魯科版高中化學(xué)必修二 化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律課件(第2課時)

第二章第一節(jié)化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成第2課時高一年級化學(xué)

課前回顧觀察氯化鈉、氯化氫分子的形成過程，用語言描述這一過程。離子鍵陽離子

陰離子易失電子易得電子靜電作用活潑金屬元素原子活潑非金屬元素原子共價鍵原子

原子易得電子易得電子共用電子非金屬元素原子非金屬元素原子請分析下列化合物的構(gòu)成情況?；衔锘瘜W(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型水氨氣氯化鉀氯化鈣氫氧化鈉遷移·應(yīng)用化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微粒化學(xué)鍵類型水學(xué)生1：水中有氫離子、氫氧根離子，所以離子形成離子鍵。學(xué)生2：水由水分子構(gòu)成，水分子又由氫原子和氧原子構(gòu)

成，所以水分子中氫原子和氧原子形成共價鍵。H、O共價鍵H2O√×你能書寫水分子的電子式嗎？化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微粒化學(xué)鍵類型水H2OH、O共價鍵化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微粒化學(xué)鍵類型氨氣N、H共價鍵NH3你能書寫氨氣分子的電子式嗎？化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型氯化鉀你能書寫氯化鉀的電子式嗎？K+、Cl-離子鍵KCl化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型氯化鉀KClK+、Cl-離子鍵氯化鈣Ca2+、Cl-離子鍵CaCl2你能書寫CaCl2的電子式嗎？化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型氫氧化鈉Na+、OH-

離子鍵、共價鍵NaOH學(xué)生1：氫氧化鈉中有活潑金屬元素原子，鈉原子易失電子，所

以也應(yīng)該是離子鍵。學(xué)生2：鈉原子失去的電子去哪了？學(xué)生3：那氫原子的作用是什么？化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型氫氧化鈉NaOHNa+、OH-離子鍵共價鍵你能書寫NaOH的電子式嗎？√×學(xué)生1：學(xué)生2：化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型水H2OH、O共價鍵氨氣NH3N、H共價鍵氯化鉀KClK+、Cl-離子鍵氯化鈣CaCl2Ca2+、Cl-離子鍵氫氧化鈉NaOHNa+、OH-離子鍵共價鍵判斷化學(xué)鍵的一般思路：原子結(jié)構(gòu)→原子得失電子趨勢→成鍵微

粒→化學(xué)鍵類型思考：你能對這些化合物進(jìn)行分類嗎？物質(zhì)類別元素組成化學(xué)鍵化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型水H2OH、O共價鍵氨氣NH3N、H共價鍵氯化鉀KClK+、Cl-離子鍵氯化鈣CaCl2Ca2+、Cl-離子鍵氫氧化鈉NaOHNa+、OH-離子鍵共價鍵化合物化學(xué)式形成化學(xué)鍵的微?；瘜W(xué)鍵類型化合物類別水H2OH、O共價鍵氨氣NH3N、H共價鍵氯化鉀KClK+、Cl-離子鍵氯化鈣CaCl2Ca2+、Cl-離子鍵氫氧化鈉NaOHNa+、OH-離子鍵共價鍵共價化合物共價化合物離子化合物離子化合物離子化合物離子化合物：由陽離子和陰離子構(gòu)成的化合物。共價化合物：由原子通過共價鍵構(gòu)成的化合物。化合物類型與化學(xué)鍵類型的關(guān)系1.離子化合物中一定存在離子鍵。2.離子化合物中一定不存在共價鍵。3.共價化合物中一定存在共價鍵。4.共價化合物中一定不存在離子鍵。概念辨析√√√×思考：你還能舉出其他的離子化合物和共價化合物嗎？學(xué)生1：離子化合物還有MgCl2、KOH等學(xué)生3：共價化合物還有鹽酸、CO2、H2、NH3、Cl2、CH4等學(xué)生2：離子化合物還有CaO、Na2O、Na2O2等思考：你還能舉出其他的離子化合物和共價化合物嗎？學(xué)生4：共價化合物好像都是由非金屬元素組成的，NH4Cl是共價化合物嗎？學(xué)生5：共價化合物都是由非金屬元素組成的，但是由非金屬

