有机化合物的结构特点

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第3章 重要的有机化合物
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(2)设该烷烃分子式为CnH2n＋2，由 3n＋1 点燃 CnH2n＋2＋ O2――→nCO2＋(n＋1)H2O 2 1 3n＋1 2
20 mL 100 mL 3n＋1 有1∶ ＝20 mL∶100 mL，n＝3。 2 故分子式为C3H8。
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下列有关烷烃的叙述中，不正确的是(双选)( A．烷烃中除甲烷、乙烷外，其他烷烃都能使酸性 KMnO4溶液退色 B．所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应 C．烷烃的分子通式为CnH2n＋2，符合该通式的烃不一定 是烷烃 D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
链状 ，碳原子的其他 单键 结合成______ 分子中碳原子间以________ 价键都被_____________ 所饱和的有机物。 氢原子
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[记一记]
(1)烷烃的结构特点：分子中全为单键；链烃。
(2)异丁烷的结构简式可表示为 等。 (3)烷烃的化学性质与甲烷相似。
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3．同分异构现象与有机化合物种类的关系 同分异构现象是有机化合物结构多样性的表现之一，是导
致有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一。
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Biblioteka Baidu[记一记] (1)同分异构体之间属于不同物质。 (2)三个相似的概念：
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5．有下列各组物质：
其中，(1)属于同分异构体的是________；
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(2)属于同位素的是________； (3)属于同素异形体的是________；
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2．互称为同分异构体的物质不可能(
)
A．具有相同的相对分子质量
B．具有相同的结构 C．具有相同的分子式 D．具有相同的组成元素 解析：同分异构体是指具有相同的分子式而不同结构的物
质。
答案：B
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三、同分异构现象和同分异构体
[填一填]
1．定义
分子式 ，但具 (1)同分异构现象：化合物具有相同的__________ 不同结构 有 _____________的现象。 (2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异 构体。
2．规律
碳原子数 越多，它的同分异构体 有机化合物中的_______________ 数目就越多。
)
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解析：烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应，烷烃
均不能使酸性KMnO4溶液退色，这是烷烃的主要特性；随着 碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力增大，使其熔、沸点逐 渐升高；因分子通式中CnH2n＋2中的氢原子已达饱和，故符合 CnH2n＋2的有机物只可能是烷烃。
3.有机化合物的结构特点
4 个共价键。 (1)每个碳原子能与其他原子形成____
碳碳单键 (2)碳原子与碳原子之间可以形成(________)(
)、
碳碳双键 ____________(
碳碳叁键 )或____________(
)。
碳链 和_______ 碳环 。 (3)碳原子之间彼此可以共价键构成_______
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4．0.1 L某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1 L CO2和0.2 L水蒸气。该烃的分子式是( A．CH4 B．C2H4 )
C．C3H4
D．C3H6
mol气态烃完
解析：根据反应前后原子个数守恒原则，1 子和4个氢原子。 答案：A
全燃烧生成1 mol CO2和2 mol H2O，则1个烃分子中有1个碳原
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1．下列关于烃的说法中，正确的是( B．烃是指分子里含碳元素的化合物
)
A．烃是指分子里含有碳、氢元素的化合物
C．烃是指燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物
D．烃是指仅由碳和氢两种元素组成的化合物 解析：烃中只含有碳氢两种元素。 答案：D
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一、有机化合物的结构特点
[填一填] 碳和氢 两种元素组成的有机化合物，也 1 ． 烃 ：仅由 __________ 甲烷 是组成最简单的烃。 碳氢化合物 。______ 叫______________
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答案：AC
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(1)烃类物质完全燃烧的化学方程式为： y y 点燃 CxHy＋(x＋ )O2――→xCO2＋ H2O 4 2 (2)计算烃分子式的方法 ①通式法 ②燃烧化学方程式计算法
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正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10。C3H8 (丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物 质。
答案：B
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(1) 书写烷烃的同分异构体结构简式时，要保 证每个碳原子均形成四个共价键(连有四个原子)。 (2)类似结构简式 CH3CHCH3 中的“竖键”不能省 CH3 略，且必须连接在两个碳原子上。
