同系物新教材 苏教版高中化学必修第二册 专题8有机化合物的获得与应用 精品学案（知识点考点汇总及配套习题）

专题8有机化合物的获得与应用

第一单元化学燃料与有机化合物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-1-

第1课时 天然气的利用 甲烷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-1-

第2课时 石油炼制 乙烯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-11-

第3课时 煤的综合利用 苯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-18-

第二单元食品中的有机化合物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-25-

第1课时 乙醇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-25-

第2课时 乙酸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-31-

第3课时 酯 油脂. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-38-

第4课时 糖类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-45-

第5课时 蛋白质和氨基酸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-52-

微专题3 运用“结构决定性质”理解有机物的官能团与性质的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . .-58-

第三单元 人工合成有机化合物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-61-

专题复习. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-68-

第一单元化学燃料与有机化合物

第1课时 天然气的利用 甲烷

一、 甲烷的存在、结构及物理性质

1存在

甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

2分子结构

甲烷的分子式是CH4 电子式。

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实验证明 甲烷分子具有正四面体空间结构其中四个C—H键长度和强度相同夹角相等。

3物理性质

微点拨有机化合物必须含有碳元素但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物如CO、 CO2、碳酸及其盐等。

二、 甲烷的化学性质

通常状况下 甲烷比较稳定不与高锰酸钾等强氧化剂反应也不与强酸、强碱反应。但在特定的条件下 甲烷也会发生某些反应。

1氧化反应(燃烧)

(1)化学方程式 CH42O2。

(2)现象 甲烷在空气中安静地燃烧火焰呈淡蓝色。

2取代反应

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若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代生成的CH3Cl还是四面体结构吗

[提示] CH3Cl中3个H和1个Cl仍位于四面体的4个顶点仍为四面体结构但不是正四面体结构。

三、烷烃

1烃

由碳、氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物又叫烃。

2烷烃

(1)概念碳原子都以碳碳单键相连其余的价键均用于与氢原子结合达到“饱和” 这一系列化合物被称为烷烃。

(2)烷烃结构上的特点

微点拨烷烃中碳碳结合成链状链状不是“直线状” 而是呈锯齿状链上还可分出支链如图所示。

3烷烃的命名

(1)表示

(2)碳原子数n相同结构不同时用正、异、新表示。

(3)举例 C6H14命名为己烷 C18H38命名为十八烷

C4H10的两种分子的命名

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无支链时 CH3CH2CH2CH3命名为正丁烷有支链时命名为异丁烷。

4 同系物

(1)概念结构相似、分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。

(2)实例 CH4、 C2H6、 C3H8互为同系物。

如何判断有机物之间是否互为同系物

[提示] 同系物间的分子结构相似、属于同一类物质 同系物间的组成上相差1个或若干个“CH2”原子团。

1判断正误(正确的打“√” 错误的打“×” )

(1)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。 (√)

(2)甲烷与Cl2的反应是置换反应。 (×)

(3)乙烷能与溴水发生取代反应而褪色。 (×)

(4)分子组成符合通式为CnH2n2 (n为正整数)的烃不一定是烷烃。 (×)

2下列分子式及结构式中从成键情况看不合理的是( )

B [C、 Si能形成4条共价键 N能形成3条共价键而O、 S能形成2条共价键可以看出B项中碳原子成键不合理。 ]

3将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶用玻璃片把瓶口盖好后分别做如下处理各有怎样的现象发生

(1)置于黑暗处 ________。

(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁 ________。

(3)放在光亮的教室里__________________________________

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_______________________________________________________________。

(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是________(填反应类型)反应有机物中常用作有机溶剂的是__________可用作灭火剂的是________。

[解析] 由于CH4与Cl2的取代反应是在光照条件下进行的因而在黑暗处不会发生反应将点燃的镁条靠近集气瓶则因光太强烈反应较快 能发生爆炸放于光亮的教室里反应较平缓地发生现象为黄绿色渐渐变浅最后消失瓶壁上出现油状液滴该类有机反应是典型的取代反应其产物有四种有机物常作有机溶剂的是CHCl3、CCl4作灭火剂的是CCl4。

[答案] (1)无明显现象 (2)发生爆炸 (3)黄绿色逐渐变浅最后消失瓶壁上出现油状液滴 (4)取代 CHCl3、 CCl4 CCl4

重难点1探究甲烷的性质(素养养成——宏观辨识与微观探析)

甲烷是创造适合生命存在的条件中扮演重要角色的有机分子。美国天文学家宣布他们首次在太阳系外发现了甲烷这是科学家首次在太阳系外行星探测到有机分子从而增加了确认太阳系外存在生命的希望。

[问题1] 甲烷的结构是怎样的甲烷具有哪些化学性质

[提示] 甲烷是正四面体结构 甲烷能够燃烧能与氯气在光照条件下发生取代反应。

[问题2] 甲烷和氯气发生反应时所得的产物有几种其反应类型是什么

[提示] 产物有5种分别为CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4、 HCl取代反应。

[问题3] 能否用CH4和Cl2按1 ∶ 1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?

