最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷知識(shí)點(diǎn)

最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷知識(shí)點(diǎn)------------------------------------最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷知識(shí)點(diǎn)------------------------------------最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷知識(shí)點(diǎn)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷知識(shí)點(diǎn)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷有機(jī)化合物有機(jī)化合物定義：含碳元素的化合物叫有機(jī)物。組成元素：除含碳元素外，常含有氫元素、氧元素，有些有機(jī)物還含有氮、硫、鹵素、磷等元素。烴僅由碳、氫兩種元素組成的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。甲烷是最簡(jiǎn)單的烴。甲烷甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣小。(2)組成和結(jié)構(gòu)：分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式比例模型空間構(gòu)型CH4CH4正四面體(3)化學(xué)性質(zhì)：其中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都不溶于水，除CH3Cl是氣體外，其他三種都是液體。取代反應(yīng)：有機(jī)物分子中的某些原子或者原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。甲烷與氯氣的取代反應(yīng)條件——光照，各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，生成物是混合物，其中HCl最多烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)通式：CnH2n＋2(n≥1)。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)碳原子都達(dá)到價(jià)鍵飽和。①烴分子中碳原子之間以單鍵結(jié)合呈鏈狀。②剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合。(3)物理性質(zhì)：隨分子中碳原子數(shù)的增加，呈規(guī)律性的變化。(4)化學(xué)性質(zhì)：類似甲烷，通常較穩(wěn)定，在空氣中能燃燒，光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。①烷烴燃燒的通式為：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())nCO2＋(n＋1)H2O。②丙烷與氯氣反應(yīng)生成一氯取代物的化學(xué)方程式為CH3CH2CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照),\s\do5())CH3CH2CH2Cl＋HCl，或CH3CH2CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照),\s\do5())。習(xí)慣命名法表示n≤10，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸n>10，對(duì)應(yīng)漢字?jǐn)?shù)字碳原子個(gè)數(shù)相同，結(jié)構(gòu)不同時(shí)，用正、異、新表示。舉例：C6H14命名為己烷，C18H38命名為十八烷，C4H10的兩種分子的命名。無支鏈時(shí)命名為正丁烷，有支鏈時(shí)命名為異丁烷。3．同系物與同分異構(gòu)體(1)同系物：結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)的互稱。(2)烷烴同系物：分子式都符合CnH2n＋2，如CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3等互稱為同系物。同系物的判斷方法判斷標(biāo)準(zhǔn)——同類不同碳同類——互為同系物的物質(zhì)均屬于同一類，即分子結(jié)構(gòu)相似。不同碳——互為同系物的物質(zhì)碳原子數(shù)不同，即分子組成上相差一個(gè)或者若干個(gè)CH2原子團(tuán)組成特點(diǎn)：同系物必須結(jié)構(gòu)相似，即組成元素相同，官能團(tuán)種類、個(gè)數(shù)與連接方式相同。分子組成通式相同同系物相對(duì)分子質(zhì)量相差14或者14的整數(shù)倍。判斷規(guī)律一差：分子組成差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)。二同：同通式，同結(jié)構(gòu)。三注意：必為同一物質(zhì)，結(jié)構(gòu)類似，化學(xué)性質(zhì)相似不完全相同。4．同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物的互稱，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷。1．同分異構(gòu)體的判斷——一同一不同(1)一同：分子式相同，相對(duì)分子質(zhì)量相同。同分異構(gòu)體的最簡(jiǎn)式相同，但最簡(jiǎn)式相同的化合物不一定是同分異構(gòu)體，如C2H2與C6H6。(2)一不同：結(jié)構(gòu)不同，即分子中原子的連接方式不同。同分異構(gòu)體可以是同一類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)。2．烷烴同分異構(gòu)體的書寫(1)遵循原則：主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列同、鄰到間。(2)書寫步驟：①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。②寫出少一個(gè)碳原子的主鏈，另一個(gè)碳原子作為甲基接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個(gè)碳原子的主鏈，另兩個(gè)碳原子作為乙基或兩個(gè)甲基接在主鏈碳原子上，以此類推。(3)實(shí)例(以C6H14為例)①將分子中全部碳原子連成直鏈作為母鏈C—C—C—C—C—C②從母鏈一端取下一個(gè)碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈中心對(duì)稱線一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳架結(jié)構(gòu)有兩種：注意：不能連在1位和5位上，否則會(huì)使碳鏈變長(zhǎng)，2位和4位等效，只能用一個(gè)，否則重復(fù)。③從母鏈上取下兩個(gè)碳原子作為一個(gè)支鏈(即乙基)或兩個(gè)支鏈(即2個(gè)甲基)依次連在主鏈中心對(duì)稱線一側(cè)的各個(gè)碳原子上，兩甲基的位置依次相同、相鄰，此時(shí)碳架結(jié)構(gòu)有兩種：注意：2位或3位上不能連乙基，否則會(huì)使主鏈上有5個(gè)碳原子，使主鏈變長(zhǎng)。所以C6H14共有5種同分異構(gòu)體。3．同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷(1)等效氫法：分子中有多少種“等效”氫原子，其一元取代物就有多少種。①同一個(gè)碳原子上的氫原子屬于“等效”氫原子。如中—CH3上的3個(gè)氫原子是“等效”氫原子。②同一分子中處于軸對(duì)稱位置或鏡面對(duì)稱位置上的氫原子屬于“等效”氫原子，如CH3CH2CH2CH3分子中有2種“等效”氫原子，即—CH3上的氫原子和—CH2—上的氫原子。③同一個(gè)碳原子上相同取代基上的氫原子屬于“等效”氫原子，如分子中有2種“等效”氫原子。(2)換元法：一種烴如果有m個(gè)氫原子可被取代，那么它的n元取代物與(m－n)元取代物種類相等。例2．分子式為C3H4Cl2且含有結(jié)構(gòu)的有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))()A．3種 B．4種C．5種 D．6種【特別提醒】(1)在表示有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，比例模型比結(jié)構(gòu)式、球棍