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第一節(jié)　認識有機化合物
第1課時　碳原子的成鍵特點　烷烴的結(jié)構(gòu)
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道有機化合物分子具有的空間結(jié)構(gòu)，以甲烷為例認識有機化合物中碳原子的成鍵特點。　2.認識烷烴的組成及結(jié)構(gòu)，了解有機化合物的多種表示方法。
任務(wù)一　有機化合物中碳原子的成鍵特點
1．甲烷的分子結(jié)構(gòu)
碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，其最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成了4個C—H共價鍵。
甲烷的分子式：CH4，電子式：，結(jié)構(gòu)式：。
2．有機化合物中碳原子的成鍵特點
[交流研討]　(1)有機化合物中每個碳原子能與其他原子形成4個共價鍵。下圖中碳原子的其余共價鍵均與氫原子相連。寫出各物質(zhì)的分子式。
提示：①C4H10　②C4H8　③C4H6
(2)探究有機物分子中碳原子之間的成鍵方式：可形成單鍵、雙鍵和三鍵(—C≡C—)。
碳原子間僅形成單鍵的是________(填序號，下同)，碳原子間存在雙鍵的是________，碳原子間存在三鍵的是________。
提示：①②⑦⑧　③④　⑤⑥
(3)探究有機物分子中的碳骨架：多個碳原子之間可結(jié)合成碳鏈，也可結(jié)合成碳環(huán)。
碳原子之間結(jié)合成碳鏈的是________(填序號，下同)，結(jié)合成碳環(huán)的是________。有機物碳骨架無支鏈的是________，碳骨架有支鏈的是________。
提示：①②③④⑤⑥　⑦⑧　①③④⑤⑥　 ②
有機化合物中碳原子的成鍵特點
　　
1．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．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵
B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價鍵
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．多個碳原子可以形成長度不同的鏈(可以帶有支鏈)及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合
答案：B
解析：碳原子性質(zhì)穩(wěn)定，不易得電子也不易失電子，要形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一般跟其他原子形成共價鍵，故B項錯誤。
2．碳原子的不同結(jié)合方式使得有機物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是(　　)
答案：C
解析：碳原子之間可以相互結(jié)合形成碳鏈(可帶支鏈)，也可形成碳環(huán)，但每個碳原子都形成4個共價鍵。故C項錯誤。
任務(wù)二　烷烴的結(jié)構(gòu)
1．甲烷的結(jié)構(gòu)
(1)甲烷的空間結(jié)構(gòu)
甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點。分子中的4個C—H的長度和強度相同，相互之間的夾角均為109°28′。
(2)甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖和分子結(jié)構(gòu)模型
2．烷烴的結(jié)構(gòu)
(1)烷烴的定義
只含有碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的一類有機化合物稱為飽和烴，也稱為烷烴。
(2)烷烴的習(xí)慣命名(n：碳原子個數(shù))
n≤ 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n＞ 10 用漢字數(shù)字代表，如C11H24：十一烷
[交流研討]　填空并回答問題。
烷烴 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 ________ C3H8 ________
結(jié)構(gòu)式 ________
結(jié)構(gòu) 簡式 CH3CH3 ______________ ________________
提示：C2H6　C4H10　　CH3CH2CH3　CH3CH2CH2CH3
(1)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，歸納這類有機物組成元素特點。
提示：僅有C、H兩種元素組成。
(2)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式，從碳原子的成鍵特點、碳骨架兩個角度歸納這類有機物的分子結(jié)構(gòu)特點。
提示：碳原子之間都以單鍵相連，形成鏈狀結(jié)構(gòu)。
(3)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，歸納這類有機物分子式的通式。
提示：CnH2n＋2(n≥1)。
(4)下列表示的物質(zhì)中，與表中有機物屬于同一類的是________(填序號)。
①CH3CH2OH　②CH3(CH2)4CH3　
提示：②④
1．以下結(jié)構(gòu)表示的有機物屬于鏈狀烷烴的是(　　)
