高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-10.1最簡單的有機化合物甲烷課件

第十單元有機化合物第一頁，共47頁。

教材案

考綱解讀(jiědú)內(nèi)容名稱考點盤查能力要求

第1講最簡單的

有機化合物——甲

烷1.甲烷的結(jié)構(gòu),甲烷的化學(xué)性質(zhì)理解

2.烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和通式,烷烴性質(zhì)的遞變規(guī)律了解3.同分異構(gòu)現(xiàn)象和

同分異構(gòu)體理解第二頁，共47頁。第2講來自石油

和煤的兩種基本化

工原料1.乙烯、苯等有機

化合物的主要性質(zhì)理解

2.乙烯、氯乙烯、

苯及其同系物在化

工生產(chǎn)中的重要作

用了解3.加成反應(yīng)、取代

反應(yīng)、加聚反應(yīng)等

反應(yīng)類型理解第三頁，共47頁。第3講生活中兩

種常見的有機物1.乙醇、乙酸的組

成、結(jié)構(gòu)、主要性

質(zhì)以及它們在生活

中的應(yīng)用理解

2.烴的衍生物、官

能團和酯的概念,以

及官能團在有機物

中的重要作用了解3.酯化反應(yīng)的原理

和實驗操作理解第四頁，共47頁。第4講基本營養(yǎng)

物質(zhì)——糖類、油

脂、蛋白質(zhì)1.糖類、油脂、蛋

白質(zhì)的組成和主要

性質(zhì)了解

2.糖類、油脂、蛋

白質(zhì)在生產(chǎn)、生活

中的重要應(yīng)用了解第五頁，共47頁。第1講最簡單的有機(yǒujī)化合物——甲烷第六頁，共47頁。一、有機物1.有機物及有機化學(xué)(yǒujīhuàxué)的概念有機物指的是含①碳元素的化合物,其組成元素除碳

外,通常還含有氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等元素,少

數(shù)含碳元素的化合物(如CO、CO2、碳酸鹽)的結(jié)構(gòu)和

性質(zhì)跟無機物相似(xiānɡsì),仍屬于②無機物。2.有機物的特點(tèdiǎn)(1)碳原子的成鍵特點:a.每個碳原子不僅能與氫原子或

其他原子形成③4個共價鍵,而且碳原子之間也能以④第七頁，共47頁。共價鍵相結(jié)合;b.碳原子間不僅可以形成(xíngchéng)穩(wěn)定的單鍵,還

可以形成(xíngchéng)穩(wěn)定的⑤雙鍵或⑥三鍵;c.多個碳原子可以相

互結(jié)合成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶有支鏈,還可

以結(jié)合成碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)也可以相互結(jié)合。(2)性質(zhì)(xìngzhì)特點(大多數(shù)有機物)a.⑦難溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑;b.多

為⑧非電解質(zhì),不易導(dǎo)電;c.多數(shù)熔、沸點(fèidiǎn)⑨較低;d.多數(shù)

易燃燒,易分解。(3)有機反應(yīng)特點第八頁，共47頁。有機(yǒujī)反應(yīng)復(fù)雜,速度慢,多需要⑩催化劑,而且?副反應(yīng)多,所以有機(yǒujī)反應(yīng)常用“?”代替“?”。?特別(tèbié)提醒:有機物的種類(zhǒnglèi)繁多,達數(shù)百萬種,其原因是:①碳原子有4個價電子,能與其他原子形成4個共價鍵。②碳鏈的長度可以不同;碳原子之間的結(jié)合方式可

以有單鍵、雙鍵、三鍵,也可以有長鏈或環(huán)狀等。③有機物普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。第九頁，共47頁?！锘犹骄?tànjiū)1下列有關(guān)有機物的說法不正確的是?(

)A.有機物中都含有(hányǒu)碳元素B.所有的有機物在一定條件(tiáojiàn)下都可以相互轉(zhuǎn)化C.有機物參與的反應(yīng),一般都比較復(fù)雜,反應(yīng)速率較慢,

且常伴有副反應(yīng)發(fā)生D.有機物和無機物在性質(zhì)上的差別不是絕對的第十頁，共47頁。【解析】并不是所有有機物之間都可以(kěyǐ)相互轉(zhuǎn)化。答案(dáàn):B二、“根”與“基”的比較(bǐjiào)“根”通常是指帶電荷的原子團,它們都是

離子。如:銨根N

,硫酸根S

。“基”通常是分子中失去一個或幾個

氫原子后剩下的基團,一般是呈

電中性的原子或原子團。從結(jié)構(gòu)上看必有某原子含有未成對電子,如羥基—OH、甲

基—CH3等。第十一頁，共47頁。?特別(tèbié)提醒:可以通過比較甲烷和甲基的電子式來理解(lǐjiě)“基”的形

成過程。甲烷(jiǎwán)的電子式:??H

甲基的電子式:

·?H第十二頁，共47頁。1.分子式:把元素符號組合起來,用以表示物質(zhì)(包括單

質(zhì)和化合物)組成的式子(shìzi)。如甲烷的分子式為CH4。2.電子式:用“·”或“×”表示元素原子的最外層電

子,用元素符號表示原子核及內(nèi)層(nèicénɡ)電子的表示式稱電子

式。如CH4電子式:??H。三、有機物分子的表示(biǎoshì)方法第十三頁，共47頁。3.結(jié)構(gòu)式:用短線“—”表示(biǎoshì)分子中一對共用電子。如

CH4的結(jié)構(gòu)式:?。?特別(tèbié)提醒:通常所說的有機物分子中碳原子的“4價”理論(lǐlùn)是指

有機物分子中每一個碳原子與一個或多個碳原子(或

其他原子)形成4對共用電子對,可以是4個單鍵,如甲烷

分子,也可以是單鍵和雙鍵,如乙烯分子中的成鍵方式,第十四頁，共47頁?；蛘呷缫宜岱肿?fēnzǐ)中的碳氧雙鍵。同時也不能理解為有機化合物中碳元素的化合價為+4價,如甲烷中碳元素一

般認為(rènwéi)是-4價。有機化合物中元素的化合價是根據(jù)化

合物中正負化合價的代數(shù)和為零計算的。有機物中的

氧顯-2價,H顯+1價。4.結(jié)構(gòu)簡式:略去原子間表示單鍵的短線(duǎnxiàn),突出表示物質(zhì)

性質(zhì)特征部分的式子稱為結(jié)構(gòu)簡式。如:CH3CH3、

?。第十五頁，共47頁。5.最簡式(實驗(shíyàn)式):表示化合物中元素最簡整數(shù)比的式

子,如烯烴(CH2)、苯(CH)。四、同系物、同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)1.同位素:具有(jùyǒu)相同?質(zhì)子數(shù),不同?中子數(shù)的?同一元素的不同原子互稱為同位素。如

H

H

H

Cl

Cl。2.同素異形體:同種

元素形成的性質(zhì)不同的

單質(zhì)。如:金剛石和石墨、O2和O3。第十六頁，共47頁。3.同系物:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差(xiānɡchà)?一個或若干個CH2原子團的物質(zhì),互稱為同系物。?特別(tèbié)提醒:(1)同系物必須結(jié)構(gòu)(jiégòu)相似,即組成元素相同,官能團種類、個數(shù)相同,分子組成通式相同。(2)同系物間相對分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍。(3)化學(xué)性質(zhì)以相似性為主,也存在差異性,物理性質(zhì)上

存在遞變性:隨碳數(shù)增加,狀態(tài)由氣→液→固,熔、沸點

逐漸升高,密度逐漸增大。第十七頁，共47頁。(4)同系物判斷:①結(jié)構(gòu)相似;②通式(tōngshì)相同;③同一類物質(zhì);

④組成上相差若干個CH2原子團。4.同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)體化合物具有相同的?分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,叫做(jiàozuò)同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱

同分異構(gòu)體。如正丁烷與異丁烷就是丁烷的兩種同分

異構(gòu)體,屬于兩種化合物。正丁烷異丁烷熔點(℃)

-138.4

-159.6沸點(℃)

-0.5

-11.7第十八頁，共47頁。?特別(tèbié)提醒:(1)中學(xué)階段涉及的有機物的同分異構(gòu)體常見(chánɡjiàn)的有三類:①碳鏈異構(gòu):如正丁烷(dīnɡwán)和異丁烷(dīnɡwán);②位置(官能團位置)異構(gòu):如正丙醇CH3CH2CH2OH和

異丙醇CH3CH(OH)CH3;③異類異構(gòu)(又稱官能團異構(gòu)):如乙醇CH3CH2OH和甲醚CH3OCH3。(2)有機物大都有同分異構(gòu)現(xiàn)象,而無機物中較為少見。第十九頁，共47頁?！窘馕觥緾5H12的碳鏈的連接(liánjiē)方式如下:

答案(dáàn):三種★互動(hùdònɡ)探究2C5H12的同分異構(gòu)體有幾種?第二十頁，共47頁。②NH4CNO和CO(NH2)2

③C2H5NO2和NH2CH2COOH④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·ClA.①②③B.②③④C.②③D.③④【解析】①中的分子式不同(bùtónɡ),②③④中分子式相同,但

