人教版 (2019)必修第二冊(cè)第七章有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8 搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)質(zhì)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

知識(shí)精講
知識(shí)點(diǎn)01 有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)
1．有機(jī)化合物
（1）有機(jī)化合物的組成元素
①有機(jī)物中一定含有_______元素，常含有氫、氧元素，有的還含有氮、硫、磷、鹵素等。
②含碳元素的化合物不一定都是有機(jī)物。如CO、CO2、碳酸鹽、氰化物等為無(wú)機(jī)物。
（2）甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，甲烷的分子式為_______，電子式為_______，結(jié)構(gòu)式為_______。
2．有機(jī)化合物中碳原子的結(jié)構(gòu)及成鍵特點(diǎn)
（1）機(jī)物中，碳原子可以形成_______個(gè)共價(jià)鍵。
（2）碳原子間成鍵方式多樣
①碳碳之間的結(jié)合方式有單鍵（_______）、雙鍵（______________）、三鍵（_______）。
②多個(gè)碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈，也可以結(jié)合成碳環(huán)（且可帶支鏈），如圖所示。
（3）有機(jī)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①有機(jī)物分子可能只含有一個(gè)或幾個(gè)碳原子，也可能含有成千上萬(wàn)個(gè)碳原子。
②含有相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子，可能因?yàn)樘荚娱g_______或_______的不同而具有多種結(jié)構(gòu)。
【即學(xué)即練1】大多數(shù)有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是（）。
A．形成4對(duì)共用電子對(duì)
B．通過(guò)非極性鍵結(jié)合
C．通過(guò)2個(gè)共價(jià)鍵結(jié)合
D．通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合
知識(shí)點(diǎn)02 烷烴的結(jié)構(gòu)
1．甲烷的結(jié)構(gòu)
（1）空間結(jié)構(gòu)是_______結(jié)構(gòu)，_______原子位于正四面體的中心，4個(gè)_______原子位于4個(gè)頂點(diǎn)上。
（2）分子中的4個(gè)C－H的長(zhǎng)度和強(qiáng)度_______，相互之間的夾角_______，為109°28′。
2．烷烴
（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：碳原子之間都以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”
（2）示例
（3）鏈狀烷烴分子通式：______________。
（4）烷烴的一般命名
①方法
②示例：C4H10稱__________，C8H18稱__________，C12H26稱__________。
3．同系物
（1）概念：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)__________的化合物，互稱為同系物。
（2）示例：CH4、C2H6、C3H8互為同系物。
4．同分異構(gòu)體
（1）同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的__________，但具有不同_____的現(xiàn)象。同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是有機(jī)物種類繁多的重要原因之一。
（2）同分異構(gòu)體：具有_______________的化合物互稱為同分異構(gòu)體。
（3）C4H10的同分異構(gòu)體：__________和__________，其名稱分別為__________和__________。
【即學(xué)即練2】如圖所示是幾種烷烴的球棍模型，試回答下列問(wèn)題：
（1）A、B、C三者的關(guān)系是____________。
（2）A的分子式為________，C的名稱為________。
（3）B________（填“存在”或“不存在”）同分異構(gòu)體，寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________________。
能力拓展
考法01 有機(jī)化合物中碳原子的結(jié)構(gòu)及成鍵特點(diǎn)
【典例1】下列關(guān)于碳原子的成鍵特點(diǎn)及成鍵方式的理解中正確的是（）。
A．飽和碳原子不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B．碳原子只能與碳原子形成不飽和鍵
C．具有六個(gè)碳原子的苯與環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)不同
D．五個(gè)碳原子最多只能形成四個(gè)碳碳單鍵
【知識(shí)拓展】
考法02 烷烴的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【典例2】下圖是由4個(gè)碳原子結(jié)合成的5種有機(jī)物（氫原子沒(méi)有畫出），下列說(shuō)法正確的是（）。
A．有機(jī)物（a）的名稱為異丁烷
B．有機(jī)物（a）中四個(gè)碳原子共平面
C．上述有機(jī)物中與（c）互為同分異構(gòu)體的只有（b）
D．上述有機(jī)物中，（c）與（d）屬于同系物
【知識(shí)拓展】
1．烷烴的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2．有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表示方法