A．CH3OH B．CH2===CH2
答案：C
解析：A.烷烴不含O元素，故其不能表示烷烴，故A錯誤；B.烷烴不含碳碳雙鍵，故其不能表示烷烴，故B錯誤；C.其中不含O原子，不含碳碳雙鍵，不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)，符合鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特征，故其可以表示鏈狀烷烴，故C正確；D.鏈狀烷烴不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)，故其不能表示鏈狀烷烴，故D錯誤；故答案為C。
2.下面是4個碳原子相互結(jié)合的6種方式(氫原子沒有畫出)，其中符合通式CnH2n＋2的是(　　)
A．②③ B．①⑤ C．②③④ D．①⑤⑥
答案：B
解析：符合通式CnH2n＋2的是鏈狀烷烴，鏈狀烷烴不含雙鍵、三鍵和碳環(huán)；①⑤不含雙鍵和碳環(huán)，屬于鏈狀烷烴，②③④含有雙鍵，⑥含有碳環(huán)。
3．寫出滿足下列條件的烷烴的分子式。
(1)分子中含18個氫原子的鏈狀烷烴分子式為________。相對分子質(zhì)量為58的鏈狀烷烴分子式為________。
(2)含碳質(zhì)量分數(shù)最低的烷烴是________；和CO2密度相同的烷烴是________；碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是________。
答案：(1)C8H18　C4H10　(2)CH4　C3H8　C5H12
有機物的表示方法
種類 實例 含義
分子式 C2H6 可反映出一個分子中原子的種類和數(shù)目
　　
續(xù)表
種類 實例 含義
最簡式 C2H6的最簡式為CH3 ①表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式子； ②由最簡式可求最簡式量中各元素含量
電子式 用“·”或“×”代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子
結(jié)構(gòu)式 ①能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)； ②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，但不表示空間結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)簡式 CH3 CH3 將結(jié)構(gòu)式中碳碳單鍵、碳氫鍵等短線省略后得到的式子即為結(jié)構(gòu)簡式
球棍模型 ①用不同體積的小球表示不同大小的原子，短棍表示價鍵； ②用于表示分子的空間結(jié)構(gòu)
空間填充模型 ①用不同體積的小球表示不同大小的原子； ②用于表示分子中各原子的相對大小和結(jié)合順序
1.下列物質(zhì)不屬于烷烴的是(　　),　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．CH4 B．CH2===CH2
C．C5H12 D．C9H20
答案：B
解析：鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，CH4、C5H12和C9H20分子中碳原子達到飽和，都符合鏈狀烷烴的通式，故A、C、D中的物質(zhì)都屬于烷烴，B中CH2))CH2的分子式為C2H4，不屬于烷烴，故B符合題意。
2．下列關(guān)于有機物結(jié)構(gòu)特點的說法中，正確的是(　　)
A．CH4分子只含有極性鍵
B．碳原子之間只能形成C—C單鍵
C．含碳元素的物質(zhì)都是有機物
D．碳原子之間只能形成碳鏈
答案：A
解析：A.CH4中只存在C—H鍵，不同非金屬原子之間形成極性鍵，故A正確；B.碳原子之間能形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵，故B錯誤；C．含碳元素的物質(zhì)不一定都是有機物，比如CO，故C錯誤；D.碳原子之間能形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，故D錯誤。
3．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是(　　)
A.丙烷屬于烷烴
B．丙烷的球棍模型為
C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為
D．丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能
答案：C
解析：丙烷分子中，碳碳之間均為單鍵，符合通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))，屬于烷烴，A項正確；丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3，C項錯誤。
4．(2024·佳木斯市期末)下列關(guān)于CH4和的敘述正確的是(　　)
A.均能用通式CnH2n＋2來表示
B．題中的表示方法均為結(jié)構(gòu)式
C．都屬于烷烴，分子中既有極性共價鍵又有非極性共價鍵
D．都是平面形分子，所有原子都處于同一平面內(nèi)
答案：A
