化学讲义2023年化学讲义7.1认识有机化合物

7.1认识有机化合物（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一有机化合物中碳原子的成键特点【例1】（2023·高一课时练习）有机物种类繁多的原因是A．碳元素在地壳中的含量大，且属于非金属B．碳原子间能以共价键结合，形成多种链状和环状结构C．碳元素所形成的化合物性质稳定，且共价键键能大D．碳原子中质子数和中子数相等【答案】B【解析】有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键，而且可以形成链状或环状等结构，是导致有机物种类繁多的原因，综上所述故B正确。【一隅三反】1．（2022春·宁夏银川·高一校考阶段练习）有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键B．碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为直线形【答案】D【解析】A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键，达到8电子稳定结构，故A正确；B．碳原子间不仅能形成碳链，也能形成碳环，如各种烷烃和苯，故B正确；C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同，构成正四面体结构，故C正确；D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿状，故D错误；故选：D。2．（2022春·贵州·高一校联考阶段练习）大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是A．全部通过非极性键结合 B．形成4对共用电子C．通过2个单键结合 D．通过离子键和共价键结合【答案】B【解析】A．碳原子与其他原子形成的化学键有极性键，也有非极性键，碳碳键是非极性的，碳氢键是极性的，A错误；B．有机物分子中每个碳原子结合4个电子，形成8电子稳定结构，也就是4对共用电子，B正确；C．碳原子与其他原子可形成单键、双键或三键，C错误；D．碳原子与其他原子形成的化学键都是共价键，D错误；故选B。3．（2022春·甘肃天水·高一天水市第一中学校考阶段练习）关于有机化合物中碳原子的成键特点，下列叙述不正确的是A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键C．碳原子之间既可以形成单键，又可以形成双键或三键D．多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链)，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架【答案】B【解析】A．碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；B．常温下碳原子性质不活泼，故B错误；C．碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键、三键，故C正确；D．碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环，且多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确；答案选B。考点二烷烃的命名【例21】（2022四川）下列有关烷烃的命名错误的是A．2甲基丁烷B．2，2，4三甲基戊烷C．4甲基戊烷D．2，4二甲基己烷【答案】C【解析】A．的主链有4个碳原子，2号碳原子上有一个甲基，命名为2甲基丁烷，故A正确；B．的主链有5个碳原子，2号碳原子上有2个甲基，4号碳原子上有一个甲基，命名为2，2，4三甲基戊烷，故B正确；C．的主链有5个碳原子，甲基在2号碳原子上，正确命名为2甲基戊烷，故C错误；D．的主链有6个碳原子，2号和4号碳原子上分别有一个甲基，命名为2，4二甲基己烷，故D正确；故答案选C。【例22】（2022春·辽宁葫芦岛·高二校考阶段练习）用系统命名法命名下列烷烃。(1)_______。(2)_______。(3)_______。(4)_______。(5)_______。【答案】(1)2甲基丁烷(2)2，4二甲基己烷(3)2，5二甲基3乙基己烷(4)3，5二甲基庚烷(5)2，4二甲基3乙基己烷【解析】（1）烷烃主链含有4个碳原子，第二个碳上1个甲基做支链，名称是2甲基丁烷；（2）主链含有6个碳原子，第二、第四个碳上各有1个甲基做支链，名称是2，4二甲基己烷；（3）烷烃主链含有6个碳原子，第二、第五个碳上各有1个甲基做支链，第三个碳上有一个乙基做支链，名称是2，5二甲基3乙基己烷；（4）烷烃主链含有7个碳原子，第三、第五个碳上各有个1甲基做支链，名称是3，5二甲基庚烷；（5）烷烃主链含有6个碳原子，第二、第四个碳上各有1个甲基做支链，第三个碳上有一个乙基做支链，名称是2，4二甲基3乙基己烷。【一隅三反】1．（2023秋·重庆沙坪坝）下列烷烃的系统命名中，正确的是A．2，3，3三甲基丁烷 B．3，3甲基戊烷C．3甲基2乙基戊烷 D．2，3二甲基丁烷【答案】D【解析】A．编号起点不对，应该是2，2，3三甲基丁烷，A错误；B．书写不正确，应该是3，3二甲基戊烷，B错误；C．主链碳原子个数不对，应该是3，4二甲基己烷，C错误；D．2，3二甲基丁烷的命名正确，D正确；答案选D。2．（2022春·甘肃白银）烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础，系统命名的名称是A．1甲基4乙基戊烷 B．2乙基戊烷 C．1，4二甲基己烷 D．3甲基庚烷【答案】D【解析】选择分子中最长的碳链为主链，把支链烷基看作主链上的取代基，根据主链所含的碳原子数称为某烷。该分子主链有7个碳，为庚烷。由距离支链最近的一端开始，将主链的碳原子用阿拉伯数字编号，支链所在的位置以它所连接的碳原子的号数表示。故该物质的系统命名为3甲基庚烷，D正确。3．（2022春·安徽安庆）下列关于有机化合物的命名正确的是A．1，3−二甲基−2−丁烯B．2−甲基−2，4−己二烯C．