【知識(shí)拓展】有機(jī)物結(jié)構(gòu)式簡(jiǎn)化的原則
（1）同一個(gè)碳原子上的相同原子可以合并，如可簡(jiǎn)化為CH3－CCl2－CH3。
（2）依次相連的相同基團(tuán)可以合并，如CH3CH2CH2CH2CH3可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為CH3（CH2）3CH3。
（3）鍵線式簡(jiǎn)式，如CH3CH2CH2CH3可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為。
考法03 同系物和同分異構(gòu)體的判斷
【典例3】在下列各組物質(zhì)中，找出合適的序號(hào)填在對(duì)應(yīng)的橫線上。
①NO2和N2O4
②12C和14C
③K和Ca
④異戊烷（）和新戊烷（）
⑤和
⑥甲烷和丙烷
（1）互為同位素的是_______。
（2）互為同分異構(gòu)體的是_______。
（3）互為同系物的是_______。
（4）為同一種物質(zhì)的是_______。
【知識(shí)拓展】
1．判斷同系物的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
2．判斷同分異構(gòu)體的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
3．烴的一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷
【特別提醒】同分異構(gòu)體注意問(wèn)題
（1）同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)一定不同，因此它們的物理性質(zhì)存在差異；如果同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)相似，屬于同類物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)相似；如果同分異構(gòu)體是不同類別的物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)不同。
（2）烷烴中，甲烷、乙烷、丙烷不存在同分異構(gòu)體，其他烷烴均存在同分異構(gòu)體，且同分異構(gòu)體的數(shù)目隨碳原子數(shù)的增加而增多。
分層提分
題組A 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練
1．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況（）。
2．（2022·棗莊高一檢測(cè)）下列關(guān)于甲烷分子的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。
A．甲烷分子中的化學(xué)鍵都是極性鍵
B．甲烷分子中4個(gè)C－H完全相同
C．甲烷分子中碳原子位于正四面體的中心
D．甲烷分子中碳元素的化合價(jià)為＋4價(jià)
3．（雙選）以下結(jié)構(gòu)表示的有機(jī)物不屬于烷烴的是（）。
A． B．
C．CH3－CH3 D．
4．下列各物質(zhì)是甲烷同系物的是（）。
A． B．
C． D．
5．目前已知化合物中數(shù)量、種類最多的是第ⅣA族碳的化合物（有機(jī)化合物），下列有關(guān)其原因的敘述不正確的是（）。
A．碳原子既可以跟碳原子，又可以跟其他原子（如氫原子）形成4個(gè)共價(jià)鍵
B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價(jià)鍵
C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成雙鍵和三鍵
D．多個(gè)碳原子可以形成長(zhǎng)度不同的鏈（可以帶有支鏈）及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合
6．下列物質(zhì)中與CH3－CH2－CH2－CH3互為同分異構(gòu)體的是（）。
A．CH2＝CH－CH＝CH2 B．CH2＝CH－CH2－CH3
C．CH3－CH3 D．CH≡CH－CH2－CH3
7．碳原子的成鍵方式很多，如圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。
（1）圖中屬于烷烴的是________（填字母）。
（2）圖中的有機(jī)化合物中，含有的氫原子數(shù)都是8的是________。
8．寫出下列鏈狀烷烴的分子式。
（1）分子中含有14個(gè)氫原子的烷烴的分子式是________。
（2）相對(duì)分子質(zhì)量為44的烷烴的名稱為________。
（3）碳、氫原子個(gè)數(shù)比為2∶5的烷烴分子式為________，它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________，名稱分別為____________。
（4）含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的烷烴的結(jié)構(gòu)式為________________。
題組B 能力提升練
1．（2022·無(wú)錫高一檢測(cè)）下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是（）。
A．正丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：（CH3）2CHCH3
B．丙烷分子的空間填充模型：
C．甲烷分子的球棍模型：
D．乙烷的結(jié)構(gòu)式：
2．碳原子的不同結(jié)合方式使得有機(jī)物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯(cuò)誤的是（）。
3．（2022·南京高一檢測(cè)）下列說(shuō)法中正確的是（）。
A．乙烷與丙烷互為同分異構(gòu)體
B．相對(duì)分子質(zhì)量相同、結(jié)構(gòu)不同的兩種化合物互為同分異構(gòu)體
C．同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化
D．CH3－CH2－CH3和互為同分異構(gòu)體
4．下列是四種烷烴分子的球棍模型或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，下列說(shuō)法正確的是（）。