元素組成的化合物不一定是共價化合物。我可以這樣

認(rèn)為嗎？有下列一組物質(zhì)：HClCO2H2OH2NaOHCl2NaFCH4CaOMgCl2思考：這些物質(zhì)中分別存在哪些類型的化學(xué)鍵？

哪些物質(zhì)屬于離子化合物？

哪些物質(zhì)屬于共價化合物？鞏固提升化學(xué)式化學(xué)鍵類型化合物類別HClCO2H2OH2NaOHCl2NaF

CH4MgCl2共價鍵離子鍵共價鍵共價鍵共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵離子化合物共價化合物共價化合物共價化合物共價化合物離子化合物離子化合物現(xiàn)有下列一組物質(zhì)：HClCO2H2OH2NaOHCl2NaFCH4CaOMgCl2這些物質(zhì)是否還有其他的分類方法？分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么？離子化合物：強堿、大部分鹽、活潑金屬氧化物共價化合物：非金屬氧化物、非金屬氫化物、含氧酸、大部分有機化合物在溶液中，氯化鈉、氯化氫分子都可以在水分子的作用下電離出離子而導(dǎo)電。熔融狀態(tài)的氯化鈉可以導(dǎo)電，液態(tài)氯化氫不可以導(dǎo)電。拓展視野離子化合物在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電共價化合物在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電拓展視野問題：在含有共價鍵的物質(zhì)中，根據(jù)共用電子對的偏移情況，你還

可以怎樣分類？非極性共價鍵（非極性鍵)：極性共價鍵（極性鍵）：H2O

CO2CH4

H2

Cl2

分子結(jié)構(gòu)相似的HF、HCl、HBr、HI中共價鍵強度從HF到HI逐漸減弱，因此這4種氫化物的熱穩(wěn)定性從HF到HI也逐漸減弱。拓展視野思考：你能總結(jié)化合物的構(gòu)成與分類的關(guān)系嗎？應(yīng)用實踐

下列物質(zhì)中含有共價鍵的離子化合物是

（）①MgF2

②Na2O2

③NaOH

④NH4Cl

⑤CO2

⑥H2O2

⑦N2

⑧H2SO4A.②④⑤⑦⑧ B.②③④C.①②③④⑧ D.①③⑤⑥B應(yīng)用實踐

下列說法中正確的是

（）A.含有共價鍵的化合物一定是共價化合物B.分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物C.由共價鍵構(gòu)成的物質(zhì)一定是共價化合物D.一種金屬元素和一種非金屬元素形成的ABn型化合物，

一定是離子化合物B應(yīng)用實踐

下列用電子式表示化合物的形成過程,正確的是（）B應(yīng)用實踐

同主族元素形成的同一類型化合物，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)往往相似。PH4I是一種白色晶體，下列對PH4I的敘述正確的是（）A.是一種共價化合物B.既含離子鍵又含共價鍵C.不可能與NaOH溶液反應(yīng)D.受熱時不會分解B應(yīng)用實踐

Q、W、X、Y、Z為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。W、X與Y同周期，Y與Z同主族。Q與W可以按照原子個數(shù)比4∶1形成

化合物甲，且甲分子中含有10個電子。Q與X形成化合物乙，乙

可與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照物質(zhì)的量之比2∶1反

應(yīng)形成鹽丙。Q、W、X、Y、Z分別為什么元素？甲CH4乙NH3丙(NH4)2SO4應(yīng)用實踐

Q、W、X、Y、Z為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。W、X與Y同周期，Y與Z同主族。Q與W可以按照原子個數(shù)比4∶1形成

化合物甲，且甲分子中含有10個電子。Q與X形成化合物乙，乙

可與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照物質(zhì)的量之比2∶1反

應(yīng)形成鹽丙。Q、W、X、Y、Z分別為什么元素？Q：HW：CX：NY:OZ:S應(yīng)用實踐

Q、W、X、Y、Z為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。W、X與Y同周期，Y與Z同主族。Q與W可以按照原子個數(shù)比4∶1形成