結(jié)構(gòu)不同(bùtónɡ),所以互為同分異構(gòu)體。答案(dáàn):B★互動探究(tànjiū)3下列各組物質(zhì)中,兩者互為同分異構(gòu)

體的是?(

)①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O第二十一頁，共47頁。

同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體對象原子單質(zhì)有機物化合物相似質(zhì)子數(shù)元素種類結(jié)構(gòu)分子式相異中子數(shù)化學(xué)式、結(jié)構(gòu)相差n個CH2結(jié)構(gòu)5.“四同”比較(bǐjiào)第二十二頁，共47頁。注意點①由于存在同

位素,原子的種

類比元素的種

類多;②同位素

的化學(xué)性質(zhì)幾

乎相同;③天然存在的

某種元素中,不

論是游離態(tài)還

是化合態(tài),各種

同位素原子的

含量不變①由于結(jié)構(gòu)不

同,化學(xué)性質(zhì)也

有差異,如白磷

比紅磷活潑;②H2、D2、T2

的關(guān)系不是同

素異形體也不

是同位素,而是

同一物質(zhì)①具有同一個

通式;②化學(xué)性

質(zhì)相似;③物理性質(zhì)隨

相對分子質(zhì)量

的改變而呈規(guī)

律性變化①因分子式相

同,故組成和相

對分子質(zhì)量也

相同;②相對分

子質(zhì)量相同的

物質(zhì)不一定是

同分異構(gòu)體,如

HCOOH和CH3

CH2OH實例16O、17O、18O金剛石、C60、

石墨CH4、C2H6CH3COOH、HCOOCH3第二十三頁，共47頁。五、甲烷的分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)與性質(zhì)1.甲烷(jiǎwán)的分子結(jié)構(gòu)分子式:CH4,電子式:

H,結(jié)構(gòu)式:

。2.甲烷(jiǎwán)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):

無色無味的氣體,難溶于水,密度比空氣小,是

沼氣、天然氣的主要成分(天然氣中按體積計,CH4占80%~97%)。第二十四頁，共47頁。(2)化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì):①一般情況下,性質(zhì)穩(wěn)定,與?強酸、強堿(qiánɡjiǎn)及強氧化劑等不起反應(yīng)。②可燃性(甲烷(jiǎwán)的氧化反應(yīng))CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1

③取代反應(yīng):甲烷與氯氣的反應(yīng)CH4+Cl2?CH3Cl+HCl第二十五頁，共47頁。CH3Cl+Cl2?CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2?CHCl3+HClCHCl3+Cl2?CCl4+HCl?特別(tèbié)提醒:1.甲烷與氯氣(lǜqì)反應(yīng)①反應(yīng)條件:光照(室溫下在暗處(ànchǔ)不發(fā)生反應(yīng))。②反應(yīng)物質(zhì):純鹵素單質(zhì),例如甲烷與氯水、溴水不反

應(yīng),與氯氣、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。第二十六頁，共47頁。③甲烷分子(fēnzǐ)中的四個氫原子可逐一被取代,故有機產(chǎn)物

甲烷的鹵代物并非一種,而是幾種鹵代物的混合物。2.取代反應(yīng)與置換(zhìhuàn)反應(yīng)的比較取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代,生成物中不一定有

單質(zhì)反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進行受催化劑、溫度、光照等

外界條件的影響較大在水溶液中進行的置換反應(yīng)遵循金屬或

非金屬活動順序分步取代,很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進行第二十七頁，共47頁。六、烷烴的結(jié)構(gòu)(jiégòu)、性質(zhì)烷烴:烴的分子中碳原子間都以?單鍵互相連接成鏈狀,碳原子其余的價鍵全部跟氫原子結(jié)合,達到?飽和狀態(tài)。所以這種類型(lèixíng)的烴又叫飽和烴。由于C—C連

成鏈狀,所以又叫飽和鏈烴,或叫烷烴。若C—C連成環(huán)

狀,則為環(huán)烷烴。第二十八頁，共47頁。②烷烴的通式(tōngshì)為CnH2n+2,環(huán)烷烴:CnH2n。③含相同(xiānɡtónɡ)碳原子的烴分子中,烷烴能夠結(jié)合的氫原子數(shù)

目最多。?特別(tèbié)提醒:①烷烴分子中碳原子之間均以單鍵結(jié)合,其余的價鍵均

與氫原子結(jié)合。第二十九頁，共47頁?？键c(kǎodiǎn)透析考點(kǎodiǎn)1

甲烷及烷烴的性質(zhì)?典例1

利用甲烷與氯氣發(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(xiànshí)。某化學(xué)興

趣小組在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如下:第三十頁，共47頁。(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度(sùdù);②均勻混合氣

體;③

。第三十一頁，共47頁。(2)設(shè)?=x,若理論(lǐlùn)上欲獲得最多的氯化氫,則x值應(yīng)

