)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途②有機基本反應類型——取代反應(烷烴的鹵代反應、乙醇與乙酸的酯化反應、蔗糖的水解、油脂的水解、蛋白質(zhì)的水解等)，加成反應(乙烯的加成反應、油脂的氫化反應等)，氧化反應(有機物的燃燒、乙醇的催化氧化、乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化、乙醇被酸性高錳酸鉀溶液氧化等)，加聚反應等烷烴乙烯與有機高分子材料乙烯烴有機高分子材料學習內(nèi)容考查重點乙醇與乙酸乙醇③有機物官能團的類型及性質(zhì)，特別是給出某有機物的結(jié)構(gòu)推測其可能具有的性質(zhì)④限制條件推算某有機物的同分異構(gòu)體種數(shù)⑤有機基本實驗(甲烷與氯氣的取代反應、乙烯與溴水或溴的四氯化碳溶液間的加成反應、乙醇與乙酸間的酯化反應、蔗糖水解實驗、淀粉的水解實驗等)乙酸官能團與有機化合物的分類基本營養(yǎng)物質(zhì)糖類蛋白質(zhì)油脂第一節(jié)認識有機化合物第1課時硫和二氧化硫?qū)W習目標素養(yǎng)目標知道有機化合物中碳原子的成鍵特點宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知了解烷烴的結(jié)構(gòu)并能說出同系物、同分異構(gòu)體的概念，并會進行簡單判斷證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識掌握烷烴的主要物理性質(zhì)和化學性質(zhì)—學法指導1.結(jié)合碳原子的核外電子排布，了解有機化合物中碳的成鍵特征。認識有機物種類繁多的初步原因2．以甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，認識烷烴的結(jié)構(gòu)。了解簡單烷烴的習慣命名法3．通過模型認識同系物和同分異構(gòu)體的概念和實例，學會簡單同分異構(gòu)體的書寫步驟和方法課前·

新知導學1．最簡單的有機物——甲烷最簡單的有機化合物甲烷分子中，碳原子以最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成了4個C—H共價鍵。甲烷的電子式為_________，結(jié)構(gòu)式為____________。有機化合物中碳原子的成鍵特點2．有機化合物中碳原子的成鍵特點(1)有機化合物中的每個碳原子不僅能與其他原子形成____個共價鍵，而且_______與_______之間也能形成共價鍵，可以形成______、______或______。(2)多個碳原子之間可以結(jié)合成______，也可以結(jié)合成______，構(gòu)成有機物______或______的碳骨架。4碳原子碳原子單鍵雙鍵三鍵碳鏈碳環(huán)鏈狀環(huán)狀【答案】屬于不帶支鏈的直鏈結(jié)構(gòu)。微思考探究有機物種類繁多的原因(以4個碳原子的有機物為例)：根據(jù)碳原子的4價鍵原則，試在各模型下面的橫線上寫出各物質(zhì)的分子式?！敬鸢浮竣貱4H10