化合物甲，且甲分子中含有10個電子。Q與X形成化合物乙，乙

可與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照物質(zhì)的量之比2∶1反

應(yīng)形成鹽丙。

甲的電子式為

。應(yīng)用實踐

Q、W、X、Y、Z為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。W、X與Y同周期，Y與Z同主族。Q與W可以按照原子個數(shù)比4∶1形成

化合物甲，且甲分子中含有10個電子。Q與X形成化合物乙，乙

可與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照物質(zhì)的量之比2∶1反

應(yīng)形成鹽丙。

Q和Y形成的原子個數(shù)之比為1∶1的化合物是共價化合物

還是離子化合物？共價化合物H2O2應(yīng)用實踐

Q、W、X、Y、Z為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。W、X與Y同周期，Y與Z同主族。Q與W可以按照原子個數(shù)比4∶1形成

化合物甲，且甲分子中含有10個電子。Q與X形成化合物乙，乙

可與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照物質(zhì)的量之比2∶1反

應(yīng)形成鹽丙。

鹽丙中含有的化學(xué)鍵類型有

。

離子鍵、共價鍵丙(NH4)2SO4第3章簡單的有機化合物第1節(jié)認(rèn)識有機化合物第1課時認(rèn)識有機化合物的一般性質(zhì)碳原子的成鍵特點

一、認(rèn)識有機化合物的一般性質(zhì)1.定義:大多數(shù)含有_______的化合物。碳元素【做一做】下列化合物中屬于有機物的是_________;屬于無機物的是_____。①甲烷;②聚氯乙烯;③淀粉;④碳酸鈣;⑤醋酸;⑥純堿。①②③⑤④⑥2.性質(zhì)(1)一般共性①大多數(shù)熔點較低,常溫下為液態(tài)或固態(tài)。②大多數(shù)難溶于水,易溶于有機溶劑。③大多數(shù)受熱易分解,而且易燃燒。(2)差異①揮發(fā)性:如乙醇、苯等易揮發(fā),而甘油等難揮發(fā)。②溶解性:大多數(shù)難溶于水,但乙醇、乙酸等易溶于水。③熱穩(wěn)定性:大多數(shù)受熱易分解,但酚醛樹脂等具有較強的熱穩(wěn)定性。④特征性質(zhì):許多有機化合物具有一定的特性,如乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色?！厩膳袛唷?1)含有碳元素的物質(zhì)一定是有機物。 (

)提示:×。碳單質(zhì)、碳的氧化物和碳酸鹽等都不屬于有機物。(2)大多數(shù)有機物的熔沸點較低。 (

)提示:√。大多數(shù)有機物都是由分子構(gòu)成,熔沸點比較低。(3)有機物都不溶于水。 (

)提示:×。多數(shù)有機物水溶性較差,但是部分有機物(如乙醇、乙酸等)易溶于水。【微思考】有機物只能從動植物等有機體中獲得嗎?提示:不一定。早先人們已知的有機物都從動植物等有機體中取得,后來科學(xué)家們先后用無機物人工合成許多有機物,如尿素[CO(NH2)2]、醋酸(CH3COOH)、脂肪等,隨著有機化學(xué)的發(fā)展,大量的有機物被合成出來?！厩榫场に伎肌考彝ド钪谢瘜W(xué)無處不在,觀察下列常見的生活用品,其主要的成分中哪些屬于有機物?它們與無機物的性質(zhì)完全不同嗎?提示:醫(yī)用酒精中的乙醇、食醋中的醋酸以及花生油都屬于有機物,醫(yī)用酒精和食醋中的水以及純堿屬于無機物。有機物與無機物的性質(zhì)既有相同點也有不同點,如乙醇、醋酸與純堿都易溶于水,但是花生油難溶于水;乙醇、花生油容易燃燒,而純堿不能燃燒。二、認(rèn)識有機化合物的結(jié)構(gòu)特點1.有機化合物中碳原子的成鍵特點(1)烴:僅由___、___兩種元素組成的有機化合物,又叫___________。___是組成最簡單的烴。碳?xì)涮細(xì)浠衔顲H4(2)幾種烴的組成和結(jié)構(gòu)甲烷乙烯乙炔結(jié)構(gòu)式