① ②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3 ④CH3CH2CH3
A．四種烷烴中均含有C－C和C－H
B．①、②和③互為同分異構(gòu)體
C．③中的化學(xué)鍵均為極性鍵
D．①和③互為同系物
5．下列物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的是（）。
A．與CH3－CH2－CH3
B．CH3－CH2－Cl與CH3CH2CH2CH2Cl
C．CH4與CH3CH3
D．CH3CH（CH3）CH2CH2CH3與CH3CH2CH2CH（CH3）CH3
6．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應(yīng)，只生成2種一氯代物的是（）。
A．CH3CH3 B．CH3－CH3
C． D．CH3－CH2－CH3
7．生活中很多物質(zhì)的主要成分都是烷烴，如天然氣、打火機(jī)燃?xì)獾取Ｏ铝姓f(shuō)法正確的是（）。
A．烷烴分子通式為CnH2n＋2，所有烷烴都遵循這一通式
B．CH3－CH2－CH3、CH4、CH3CH2CH3互為同系物
C．烷烴分子中，相鄰的三個(gè)碳原子有可能在同一條直線上
D．分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，互稱為同系物
8．某些有機(jī)化合物的分子模型如圖所示。
回答下列問(wèn)題：
（1）屬于空間填充模型的是__________（填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同）。
（2）可表示同一種有機(jī)化合物的是______。
（3）含碳量最低的是__________，含氫量最低的分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________（保留一位小數(shù)）。
題組C 培優(yōu)拔尖練
1．（2022·寧波高一檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）。
A．1H2和3H2互為同位素
B．SO2和SO3互為同素異形體
C．C2H6和C5H12互為同系物
D．CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3互為同分異構(gòu)體
2．（2022·煙臺(tái)高一檢測(cè)）下列關(guān)于CH4和CH3－CH2－CH3的敘述不正確的是（）。
A．均能用通式CnH2n+2來(lái)表示
B．二者互為同系物
C．都屬于烷烴，分子中既有極性共價(jià)鍵又有非極性共價(jià)鍵
D．兩種烷烴分子中所含原子都不可能處于同一平面內(nèi)
3．C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲：CH3（CH2）3CH3，乙：CH3CH（CH3）CH2CH3，丙：C（CH3）4，下列相關(guān)敘述正確的是（）。
A．甲、乙、丙屬于同系物
B．C5H12表示一種純凈物
C．丙的一氯代物有3種
D．丙中5個(gè)碳原子一定不在同一平面上
4．（雙選）已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似于自行車，簡(jiǎn)稱“自行車烴”，如圖所示，下列關(guān)于它的敘述正確的是（）。
A．易溶于水
B．可以發(fā)生取代反應(yīng)
C．屬于飽和烴
D．與環(huán)己烷（）互為同系物
5．（2022·攀枝花高一檢測(cè)）如圖中的大黑點(diǎn)代表原子序數(shù)為1~18的元素的原子實(shí)（原子實(shí)是原子除最外層電子后剩余的部分），小黑點(diǎn)代表未用于形成共價(jià)鍵的最外層電子，短線代表共價(jià)鍵。下列各圖表示的結(jié)構(gòu)與化學(xué)式一定不相符的是（）。
6．有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化，如：
寫出下列物質(zhì)的分子式：
課程標(biāo)準(zhǔn)
課標(biāo)解讀
1．知道有機(jī)化合物分子是有空間結(jié)構(gòu)的，以甲烷、乙烯、乙炔、苯為例認(rèn)識(shí)碳原子的成鍵特點(diǎn)。
2．知道氧化、取代等有機(jī)反應(yīng)類型。
3．知道有機(jī)化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。
1．能辨識(shí)常見(jiàn)有機(jī)化合物分子中的碳骨架，能概括常見(jiàn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵類型。
2．了解烷烴的概念、通式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。理解同系物、同分異構(gòu)體的概念，并會(huì)判斷及書寫簡(jiǎn)單烷烴的同分異構(gòu)體。
烷烴
乙烷
丙烷
十一烷
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
______________
______________
______________
分子式
______________
______________
______________
碳原子數(shù)
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
n＞10
相應(yīng)漢字?jǐn)?shù)字
種類
表示方法
示例
分子式
用元素符號(hào)表示物質(zhì)的分子組成
CH4、C4H10
電子式
用“·”或“×”表示原子最外層電子的成鍵情況
結(jié)構(gòu)式
用短線“－”來(lái)表示1個(gè)共價(jià)鍵；用“－”（單鍵）、“＝”（雙鍵）或“≡”（三鍵）將所有原子連接起來(lái)
結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)式
表示單鍵的“－”可以省略，將與碳原子相連的其他原子寫在碳原子的旁邊，并在右下角注明個(gè)數(shù)
CH3CH2CH3
球棍
模型
用小球表示原子，短棍表示化學(xué)鍵
空間填
充模型
用不同體積的小球表示不同原子的大小
選項(xiàng)
A
B
C
D
圖式
化學(xué)式
NH3
C2H4
CCl4
CO2

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