②C4H10

③C4H8

④C4H8⑤C4H8

⑥C4H6

⑦C4H6

⑧C4H8

⑨C4H81．甲烷分子的空間構(gòu)型甲烷分子中的5個原子不在同一平面上，而是形成了_________的立體結(jié)構(gòu)：碳原子位于_______________，4個氫原子分別位于________；分子中的4個C—H鍵的長度和強度______，相互之間的夾角______。烷烴的結(jié)構(gòu)正四面體正四面體的中心4個頂點相同相等球棍空間填充2．乙烷、丙烷、丁烷的分子組成與結(jié)構(gòu)C2H6C3H8C4H103．烷烴(1)概念：分子中只含有____和____兩種元素，分子中的碳原子之間都以______結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的一類有機化合物稱為飽和烴，也稱為______。(2)習慣命名法：以烷烴分子中碳原子數(shù)命名，按分子中的碳原子數(shù)稱為“某烷”，碳原子數(shù)在10以內(nèi)依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、____、____、____、____表示，碳原子數(shù)在10以上用__________表示。(3)結(jié)構(gòu)簡式：乙烷、丙烷、十一烷的結(jié)構(gòu)簡式分別為__________、_______________、________________。(4)分子式通式：____________(n≥1)。碳氫單鍵烷烴庚辛壬癸漢字數(shù)字CH3CH3CH3CH2CH3CH3(CH2)9CH3CnH2n＋24．同系物結(jié)構(gòu)_______，在分子組成上相差一個或若干個___________的化合物互稱為同系物。如CH4、C2H6、C3H8互稱為同系物。5．同分異構(gòu)體(1)實例：_______、_______、_______的結(jié)構(gòu)各只有一種。丁烷有兩種不同的結(jié)構(gòu)，其球棍模型分別如下圖所示，對應的結(jié)構(gòu)簡式分別為________________、____________。相似CH2原子團甲烷乙烷丙烷CH3CH2CH2CH3正丁烷異丁烷(2)概念。①同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的_______，但具有不同______的現(xiàn)象。②具有________________的化合物互稱為同分異構(gòu)體。(3)同分異構(gòu)體種數(shù)。①隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的同分異構(gòu)體的種數(shù)也就______。②甲烷、乙烷、丙烷無同分異構(gòu)體。丁烷有2種，戊烷有____種，己烷有____種，而癸烷有75種。分子式結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)現(xiàn)象越多35(4)性質(zhì)?；橥之悩?gòu)體的物質(zhì)的性質(zhì)有差異，如正丁烷和異丁烷的熔沸點________。烷烴中互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)的熔沸點高低有何規(guī)律？【答案】支鏈越多、對稱性越強的物質(zhì)的熔、沸點越低。微思考不相同判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)?！敬鸢浮?1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×1．物理性質(zhì)烷烴均為______于水的_____色物質(zhì)，其熔點、沸點和密度一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而_______，在常溫下的狀態(tài)由_____態(tài)變?yōu)開____態(tài)，再到_____態(tài)。2．化學性質(zhì)(1)穩(wěn)定性。在通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與______、______或____________等強氧化劑不發(fā)生反應。烷烴的性質(zhì)難溶無升高氣液固強酸強堿高錳酸鉀(2)可燃性。烷烴可以在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱。甲烷燃燒：______________________________。丙烷燃燒：______________________________。(3)受熱分解。烷烴在___________下會發(fā)生分解反應。較高溫度(4)取代反應。①實驗裝置：

②實驗現(xiàn)象：在室溫下，甲烷與氯氣的混合氣體在無光照時_______。光照時，試管內(nèi)氣體顏色_________，試管壁出現(xiàn)__________，試管內(nèi)水面_____。不反應逐漸變淺油狀液滴上升③反應方程式：________________________________________________________________________________________常溫下，一氯甲烷為______，二氯甲烷、三氯甲烷(俗名：______)、四氯甲烷(俗名：____________)都為______，都_____溶于水。④取代反應：有機物分子中的某些__________________被其他______________所替代的反應。烷烴在一定條件下，可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應。氣體氯仿四氯化碳液體不原子或原子團原子或原子團3．大多數(shù)有機化合物的通性(1)物理性質(zhì)。①熔點比較____。②_____溶于水，易溶于_______、乙醇、_____等有機溶劑。(2)化學性質(zhì)。大多數(shù)有機物__________，受熱會__________；化學反應常伴有副反應發(fā)生，很多反應需要在加熱、________或______________的條件下進行。低難汽油苯容易燃燒發(fā)生分解光照使用催化劑(1)烷烴的通式為CnH2n＋2(n≥1)，試寫出烷烴在空氣中完全燃燒的通式。(2)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種氯代甲烷中，哪種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)也是正四面體結(jié)構(gòu)？【答案】CCl4微思考(2023·廣東廣州十六中期中)下列關(guān)于CH4敘述中正確的是 (

)A．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．所有的原子共平面C．一定條件下可以與氯氣發(fā)生取代反應D．是烷烴中碳元素含量最高的【答案】C【解析】CH4均為單鍵，化學性質(zhì)較穩(wěn)定，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，A錯誤；CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，所有的原子一定不共平面，B錯誤；CH4與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應，C正確；CH4是烷烴中氫元素含量最高，含碳量最低的，D錯誤。課堂·