H—C≡C—H結(jié)構(gòu)簡式CH4CH2＝CH2CH≡CH官能團(tuán)碳碳雙鍵碳碳三鍵甲烷乙烯乙炔球棍模型

填充模型

分子構(gòu)型正四面體平面形直線形2.有機化合物的結(jié)構(gòu)特點碳原子成鍵特點碳原子連接方式的多樣性成鍵原子的多樣性成鍵個數(shù)的多樣性成鍵方式的多樣性碳原子除與碳原子之間成鍵外也可以與_____________等其他元素原子形成共價鍵每個碳原子形成__個共價鍵單鍵(_________)雙鍵(_________)三鍵(—C≡C—)碳原子之間可以構(gòu)成_____或_____鹵素、氧、氮4碳鏈碳環(huán)【想一想】分析下列化學(xué)式及結(jié)構(gòu)式中原子間的成鍵情況是否合理。提示:(1)合理。因為C、N、H原子均符合成鍵情況,C形成4個共價鍵,N形成3個共價鍵,H形成1個共價鍵。(2)不合理。因為C、Si屬于同主族元素,均應(yīng)形成4個共價鍵。(3)合理。因為C、O、S、H原子均符合成鍵情況,C形成4個共價鍵,O、S均形成2個共價鍵,H形成1個共價鍵。(4)合理。因為C、S、H原子均符合成鍵情況,C形成4個共價鍵,S形成2個共價鍵,H形成1個共價鍵。3.同系物(1)概念:_____相似,在分子組成上相差一個或若干個___原子團(tuán)的有機化合物互稱為同系物。(2)實例:碳原子個數(shù)不同的烷烴互為同系物,如CH4與____、C3H8等互為同系物。結(jié)構(gòu)CH2C2H64.烷烴(1)概念:碳原子之間都以_____結(jié)合成_____,碳原子的剩余價鍵均與_______結(jié)合,這樣的烴稱為烷烴,也叫作飽和鏈烴。(2)分子通式:_____________________。單鍵碳鏈氫原子CnH2n+2(n≥1且n為整數(shù))【巧判斷】(1)含有碳、氫元素的有機物一定是烴。 (

)提示:×。只含有碳、氫兩種元素的有機物屬于烴。(2)分子式為C4H10的有機物屬于烷烴。 (

)提示:√。分子組成符合CnH2n+2的烴一定是烷烴。知識點一有機化合物和無機化合物性質(zhì)的比較【重點釋疑】有機化合物無機化合物結(jié)構(gòu)大多數(shù)有機化合物只含共價鍵有些含離子鍵,有些含共價鍵或同時含離子鍵和共價鍵溶解性多數(shù)不溶于水,易溶于汽油、酒精等有機溶劑多數(shù)溶于水,而難溶于有機溶劑有機化合物無機化合物耐熱性多數(shù)不耐熱,熔點較低(一般低于400℃)多數(shù)耐熱,熔點較高可燃性多數(shù)能燃燒多數(shù)不能燃燒化合物類型多數(shù)為共價化合物,多數(shù)屬于非電解質(zhì)有離子化合物,也有共價化合物,多數(shù)(如酸、堿、鹽等)屬于電解質(zhì)有機化合物無機化合物反應(yīng)特點一般比較復(fù)雜,副反應(yīng)多,反應(yīng)速率慢,方程式一般用“→”連接一般比較簡單,副反應(yīng)少,反應(yīng)速率快,方程式一般用“====”連接【易錯提醒】有機物中的“大多數(shù)”有機化合物的性質(zhì)是指大多數(shù)有機物的性質(zhì),并不是絕對的。(1)大多數(shù)有機物難溶于水,但乙醇、乙酸(醋酸)等易溶于水。(2)大多數(shù)有機物可以燃燒,但CCl4卻能滅火。(3)大多數(shù)有機物為非電解質(zhì),但醋酸及其鹽在溶液中能夠發(fā)生電離。(4)大多數(shù)有機反應(yīng)進(jìn)行得很慢,但一些有機炸藥爆炸是在瞬間完成的。【思考·討論】(1)書寫有機化學(xué)方程式時用“→”,是因為有機化學(xué)反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律嗎?提示:不是。有機化學(xué)方程式不用“====”而用“→”,是因為一般有機反應(yīng)副反應(yīng)多,反應(yīng)慢,但仍遵循質(zhì)量守恒定律。(2)有機物易溶于有機溶劑,易溶于有機溶劑的物質(zhì)一定是有機物嗎?提示:不一定。一些物質(zhì)(如單質(zhì)溴、單質(zhì)碘等)也易溶于有機溶劑,但它們都不屬于有機物。【案例示范】【典例】(2019·滁州高一檢測)下列關(guān)于有機物的說法正確的是 (