[提示] CH4和C l2的反应是连锁反应不可能只发生第一步取代反应生成物为混合物即CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物 CH3Cl的产率低 因此不能用CH4和Cl2按1 ∶ 1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。

1 甲烷与氯气的取代反应

2.在光照条件下烷烃与Cl2、 Br2等卤素单质的气体发生取代反应生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。 CnH2n2X2继续发生取代反应。

1下列化学反应中不属于取代反应的是( )

A CH2Cl2Br2

B

C 2Na2H2O===2NaOHH2 ↑

C [取代反应是指有机物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。 C项中的反应为置换反应不是有机反应更不是取代反应。 ]

2某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。

根据题意 回答下列问题

(1)CH4与Cl2发生反应的条件是________若用日光直射可能会引起________。

(2)实验中可观察的实验现象有量筒内壁出现油状液滴饱和食盐水中有少量固体析出

______________________________________________________________

_____________________________________________________________等。

(3)实验中生成的油状液滴的化学式为______________________________

其中________是工业上重要的有机溶剂。

(4)用饱和食盐水而不用水的原因是________________________________

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_______________________________________________________________。

[解析] CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4、 HCl等物质随着反应进行 Cl2不断消耗黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4常温下是无色油状液体故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水量筒内的压强减小量筒内液面上升。 HCl溶于水后溶液中Cl浓度增大使NaCl固体析出。

[答案] (1)光照 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升

(3)CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4 CHCl3、 CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度抑制Cl2和水反应

 1 取代反应的特点是“上一下一有进有出” 类似无机反应中的复分解反应注意在书写化学方程式时防止漏写产物中的小分子。

 2 烷烃在光照条件下与溴水不反应但由于溴易溶于有机溶剂而被从水层萃取出来水层颜色变浅。

重难点2 同系物的理解与判断(素养养成——宏观辨识与微观探析)

[问题1] CH3CH2CH2CH3是否属于同系物为什么

[提示] 不是。因为同系物是指在分子组成上必须相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3分子式相同属于同分异构体。

[问题2] CH2===CHCH3互为同系物由此判断分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物一定是同系物吗

[提示] 与CH2===CH2互为同系物的是CH2===CHCH3  因为CH2===CH2和CH2===CHCH3分子中都含分子中含碳碳单键而不含双键化学键类型不同结构不相似。 由此可知分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物结构不一定相似故不一定是同系物。

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1 同系物判断的三个关键点

(1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式) 。

(2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n) 。

2 同系物判断的几个“一定”和“不一定”

(1)同系物在分子组成上一定相差1个或若干个“CH2”原子团但在分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物不一定是同系物。

(2)同系物具有同一通式但具有同一通式的有机化合物不一定是同系物。

(3)同系物的化学性质一定相似但化学性质相似的物质不一定是同系物。

(4)同系物的相对分子质量一定不相同。

3下列关于同系物的说法中错误的是( )

A 同系物具有相同的最简式

B 同系物能符合同一通式

C 同系物中相邻的同系物彼此在组成上相差1个“CH2”原子团

D 同系物的化学性质基本相似物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化

A [结构相似必属于同一类物质 因此有同一通式但不一定有相同的最简式 A错误 B正确相邻同系物在组成上相差1个“CH2”原子团 C正确 因结构相似所以化学性质基本相似但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化 D正确。 ]

4下列各组物质互为同系物的是( )

A O2和O3

B CH4和C3H8

C CH3CH2CH2CH3和(CH3) 3CH

D 1H和21H

B [O2和O3互为同素异形体 11H和21H互为同位素 CH3CH2CH2CH3和(CH3) 3CH分子式相同只有CH4和C3H8满足同系物的概念。 ]

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(1)为了充分利用资源 国家大力提倡在农村建设沼气

池将粪便、垃圾、植物秸秆等转化为沼气。沼气的主要成分是什么 (素养角度——宏观辨识与微观探析)

[提示] 沼气的主要成分是甲烷。

(2)已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L含碳75%含氢25%利用这些数据怎样确定它的分子式 (素养角度——证据推理与模型认知)

[提示] 甲烷的摩尔质量为M22.4 L/mol×0.717 g/L≈16 g/mol, 1 mol甲烷气体中含碳原子的物质的量甲烷气体中含氢原子的物质的量

1下列关于甲烷的叙述中不正确的是( )

A. 甲烷是一种无色、难溶于水的气体

B将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液溶液褪色

C 甲烷只有1种二氯代物证明它是正四面体结构

D CH4和Cl2在光照条件下能发生反应得到多种产物

B [常温下 甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体 A正确 甲烷中不含有不饱和键不能与高锰酸钾溶液反应使溶液褪色 B错误 甲烷的取代产物二氯甲烷没有同分异构体 即可说明甲烷是正四面体结构 C正确 甲烷与氯气在光照条件下发生反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷四种有机产物另外还有HCl气体生成 D正确。 ]

2 甲烷和氯气以1 ∶ 3的物质的量比混合在光照条件下得到的有机产物是( )

①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4

A只有① B①和②的混合物

C只有② D①②③④的混合物

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