烷烃的名称为：异戊烷D．烷烃的正确命名是2−甲基−3−丙基戊烷【答案】B【解析】A．主链含有5个C原子，碳碳双键中最特认真号为2，2号C原子上有1个甲基，该有机物的名称为2−甲基−2−戊烯，故A错误；B．根据选项B的结构简式为，命名为2−甲基−2，4−己二烯，故B正确；C．主链上有5个C原子，编号从右向左，2号C原子上有1个甲基，命名为2−甲基戊烷，故C错误；D．该烷烃最长碳链上有6个碳原子，应为2−甲基−3−乙基己烷，故D错误；故答案选B。考点三烷烃的性质【例31】（2023·高一课时练习）关于烷烃性质的叙述中，不正确的是A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应D．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色【答案】B【解析】A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态，选项A正确；B．烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，选项B不正确；C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，选项C正确；D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，选项D正确；答案选B。【例32】（2022春·黑龙江双鸭山·高一校考期末）两种气态烃的混合物共1L，在空气中完全燃烧生成1.5LCO2气体和2L水蒸气(均在120℃下测定)，关于该混合物的说法正确的是A．一定有甲烷 B．一定有乙烷C．一定含有甲烷，不一定含有乙烷 D．可能是甲烷和丙烷的混合物【答案】A【解析】由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L二氧化碳和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H4，烃分子中碳原子小于1.5的烃只能为甲烷，则混合物中一定含有甲烷，由甲烷的氢原子个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。【一隅三反】1．（2022春·四川泸州·高一校考阶段练习）下列有关烷烃的叙述中，正确的是①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性的高锰酸钾溶液褪色③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色⑥随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳的质量分数逐渐增大，无限趋近于A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑥ D．②④⑥【答案】C【解析】①在烷烃分子中，都存在CH键，除甲烷外其余烷烃分子中还存在CC键，CH及CC键都是单键，①正确；②烷烃性质稳定，所有的烷烃都不能使酸性的高锰酸钾溶液褪色，②错误；③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃，③错误；④烷烃的特种反应是取代反应，所有的烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应，④正确；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，不能发生反应，因此不能使溴水褪色，⑤错误；⑥烷烃分子式通式是CnH2n+2，其分子中C元素的含量为，当n趋于无穷时，14n+2≈14n，此时C元素的含量为，即随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳的质量分数逐渐增大，无限趋近于，⑥正确；综上所述可知：有关烷烃的叙述中，正确的是①④⑥，故合理选项是C。2．（2022春·浙江·高一浙江大学附属中学校考期中）科学家对探测器发回的数据进行了分析，发现土卫六的大气层中含有95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是A．碳氢化合物的通式为CnH2n+2B．燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C．烷烃性质比较稳定，不能发生氧化反应D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数【答案】D【解析】A．碳氢化合物可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等，烷烃的通式为CnH2n+2，烯烃的分子式通式是CnH2n，A错误；B．燃烧产物为二氧化碳和水的化合物可能是碳氢化合物，也可能是碳、氢、氧三种元素的化合物，B错误；C．烷烃性质比较稳定，在点燃时能够发生燃烧反应，燃烧反应属于氧化反应，C错误；D．碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数，D正确；故合理选项是D。3．（2022春·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第70中校考期中）某气态烷烃0.1mol，完全燃烧时，正好消耗同温、同压下的氧气0.8mol，该烷烃的化学式是A．C2H6 B．C3H8 C．C4H10 D．C5H12【答案】D【解析】设该气态烷烃为CnH2n+2，燃烧通式为：，故，解得n=5，故选D。考点四甲烷【例41】（2022春·陕西西安·高一统考期末）烷烃是重要的化工原料和能源物资。(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中最能反映其真实存在情况的是_______(填字母)。A． B． C． D．(2)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应：①实验中可观察到的现象有_______(填字母)。A．试管内液面上升，最终充满试管