)A.有機物大多數(shù)易溶于水B.有機物只含有碳、氫兩種元素C.含碳元素的化合物不一定屬于有機物D.有機物都易燃燒【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)有機化合物一定含有碳元素,但是有些無機物也含有碳元素。(2)有機化合物的一般通性中有很多特例?！窘馕觥窟xC。大多數(shù)有機物難溶于水,A錯誤;有機物除含有碳元素外,還可能含有氫、氧、氮、硫等元素,B錯誤;含碳元素的還有單質(zhì)、碳的氧化物等,這些物質(zhì)不屬于有機物,C正確;有的有機物是滅火劑,如CCl4,D錯誤?！具w移·應(yīng)用】(2019·北師大附中高一檢測)下列有關(guān)有機物的說法中,正確的是 (

)A.有機物都是從有機體中分離出來的物質(zhì)B.有機物都是共價化合物C.有機物不一定都難溶于水D.有機物不具備無機物的性質(zhì)【解析】選C。很多有機物可以合成出來,A不正確;有機物分子中各原子大都以共價鍵結(jié)合,為共價化合物,但也有形成離子鍵的離子化合物,如CH3COONa、CH3COONH4等,B不正確;有機物大多數(shù)不溶于水,但也有易溶于水的,如乙醇、乙酸、葡萄糖等,C正確;有機物與無機物性質(zhì)差別較大,但有些有機物具有某些無機物的性質(zhì),如乙酸(CH3COOH)具有酸性等,D不正確。知識點二有機化合物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法【要點釋疑】種類實例含義應(yīng)用范圍分子式C2H6用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子,可反映出一個分子中原子的種類和數(shù)目多用于研究物質(zhì)組成種類實例含義應(yīng)用范圍最簡式(實驗式)CH3表示組成物質(zhì)的各元素原子最簡整數(shù)比的式子有共同組成的物質(zhì)電子式

用“·”或“×”表示原子最外層電子成鍵情況的式子多用于表示離子型、共價型的物質(zhì)種類實例含義應(yīng)用范圍結(jié)構(gòu)式

①用短線“—”表示原子所形成的共價鍵,能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)②能表示分子中原子的結(jié)構(gòu)或排列順序,但不能表示空間構(gòu)型①多用于研究有機物的性質(zhì)②由于能反映有機物的結(jié)構(gòu),有機反應(yīng)常用結(jié)構(gòu)式表示種類實例含義應(yīng)用范圍結(jié)構(gòu)簡式CH3—CH3結(jié)構(gòu)式中省略部分短線“—”,著重突出結(jié)構(gòu)特點同“結(jié)構(gòu)式”球棍模型

