高二化学 烷烃有机精品复习学案
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高二化学烷烃有机精品复习学案
【学习目标】
1、了解烷烃的概念、结构特点和通式。烷烃与饱和链烃的关系是认识烷烃的重要基础,烷烃的结构特点是学习本节的一个难点,烷烃的通式是后面学习其他烃的通式的基础。
2、了解烷烃的化学性质和烷烃物理性质的递变规律,这是本节内容的一个重点。
3、掌握烃基、同系物、同分异构现象和同分异构体的概念;能判断两种或多种物质是不是同系物,是不是同分异构体;能写出C5以内的烷烃分子的所有同分异构体。同位素和同分异构体是本节重点,同分异构体也是本章难点和高考热点。记住丙基、丁基和戊基的种数,它们是高考中经常出现的内容。
4、掌握烷烃的两种命名方法:习惯命名法和系统命名法。其中烷烃系统命名法是本节的重点,还是本节的难点、本章的难点,也是高考的常考内容,是掌握其他烃的命名的基础。
【基础知识精讲】
一、烷烃烃分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子的其余价键全部跟氢原子结合,这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。(1)烷烃首先是烃,分子中只含
C、H两种原子。(2)烷烃分子中只有两种键,碳碳单键(这是烷烃的重要结构特点)和碳氢键。(3)烷烃是饱和烃。C原子
数一定的烷烃分子中,H原子数已达到最多,其他同碳数的烃分子中的H原子数都不会比烷烃多。烷烃的分子式可用通式CnH2n+2(n∈N)表示,具有这一通式的物质一定是烷烃。(4)烷烃分子成链状,可以是所谓的“直链”,如:也可以含有支链,如:但结合为环状的不是烷烃,如:它们属于环烷烃,通式为CnH2n,化学性质与烷烃相似。碳原子间结合成链状是烷烃的另一个重要结构特点。所有烷烃分子都具有相似的结构特点:链状和碳碳单键。(5)下列烷烃是同一种物质前3种分别是结构简式,难以反映立体形象。其实每2个C单键连接。(2)相差一定数目的CH2原子团:这是同系物分子间的一种组成差别,是结构相似的一种表现形式,由此可以推出,互称同系物的物质应该具有相同的通式,如烷烃同系物的通式是:CnH2n+2(n∈N),但具有相同通式或者说相差一定数目CH2原子团的物质不一定互称为同系物;但符合通式CnH2n+2且分子内C原子数不同的有机物一定是烷烃同系物。
五、同分异构(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,叫做同分异构现象。(2)同分异构体:概念1:分子式相同,结构式不同的化合物互称为同分异构体。概念2:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(3)同系物、同分异构体、同位素和同素异形体的比较定义化学式结构性质同位素质子数相同、中子数不同的原子原子符号表示不同,如:H、H、H电子排布相同,原子核结构不同物理性质不
同,化学性质相同同素异形体同一种元素形成的不同单质[元素符号表示相同,分子式不同,如石墨和金刚石、O2和O3单质的组成或结构不同物理性质不同,化学性质相似同系物结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物不同相似物理性质不同,化学性质相似同分异构体分子式相同,结构式不同的化合物相同不同物理性质不同,化学性质不一定相同(4)戊烷的同分异构体①C5H12有3种同分异构体:②3种同分异构体的沸点,按正、异、新戊烷顺序而递减。因为同分异构体所带支链越多,分子结构越趋于球形,分子间接触面越小,分子间作用力就越小,故其沸点越低。如图5-11,表示了3个戊烷同分异构体分子间的结合图5-11键线式中,键的端点和拐点处有1个C原子,C原子的其他键用H补足,从左向右显然是结合力越来越小,其沸点越来越低。注意,新戊烷在常温下已是气体。(5)己烷的同分异构体有5种六、烃基烃失去1个原子后所剩余的原子团叫做烃基。(1)烃基通常用CH3粒子内所含电子数为:2+7=9。(3)烷烃失去1个H原子后剩余的原子团叫做烷基。(5)烃基不是单独存在的,而是存在于有机物分子之中,如:七、丙基、丁基和戊基(1)丙基有2种(丙烷只1种)(2)丁基有4种(丁烷只2种)先写出丁烷的同分异构体:正丁烷和异丁烷,然后用不同数字标注不等效H原子(也可同时用相同数字标注等效H原子)从①~④位上分别去掉1个H原子,可得4种不同的丁基:(3)戊基有8种(戊烷只3种)可依据写丁基的方法写出8种戊基来。
八、习惯命名法(1)根据分子里所含碳原子的数目来命名,碳原子数在以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示;碳原子数在以上的,就用数字来表示。例如C5H12叫戊烷,C17H36叫七烷。(2)同分异构体,用“正”“异”“新”等来区别。如戊烷的3种同分异构体,分别叫做正戊烷、异戊烷和新戊烷。(3)习惯命名法有很大的局限性,同分异构体越多,命名越困难。九、系统命名法(1)选主链,定某烷。①主链应是最长的C链,即是含C原子数目最多的C链,不一定是“最直”的C 链。如下列有机物主链的两种选择,前者是错误的,后者是正确的。②选择主链,要注意“支链”上C原子数目的隐蔽性。如下列有机物主链的两种选择,前者是错误的,后者是正确的。因为乙基上含有2个C原子,将CH2二甲基二乙基庚烷(√)名称2:34,4异丙基辛烷(√)名称2:4丙基辛烷(√)名称3:4二甲基异丙基”。②错。编号和书写取代基都应遵循“简单在前,复杂在后”的原则。正确命名为:33三甲基乙基己烷。由此可知⑥正确。⑤错。编号应遵循最低系列原则,摒弃序号之和最小原则。正确命名为:2,3,6,6,8C(CH3)3⑥(CH3)3CC键或
CCH2CH3”、1个“”和一个“CH2Cl(氯原子),得到以下4种结构:最后,分别在①~④的结构中安排2个Cl”,保留符合题意(2个“”,2个“Cl”)的(②③④⑧⑦),去掉重复的
(③④),即得答案。评注:方法1作为一种构造法,需要的是一种有序的思维,不能一味瞎凑。本构造法采用了一种先组合中
间,再补充边缘的构造策略。若思维无序造成遗漏是很可能的。两种方法相比,构造法只适合基团数目较少的有机物的组合;条件转换法虽适合所有基团数目(不论多少)的有机物的组合,但寻找替换母体有时较困难。
【同步达纲练习】
1、下列物质,属于烷烃的是(
)
A、C8H16
B、CH3CH2OH
2、下列各组物质,可能(包括一定)互为同系物的是(
)
A、甲烷和新戊烷
B、CH3Cl和CHCl3
C、C2H2和C2H4
D、C4H8和C9H1
83、下列有机物的命名正确的是(
)
A、3,3-二甲基丁烷
B、2,2-二甲基丁烷
C、2-乙基丁烷
D、2,3,3-三甲基丁烷