B．试管内气体颜色逐渐变深C．试管内壁出现油状液滴

D．试管内有少量白雾生成②用饱和食盐水而不用水的原因是_______。③请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：_______。(3)某链状烷烃的相对分子质量为114，该烷烃的分子式为_______。(4)有机物、、、中，与甲烷互为同系物的是_______。【答案】(1)D(2)

CD

降低在水中的溶解度

(3)(4)【解析】（1）填充模型既能体现原子的相对大小又能体现空间构型，所以最能反映其真实存在情况的是D。（2）①A．甲烷和氯气发生取代反应的产物中含有难溶于水的气体一氯甲烷，所以液体不能充满试管，故A错误；

B．氯气和甲烷发生取代反应，氯气的量减少，所以试管内气体颜色逐渐变浅，故B错误；C．甲烷和氯气发生取代反应，产物中有难溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳液体，试管内壁出现油状液滴，故C正确；

D．氯气和甲烷发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，试管内有少量白雾生成，故D正确；选CD。②氯气在饱和食盐水的溶解度小，用饱和食盐水而不用水的原因降低在水中的溶解度。③氯气和甲烷发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应的化学反应方程式为。（3）烷烃的通式为，某链状烷烃的相对分子质量为114，则14n+2=114，n=8，该烷烃的分子式为；（4）与甲烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差4个CH2，与甲烷互为同系物。【例42】（2023·高一课时练习）天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是A．通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯C．甲烷与氯气反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水【答案】B【解析】A．通常情况下，CH4性质稳定，一般来说不与强酸、强碱、强氧化剂反应，故A正确；B．可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防发生爆炸，故B错误；C．CH4与Cl2的反应是逐步进行的，每步都属于取代反应，故C正确；D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都属于卤代烃，难溶于水，故D正确；故选B。【例43】（2022秋·湖北荆州·高一校联考期末）标况下将2.24L气体先与足量氧气充分燃烧，再将得到的气体缓慢通过足量的固体后，固体质量增重为A．2.8g B．3.2g C．1.6g D．3.0g【答案】B【解析】标况下2.24LCH4，物质的量为=0.1mol，CH4气体先与足量氧气充分燃烧生成0.1molCO2和0.2molH2O，再将得到的气体缓慢通过足量的Na2O2固体，根据2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑可知，相当于增重0.1molCO和0.2molH2，增重的质量为0.1mol×28g/mol+0.2mol×2g/mol=3.2g，故选B。【一隅三反】1．（2022春·黑龙江佳木斯·高一建三江分局第一中学校考期中）将体积比为1∶4的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是A．生成物只有CCl4、HClB．瓶中气体的黄绿色逐渐变浅，瓶内壁有油状液滴形成C．该反应类型为取代反应D．产物中只有四氯化碳分子是正四面体结构【答案】A【解析】A．甲烷发生取代反应，四步反应都发生，所以生成物有CCl4、HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，A不正确；B．随着反应的进行，c(Cl2)不断减小，瓶中气体的黄绿色逐渐变浅，反应生成的CCl4、CH2Cl2、CHCl3呈液态，附着在瓶内壁上，所以有油状液滴形成，B正确；C．甲烷与氯气的反应中，四步反应类型都为取代反应，C正确；D．产物中，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3呈四面体结构，但不是正四面体结构，只有四氯化碳分子是正四面体结构，D正确；故选A。2．（2023·高一课时练习）下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时只生成CH3ClB．甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl的量最多C．甲烷与氯气的取代反应的产物为混合物D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗2mol氯气【答案】C【解析】A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等有机物，故A错误；B．甲烷与氯气反应的产物中HCl的量最多，故B错误；C．甲烷与氯气的取代反应的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，故C正确；D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗4mol氯气，故D错误；选C。