小球表示原子,短棍表示共價鍵表示分子內(nèi)各原子在空間的相對位置和立體構(gòu)型種類實例含義應(yīng)用范圍填充模型

用不同體積的小球表示不同原子的大小能表示分子內(nèi)各成鍵原子的相對大小和結(jié)合順序【規(guī)律方法】正確認(rèn)識有機化合物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法(1)注意區(qū)分電子式和結(jié)構(gòu)式之間的關(guān)系。電子式是書寫結(jié)構(gòu)式的基礎(chǔ),只有會書寫電子式才會書寫結(jié)構(gòu)式。(2)注意結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式的關(guān)系。結(jié)構(gòu)簡式是在結(jié)構(gòu)式的基礎(chǔ)之上省略部分價鍵或者將所有價鍵均省略的情況。(3)分子式的最簡整數(shù)比即為最簡式。(4)填充模型(比例模型)最能體現(xiàn)分子的真實結(jié)構(gòu)?！舅伎肌び懻摗?1)根據(jù)甲烷結(jié)構(gòu)式可確定甲烷分子中C—H鍵的夾角為90°嗎?為什么?提示:不能。有機物的結(jié)構(gòu)簡式只能表明原子間的成鍵方式,與空間構(gòu)型無關(guān),甲烷分子為空間正四面體結(jié)構(gòu),而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。(2)結(jié)構(gòu)式只能表示有機物嗎?提示:不一定。無機物也可以用結(jié)構(gòu)式來表示,如二氧化碳:O＝C＝O?！景咐痉丁俊镜淅?2019·嘉興高一檢測)下列各項中,表達(dá)正確的是 (

)A.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2CH2B.C2H2分子的結(jié)構(gòu)式:CH≡CHC.乙烷的最簡式:CH3D.甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式為

【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)結(jié)構(gòu)式并不能表示其真實的結(jié)構(gòu);(2)書寫結(jié)構(gòu)簡式時雙鍵或三鍵不能省略?！窘馕觥窟xC。書寫結(jié)構(gòu)簡式時,碳碳雙鍵和碳碳三鍵不能省略,A錯;書寫結(jié)構(gòu)式時要把所有的化學(xué)鍵都寫出來,B錯;乙烷的分子式為C2H6,因此其最簡式為CH3,C正確;甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),D錯?！灸割}追問】(1)與是否為同一種物質(zhì)? 提示:二者是同一種物質(zhì)。因為甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),分子中的任意兩個頂點均處于相鄰位置,因此兩者是同一種物質(zhì)。(2)CH2Cl2的分子構(gòu)型是否為正四面體結(jié)構(gòu)?提示:否。由于氫原子和氯原子的半徑不同,因此CH2Cl2為四面體結(jié)構(gòu),但不是正四面體結(jié)構(gòu)?！具w移·應(yīng)用】1.(2019·泰安高一檢測)下列化學(xué)用語正確的是 (

)A.甲烷的結(jié)構(gòu)式:CH4B.乙烷的結(jié)構(gòu)簡式:CH3CH3C.四氯化碳的電子式:D.丙烷的結(jié)構(gòu)簡式:C3H8

【解析】選B。甲烷的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為,A項錯誤;乙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH3,B項正確;CCl4的電子式應(yīng)為,C項錯誤;丙烷的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為CH3CH2CH3,D項錯誤。2.如圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖。下列說法正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(

)A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B.CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C.CH4和CCl4中的化學(xué)鍵完全相同D.CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同,性質(zhì)也相同【解析】選B。甲烷、四氯化碳中各自的鍵的長度相等,故為正四面體,一氯甲烷中“C—H”和“C—Cl”鍵的長度不等,故CH3Cl不是正四面體結(jié)構(gòu)?！狙a償訓(xùn)練】