解析：A.CH4和都屬于烷烴，其組成均能用通式CnH2n＋2表示，故A正確；B.CH4為分子式，為結(jié)構(gòu)簡式，故B錯誤；C．CH4分子中只有極性共價鍵，沒有非極性共價鍵，故C錯誤；D.CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能處于同一平面，中含有甲基，具有四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能處于同一平面，故D錯誤；故選A。
5．寫出下列各烷烴的分子式。
(1)鏈狀烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍：________。
(2)鏈狀烷烴B的分子中含有200個氫原子：____________。
(3)分子中含有26個電子的鏈狀烷烴C：________。
答案：(1)C6H14　(2)C99H200　(3)C3H8
課時測評14　碳原子的成鍵特點　烷烴的結(jié)構(gòu)
(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)
題點一　有機物中碳原子成鍵特點
1．人類已知的化合物種類最多的是(　　)
A．第ⅠA族元素的化合物
B．第ⅢA族元素的化合物
C．第ⅣA族元素的化合物
D．第ⅦA族元素的化合物
答案：C
解析：化合物最多的是碳族元素，碳能形成許多形式的有機化合物，而碳元素位于第ⅣA族。
2．從碳原子成鍵情況分析，下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式不合理的是(　　)
答案：C
解析：碳原子最外層有4個電子，因此要與周圍原子形成4對共用電子對，C選項對應(yīng)的物質(zhì)，其中間的碳形成了5對共用電子對，不符合碳原子的成鍵特點。
3．(2024·河南登封高一期中)烷烴分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是(　　)
A．形成4對共用電子對
B．通過非極性鍵
C．通過兩個共價鍵
D．通過離子鍵和共價鍵
答案：A
解析：A.碳原子最外層有4個電子，可形成4對共用電子對， 故A正確；B.碳原子之間形成的共價鍵是非極性共價鍵，碳原子與其他原子形成的共價鍵是極性鍵，故B錯誤；C．碳原子最外層有4個電子，可形成4對共用電子對，即形成4個共價鍵，故C錯誤；D.碳原子最外層有4個電子，既不容易得到電子也不容易失去電子，即難形成離子鍵，故D錯誤。
4．下列有關(guān)有機物說法正確的是(　　)
A．有機物種類繁多的主要原因是有機物分子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜
B．烴類分子中的碳原子與氫原子是通過非極性鍵結(jié)合的
C．同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的唯一原因
D．烷烴的結(jié)構(gòu)特點是碳原子之間通過單鍵結(jié)合，剩余價鍵均與氫原子結(jié)合
答案：D
解析：有機物種類繁多的主要原因是碳原子能與其他原子形成四個共價鍵，且碳原子之間也能互相成鍵，A項只是其中的一個原因，并不是主要原因，A錯誤。碳原子與氫原子之間形成極性鍵，B錯誤。同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的重要原因，但不是唯一原因，C錯誤。
題點二　烷烴的組成與結(jié)構(gòu)
5．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中最能反映其真實存在狀況的是(　　)
答案：D
解析：分子的空間填充模型不僅表示分子的空間結(jié)構(gòu)，還可以表示原子的相對大小，因此最能反映甲烷真實的存在狀況，故選D。
6．以下關(guān)于甲烷的說法中錯誤的是(　　)
A．甲烷屬于共價化合物
B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)
C．甲烷分子中的C—H鍵均相同
D．甲烷分子屬于平面正四邊形結(jié)構(gòu)
答案：D
解析：A.甲烷分子中只有碳原子和氫原子形成的極性共價鍵，屬于共價化合物，故A正確；B.甲烷的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，故B正確，D錯誤；C．甲烷分子中4個碳氫鍵完全相同，故C正確。
7．(2024·遼寧西豐縣高一期中)正丁烷的球棍模型如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．正丁烷的分子式為C4H8
B．分子中共含有13個共價鍵
C．分子中含有4個C—C單鍵
D．分子中4個碳原子在同一條直線上
答案：B
解析：A.從題給球棍模型可知，其分子式為C4H10，A項錯誤；B.該分子中有3個C—C鍵和10個C—H鍵，所以共有13個共價鍵，B項正確；C．分子中只有3個C—C鍵，C項錯誤；D.烷烴中的碳原子連鍵方式為鋸齒狀，4個碳原子不可能共線，D項錯誤。
8．(2023·鄭州高一檢測)下列說法正確的是(　　)
A．烷烴不全是飽和烴
B．C20H42一定屬于烷烴
C．乙烷分子中的兩個C原子共線，而C、H 8個原子共面
D．C3H8分子中的三個碳原子可能共線，但所有的原子不可能共面
答案：B
解析：符合CnH2n＋2通式的只有鏈狀烷烴，故C20H42一定為烷烴，故B正確；碳原子形成的4個價鍵是四面體形，故乙烷分子中的8個原子不可能共平面，故C錯誤；烷烴中碳原子是鋸齒形排列，故丙烷中的3個碳原子不可能共直線，故D錯誤。
9．下圖是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。下列說法正確的是(　　)
A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)