乙烷
C 2 H6
丙烷
C 3 H8
正丁烷
C4H10
异丁烷
C4H10
CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
(CH3)2CHCH3
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CnH2n＋2 2.烷烃分子的通式：______________ 。
3．定义
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2．甲烷分子的结构
结构式
分子结构 示意图
球棍模型
填充模型
中心 ， 分子空间 正四面体 _________构型，碳原子位于正四面体的_____
构型
4个顶点 4个氢原子分别位于正四面体的__________
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1．写出下列各烃的分子式。 (1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍________。 (2)某气态烷烃20 mL完全燃烧时，正好消耗同温同压下
100 mL氧气，该烷烃的分子式________。
解析：(1)Mr(A)＝36×2＝72 设烷烃A的分子式为CnH2n＋2，有12n＋(2n＋2)＝72，n＝ 5，故A的分子式为C5H12。
答案：(1)D、F (2)A (3)C (4)E
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6．广州亚运会火炬“潮流”使用的燃料主要成分为丙 烷。 (1)丙烷的分子式为________，结构简式为_________，写 出丙烷充分燃烧的化学方程式__________________。
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[记一记]
(3)填充模型最能体现分子真实结构。
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[练一练]
1．(1)下列物质属于烃类物质的是(
A．CH3Cl C．CH3CH2OH B．CCl4 D．C2H2
、(CH3)2CHCH3
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[练一练]
2．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，其中分子中四
个碳原子在一条直线上吗？
答案：不在同一直线上。
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(4)属于同一种物质的是________。
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2 解析： 1 H 和 1 1 H的质子数相同，中子数不同，是氢的两种
核素；红磷和白磷都是由磷元素组成的单质，它们是同素异 形体；E中的两个结构简式都表示3－甲基戊烷，所以它们是 同一种物质；正丁烷和异丁烷的分子式相同互为同分异构 体；F中两物质的分子式相同，但它们的结构不同，它们互为 同分异构体。
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一、烷烃的化学性质
通常情况下，烷烃化学性质稳定，不与强酸、强碱和强 氧化剂反应。 1．取代反应：光照条件下与卤素单质的蒸气反应 光 CnH2n＋2＋X2――→CnH2n＋1X＋HX 2．燃烧 3n＋1 点燃 CnH2n＋2＋ O2――→nCO2＋(n＋1)H2O 2
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下列分子式不只表示一种物质的是( A．C3H8 C．CHCl3 B．C4H10 D．CH2Cl2
)
点拨： 不存在同分异构体的分子式只表示一种物质。
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2．下列有机化合物中，属于同分异构体的正确组合是 ( )
A．①和③ C．①和②
B．②③⑤ D．③和④
答案：B
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1．了解有机化合物中碳的成键特征，体会有机化合物的
多样性。 2．了解甲烷及烃的结构特点，知道有机化合物存在同分 异构现象。 3．认识有机化合物分子的立体结构，逐步培养空间想象
能力。
4．掌握烷烃同分异构体的书写。
答案：(1)C5H12 (2)C3H8
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二、同分异构体
1．甲烷的四种氯代物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4)均
各有1种，均为四面体结构，其中只有CCl4为正四面体结构。
2．烷烃(n≤5)的同分异构体的写法 (1)CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3均只有1种。
3．二氟甲烷是性能优异的环保产品，可替代会破坏臭氧
层的“氟利昂”，用作制冷剂。试判断二氟甲烷的分子结构 ( ) A．有4种 C．有2种 B．有3种 D．只有1种
解析：由于甲烷分子是正四面体结构，正四面体的任何两
个顶点总是相邻的，所以，二氟甲烷只有1种分子结构，故选 D项。 答案：D
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)
(2)已知烃类物质乙烯的分子式为C2H4，其结构式为 ________________，结构简式为________________。
答案：(1)D
(2)
CH2===CH2
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二、烷烃
[填一填] 1．几种常见的烷烃
名称
分子式 结构 简式
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第 3 章 重要的有机化合物
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第2课时
有机化合物的结构特点
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同分异构体(如正丁烷和异丁烷)
同素异形体(如O2和O3) 同位素(如H、D、T)
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[练一练]
答案：(1)同一物质
(2)同分异构体
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