(2019·貴港高一檢測)(1)下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),按要求回答下列問題:①上述哪一種更能反映其真實存在狀況________(填字母,下同)。

a.Ⅰ

b.Ⅱ

c.Ⅲ

d.Ⅳ②下列事實能證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)的是______。

a.CH3Cl只代表一種物質(zhì)b.CH2Cl2只代表一種物質(zhì)c.CHCl3只代表一種物質(zhì)dl4只代表一種物質(zhì)(2)烴分子中的碳原子與氫原子結(jié)合的方式是________。

a.形成4對共用電子對 b.通過1個共價鍵c.通過2個共價鍵 d.通過離子鍵和共價鍵【解析】(1)①這幾種形式中,結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型,但其中填充模型更能形象地表達(dá)出H、C的位置及所占比例,電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。②如果甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu),則CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一種結(jié)構(gòu),但CH2Cl2卻有兩種結(jié)構(gòu),一種是兩個氯原子相鄰,另一種是兩個氯原子處于對角關(guān)系。如果甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),其4個頂點的位置完全相同,它的一氯代物(CH3Cl)、二氯代物(CH2Cl2)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有一種結(jié)構(gòu)。所以,CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu),可以判斷CH4應(yīng)為正四面體結(jié)構(gòu),而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。(2)烴分子中碳原子與氫原子間只能形成一對共用電子對,即一個共價鍵。答案:(1)①d②b

(2)b知識點三甲烷的取代反應(yīng)【重點釋疑】1.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)反應(yīng)條件光照時,甲烷與氯氣發(fā)生平靜的取代反應(yīng);若在強光直射下,兩者則可能發(fā)生爆炸反應(yīng)物甲烷能與氯氣單質(zhì)反應(yīng),但不能與氯水反應(yīng)反應(yīng)特點(1)“一上一下,取而代之”,用一個鹵素原子代替一個氫原子,下來的氫原子與鹵素原子形成鹵化氫。(2)該反應(yīng)為連鎖反應(yīng),即使甲烷與氯氣按1∶1混合反應(yīng),得到的有機產(chǎn)物也不是只有一氯甲烷,而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物反應(yīng)產(chǎn)物不論如何控制反應(yīng)物的用量,反應(yīng)產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物,五種產(chǎn)物中HCl最多物質(zhì)的量的關(guān)系參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量=生成的HCl的物質(zhì)的量=有機產(chǎn)物中氯原子的物質(zhì)的量2.取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較類別取代反應(yīng)置換反應(yīng)定義有機物分子里的原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))所替代的反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)反應(yīng)物一種有機物和另一種化合物或單質(zhì)一種單質(zhì)和一種化合物類別取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物一般生成兩種新化合物一種化合物和一種單質(zhì)副反應(yīng)通常有副反應(yīng)發(fā)生通常沒有副反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)條件反應(yīng)受催化劑、溫度、光照等外界條件影響反應(yīng)一般遵循氧化還原反應(yīng)的強弱規(guī)律等實例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4====ZnSO4+H2↑光照

【思考·討論】(1)CH4與Cl2反應(yīng)共有幾種產(chǎn)物?根據(jù)取代反應(yīng)的原理,思考能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl?提示:CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng),不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng),生成物為混合物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與氯化氫形成的混合物,CH3Cl的產(chǎn)率低。因此不能用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl。(2)CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么?它與Cl2在物質(zhì)的量上有什么關(guān)系?提示:因為在CH4和Cl2的取代反應(yīng)中,每一步都有HCl生成,故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。根據(jù)化學(xué)方程式可知,每生成1molHCl則消耗1molCl2,故反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等?！景咐痉丁俊镜淅坷眉淄榕c氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學(xué)興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如圖所示:請思考:(1)寫出甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,并判斷反應(yīng)的類型。(宏觀辨識與微觀探析)提示:CH4和Cl2在漫射光條件下發(fā)生如下反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl;CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl;CH4+3Cl2CHCl3+3HCl;CH4+4Cl2CCl4+4HCl。反應(yīng)的類型為取代反應(yīng)。

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(2)理論上欲獲得最多的氯化氫,Cl2與CH4的體積比應(yīng)控制為多少?(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示:根據(jù)取代反應(yīng)的特點,取代甲烷分子中的1個氫原子需要1個Cl2,因此要獲得最大量的HCl,需要將甲烷分子中的所有氫原子全部取代,故Cl2與CH4的體積比應(yīng)大