3．（2022春·陕西西安·高一校考期末）取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及反应现象的说法正确的是A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液体包括C．盛放饱和食盐水的水槽底部不会有少量晶体析出D．和完全反应后液面上升，液体不能充满试管【答案】D【解析】A．光照为该反应的条件，无光照该反应不能发生，所以强光照射并不是为了加快化学反应速率，故A错误；B．甲烷和Cl2反应在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，CH3Cl为气态，故B错误；C．甲烷和Cl2反应后产物最多的是HCl，HCl溶于饱和食盐水会有少量NaCl晶体析出，故C错误；D．甲烷和Cl2反应在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，CH3Cl是不溶于水的气体，所以液体不会充满试管，故D正确；故选D。考点五取代反应【例51】（2022春·新疆阿克苏·高一校考期末）已知反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，该反应属于A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．酯化反应【答案】B【解析】反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl中甲烷上的氢原子被取代，属于取代反应。故选：B。【例52】（2022春·新疆哈密·高一校考期末）下列反应属于取代反应的是A．2HI+Cl2=2HCl+I2 B．CH4+2O2CO2+2H2OC．Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu D．CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl【答案】D【解析】A．该反应属于置换反应，A错误；B．该反应属于氧化反应，B错误；C．该反应属于置换反应，C错误；D．该反应中CH2Br2中的氢原子被氯原子取代，属于取代反应，D正确；故选D。【一隅三反】1．（2023·高一课时练习）有机物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应叫做取代反应，下列反应中属于取代反应的是A．AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3B．CH4+2O2CO2+2H2OC．CH2Br2+Cl2CHClBr2+HClD．CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O【答案】C【解析】A．反应为无机反应，属于复分解反应，A错误；B．甲烷和氧气的反应属于氧化反应，B错误；C．CH2Br2中氢原子被氯原子取代，属于取代反应，C正确；D．醇中羟基反应后生成碳碳双键，属于消去反应，D错误；故选C。2．（2022春·福建莆田·高一校考期中）下列有机反应不属于取代反应的是A．CH4+Cl2CH3Cl+HCl B．CH4+2O2CO2+2H2OC．+HNO3+H2O D．+Br2+HBr【答案】B【解析】A．CH4+Cl2CH3Cl+HCl，属于甲烷在光照条件下和氯气的取代反应，A错误；B．CH4+2O2CO2+2H2O，属于甲烷的氧化反应，B正确；C．属于苯的硝化反应，属于取代反应，C错误；D．属于苯的溴代反应，属于取代反应，D错误；故选B。3．（2022春·江苏淮安·高一马坝高中校考阶段练习）下列反应中属于取代反应的是A． B．C． D．【答案】B【解析】A．反应属于氧化反应，选项A错误；B．反应属于取代反应，选项B正确；C．反应属于分解反应，选项C错误；D．反应属于氧化还原反应，也属于置换反应，选项D错误；答案选B。4．（2022春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨工业大学附属中学校校考期末）下列反应属于取代反应的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A.反应为分解反应，故A错误；B.反应2HI+Cl2=2HCl+I2为置换反应，属于氧化还原反应，故B错误；C.反应为可燃物的燃烧反应，属于氧化还原反应，故C错误；D.反应中，Cl原子取代乙烷中的H原子生成CH3CH2Cl，同时生成HCl，故D正确；故选D。考点六“四同”辨析【例61】（2022春·北京房山·高一统考期末）下列化合物中，与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(CH3)CH2CH3【答案】D【解析】A．CH4与CH3CH2CH2CH2CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选A；B．CH3CH3与CH3CH2CH2CH2CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选B；C．CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选C；D．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故选D；选D。【例62】（2