重難探究[重難理解]1．快速判斷同分異構(gòu)體的方法(1)先比較不同有機物分子中的碳原子數(shù)，若碳原子數(shù)不同，則一定不是同分異構(gòu)體；若碳原子數(shù)相同，再看其他原子，確定分子式是否相同。(2)若分子式相同，再比較結(jié)構(gòu)，只有結(jié)構(gòu)不同的有機物才可能互為同分異構(gòu)體，注意烷烴中碳原子的四面體結(jié)構(gòu)。重難點一同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷與書寫2．鏈狀烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法(1)書寫規(guī)律：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布由對到鄰到間。①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。②再寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基連在主鏈某碳原子上。③再寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基或兩個甲基連在主鏈碳原子上，依次類推。(2)以C6H14為例(為了簡便，只寫碳骨架)：①將分子中全部碳原子連成一條直鏈。C—C—C—C—C—C②從主鏈的一端取下一個碳原子，依次連在主鏈，即得到多個帶有甲基的同分異構(gòu)體碳骨架?！久麕燑c撥】不能連接在端部，且要考慮到對稱結(jié)構(gòu)，避免重復。若再從主鏈取下更多碳原子，其連接方式均與上述重復。因此，C6H14有5種同分異構(gòu)體?！久麕燑c撥】(1)主鏈上的鏈端碳原子不能連接取代基，主鏈上的第二個碳原子不能連接乙基，以保證不改變主鏈，避免寫出重復的結(jié)構(gòu)。(2)書寫時不能只寫碳骨架，應滿足碳原子的四個價鍵的要求，最后添上相應數(shù)目的氫原子。3．等效氫原子法判斷同分異構(gòu)體的數(shù)目烷烴分子中等效氫原子的種類有多少，其一元取代物的種類就有多少。判斷等效氫原子的方法有：(1)同一碳原子上所連的氫原子是等效的。[典例精練]分子式為C4H10的烷烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有 (

)A．3種 B．4種C．5種 D．6種【答案】B(2023·河北石家莊外國語學校期中)進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的有機產(chǎn)物的烷烴是 (

)A．(CH3)3CHB．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3【答案】D【解析】(CH3)3CH只含兩種氫，其一氯代物只有兩種，能生成兩種沸點不同的有機產(chǎn)物，故A錯誤；(CH3CH2)2CHCH3中有4種位置不同的氫，所以其一氯代物有4種，能生成4種沸點不同的產(chǎn)物，B錯誤；(CH3)2CHCH(CH3)2含有2種等效氫，所以其一氯代物有2種，能生成2種沸點不同的有機物，C錯誤；(CH3)3CCH2CH3中有3種位置不同的氫，所以其一氯代物有3種，能生成3種沸點不同的產(chǎn)物，D正確。[重難理解]1．甲烷與氯氣的取代反應重難點二烷烴的特征反應2．取代反應和置換反應的比較類別取代反應置換反應生成物一般生成兩種新化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)反應中電子得失不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，因此不一定是氧化還原反應一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，一定是氧化還原反應如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。[典例精練](1)假設甲烷與氯氣反應充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出反應的化學方程式：________________________。(2)若甲烷與氯氣的體積比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為______(填序號，下同)。A．CH3Cl、HClB．CCl4、HClC．CH3Cl、CH2Cl2D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)反應一段時間后，U形管右端的液面變化是_____。A．升高 B．降低C．不變 D．無法確定(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端可觀察到__________。(5)右端玻璃管的作用是____________。

【答案】D【解析】A反應為甲烷燃燒的反應，屬于氧化反應，A錯誤；B反應為置換反應，B錯誤；C反應為置換反應，C錯誤；D反應中氯原子代替CH3CH2Cl中的一個氫原子，屬于取代反應，D正確。下列有關(guān)甲烷的取代反應的敘述正確的是 (