。(3)D裝置(zhuāngzhì)的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是

。(4)E裝置(zhuāngzhì)的作用是

(填字母)。a.收集氣體b.吸收氯氣c.防止倒吸d.吸收氯化氫(5)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻

璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的第三十二頁，共47頁。化學(xué)(huàxué)方程式:

。(6)E裝置除生成鹽酸外,還含有有機物,從E中分離出鹽

酸的最佳(zuìjiā)方法為

。該裝置還有缺陷,原因是

沒有進行尾氣處理,其尾氣主要成分為

(填字

母)。a.CH4b.CH3Clc.CH2Cl2d.CHCl3e.CCl4

第三十三頁，共47頁。【答案(dáàn)】(1)干燥混合氣體(2)大于或等于(děngyú)4(3)吸收(xīshōu)過量的氯氣(4)cd(5)CH4+2Cl2

C+4HCl(6)分液;ab第三十四頁，共47頁。技能(jìnéng)歸綱烷烴鹵代反應(yīng)(fǎnyìng)中需注意的幾個問題1.反應(yīng)(fǎnyìng)條件與反應(yīng)(fǎnyìng)物:在光照條件下與鹵素單質(zhì)反應(yīng)(fǎnyìng)。2.生成物:多種鹵代烷烴和HX(X為F、Cl、Br等)的混

合物,其中HX(X為F、Cl、Br等)的物質(zhì)的量最多。3.發(fā)生取代反應(yīng)時,碳鏈結(jié)構(gòu)沒有變化,1molX2(鹵素單

質(zhì))只能取代1mol氫原子。第三十五頁，共47頁。學(xué)以致用(xuéyǐzhìyòng)1.下列有關(guān)丙烷(bǐnɡwán)的敘述中正確的是?(

)A.比甲烷、乙烷(yǐwán)等烷烴更難液化B.光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)C.分子中的碳原子在一條直線上D.有兩種二氯取代產(chǎn)物第三十六頁，共47頁?！窘馕觥勘榈姆悬c比甲烷、乙烷高,所以丙烷比甲

烷、乙烷更易液化,A項錯誤;丙烷在光照條件下能發(fā)

生取代反應(yīng),B項正確;丙烷中碳原子直接(zhíjiē)相連呈鏈狀

結(jié)構(gòu),并不在一條直線上,C項錯誤;丙烷有四種二氯取

代物,D項錯誤?！敬鸢?dáàn)】B第三十七頁，共47頁。

考點(kǎodiǎn)2

同分異構(gòu)體的確定?典例2

某烷烴,其一氯代物只有(zhǐyǒu)2種,二氯代物有4種,則該烷烴可能是?(

)A.甲烷(jiǎwán)B.異戊烷C.丙烷D.2-甲基丙烷第三十八頁，共47頁?！窘馕?jiěxī)】CH4的一氯代物有1種,二氯代物有1種;

?的一氯代物有4種,二氯代物有10種;CH3—CH2—CH3的一氯代物有2種,二氯代物

有4種;?的一氯代物有2種,二氯代物有3種,所以C項符合題意?！敬鸢?dáàn)】C第三十九頁，共47頁。有關(guān)烷烴的同分異構(gòu)體的書寫要求不重復(fù)、不遺漏,

所以(suǒyǐ)在書寫時必須按照一定的規(guī)律。技能(jìnéng)歸綱1.規(guī)律(guīlǜ)烷烴(只可能存在碳鏈異構(gòu)),書寫時規(guī)則如下:成直鏈,

一條線;摘一碳,掛中間;往邊移,不到端;摘兩碳,乙基安;

二甲基,同、鄰、間;不重復(fù),要寫全。第四十頁，共47頁。2.方法(fāngfǎ)把握結(jié)構(gòu)(jiégòu)對稱性:采用“對稱軸”法。對于碳鏈異構(gòu)和官能團的位置異構(gòu),都重在把握結(jié)構(gòu)的

對稱性,采用“對稱軸”法確定。有了對稱軸之后,只

需考慮分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)中對稱軸一側(cè)的支鏈或官能團的取代位置,不能超越對稱軸至另一側(cè),但可以在對稱軸的軸

線位置上。3.記住幾個重要的基團的種類對直接判斷出同分異構(gòu)

體的種類很有好處:丙基2種,丁基4種,戊基8種。第四十一頁，共47頁。學(xué)以致用(xuéyǐzhìyòng)2.某烴的一種(yīzhǒnɡ)同分異構(gòu)體只能生成一種(yīzhǒnɡ)一氯代物,該烴

的分子式可以是?(

)A.C3H8B.C4H10C.C5H12