)A．甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，混合發(fā)生取代反應只生成CH3ClB．甲烷與氯氣的取代反應生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多C．甲烷與氯氣的取代反應生成的產(chǎn)物為混合物D．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯氣【答案】C【解析】本題易片面理解取代反應的機理，忽視了取代反應的特點，導致錯選A或D。CH4與Cl2發(fā)生取代反應時，各步反應均可發(fā)生，取代氫原子的個數(shù)難以控制，得到四種有機物和HCl的混合物，A錯誤，C正確；各步取代反應均生成HCl，則產(chǎn)物中HCl最多，B錯誤；每取代一個氫原子，消耗一個Cl2分子，同時生成一個HCl分子，則1molCH4生成CCl4時消耗4molCl2，D錯誤。[課堂小結(jié)]小練·素養(yǎng)達成1．下列化學式及結(jié)構(gòu)式中，從成鍵情況看不合理的是 (

)【答案】B【解析】C、Si能形成4個共價鍵，N能形成3個共價鍵，而O、S能形成2個共價鍵，可以看出B中碳、硅原子成鍵不合理。2．(2023·河北邯鄲一中段考)在光照條件下，將1molCH4與Cl2反應，得到四種有機產(chǎn)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物質(zhì)的量之比為1∶2∶3∶4，則消耗Cl2物質(zhì)的量為 (

)A．0.5mol B．1.25molC．2.5mol D．3mol【答案】D【解析】發(fā)生取代反應時，一半的Cl進入HCl，一半的Cl在有機物中。四種有機取代物的物質(zhì)的量之比為n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，總量為1mol，則四種取代物的物質(zhì)的量分別為n(CH3Cl)＝0.1mol，n(CH2Cl2)＝0.2mol，n(CHCl3)＝0.3mol，n(CCl4)＝0.4mol，發(fā)生取代反應時，一半的Cl進入HCl，消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol＋2×0.2mol＋3×0.3mol＋4×0.4mol＝3mol，D正確。3．下列性質(zhì)中，屬于烷烴特征的是 (

)A．完全燃燒只生成二氧化碳和水B．不溶于水C．分子的通式為CnH2n＋2，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應D．密度都較小【答案】C4．(2023·廣東汕尾華中師范大學海豐附屬學校段考)取一支硬質(zhì)大試管，通過排飽和NaCl溶液的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣(如圖)，下列對于試管內(nèi)發(fā)生的反應及現(xiàn)象的說法正確的是 (

)A．為加快化學反應速率，應在強光照射下完成B．甲烷和Cl2反應后試管內(nèi)壁的油狀液滴包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4C．盛放飽和NaCl溶液的水槽底部可能會有少量晶體析出D．CH4和Cl2完全反應后液面上升，液體充滿試管【答案】C【解析】甲烷和氯氣發(fā)生取代反應，必須在光照條件下進行，強光照射會發(fā)生爆炸危險，A錯誤；常溫下，CH3Cl是氣體，試管內(nèi)壁的油狀液滴物包括CH2Cl2、CHCl3、CCl4，B錯誤；發(fā)生取代反應生成的HCl溶于氯化鈉溶液后，能使氯化鈉的溶解度降低，故能使飽和氯化鈉溶液析出晶體，C正確；甲烷和氯氣取代后生成的一氯甲烷為氣體，其他有機產(chǎn)物均為液態(tài)，且生成的HCl溶于水，故此甲烷和氯氣的反應為氣體的物質(zhì)的量減少的反應，故會導致液面上升，但液體不能充滿整個試管，D錯誤。5．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是

(

)A．烷烴分子中碳原子不可能在同一平面上B．烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化C．在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應D．烷烴的鹵代反應很難得到純凈的產(chǎn)物【答案】D【解析】本題易忽略烷烴分子中碳原子的成鍵特點而錯選A，或忽視取代反應的條件而錯選C。乙烷、丙烷分子中碳原子處于同一平面上，A錯誤；烷烴不能被酸性KMnO4溶液氧化，B錯誤；在光照條件下，烷烴只與鹵素單質(zhì)(X2)發(fā)生取代反應，與溴水不發(fā)生反應，C錯誤。6．(1)下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯誤的是 (

)A．CH3CH2OH和CH3OCH3互為同分異構(gòu)體B．干冰和冰為同一種物質(zhì)C．CH3CH