B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)
C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵完全相同
D．CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面
答案：B
10．有機化合物中碳原子的成鍵特點，下列說法錯誤的是(　　)
A．碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個共價鍵
B．碳原子間不僅能形成碳鏈，也能形成碳環(huán)
C．在CH4分子中，四個碳氫共價鍵的長度和強度均相同
D．在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為直線形
答案：D
解析：A.碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個共價鍵，達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故A正確；B.碳原子間不僅能形成碳鏈，也能形成碳環(huán)，故B正確；C．在CH4分子中，四個碳氫共價鍵的長度和強度均相同，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，故C正確；D.在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為鋸齒狀，故D錯誤；故選D。
11．(2023·西安高一檢測)下列有關(guān)化學(xué)用語或模型正確的是(　　)
A．中子數(shù)為10的氧原子：O
B．Mg2+的離子結(jié)構(gòu)示意圖：
C．甲烷分子的空間填充模型：
D．丙烷的分子式：CH3CH2CH3
答案：C
解析：中子數(shù)為10的氧原子的質(zhì)量數(shù)為8＋10＝18，用原子符號表示為O，A錯誤；Mg2+是Mg原子失去最外層的2個電子形成的，核外電子排布是2、8，所以Mg2+的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，B錯誤；甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，由于原子半徑：C＞H，所以CH4的空間填充模型為，C正確；丙烷的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH3，分子式是C3H8，D錯誤。
12．下列選項中說法不正確的是(　　)
①CH4　②石墨　③C3H8　④氕、氘、氚　⑤CH3CH2CH2Cl　⑥C60　⑦CH3CH2CH3　
⑧CH2ClCH2CH3
A．互為同素異形體的是②⑥
B．互為同位素的是④
C．屬于烷烴的是①③⑤
D．屬于同種物質(zhì)的是③⑦、⑤⑧
答案：C
解析：石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，互為同素異形體，故A正確；氕、氘、氚是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的氫原子，互為同位素，故B正確；CH4、C3H8、CH3CH2CH3只含碳、氫兩種元素，屬于烷烴，CH3CH2CH2Cl由碳、氫、氯三種元素組成，不屬于烷烴，故C錯誤；C3H8的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH3，CH3CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH3結(jié)構(gòu)相同，③⑦、⑤⑧屬于同種物質(zhì)，故D正確。
13．(1)降冰片烷的結(jié)構(gòu)如圖所示：，其分子式為________。
(2)已知鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，在鏈狀烷烴分子中的基團：—CH3、—CH2—、、中的碳原子，分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。
例如：分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在鏈狀烷烴(除甲烷外)分子中，各種類型的碳原子個數(shù)之間存在著一定的關(guān)系。
①四種碳原子個數(shù)之間的關(guān)系為n1＝________。
②若某鏈狀烷烴分子中n2＝n3＝n4＝1，寫出該鏈狀烷烴的分子式：________。
答案：(1)C7H12　(2)①n3＋2n4＋2　②C8H18
解析：(1)由降冰片烷的結(jié)構(gòu)圖可知，該物質(zhì)的分子中含7個碳原子和12個氫原子，分子式為C7H12。(2)①由于鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，設(shè)分子中H原子個數(shù)為n，C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數(shù)目分別為3、2、1、0，所以C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n＝3n1＋2n2＋n3，則2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。②由n3＋2n4＋2＝n1，當(dāng)n2＝n3＝n4＝1時，n1＝5，碳原子總數(shù)為8，則該烷烴的分子式為C8H18。(共47張PPT)
第1課時　碳原子的成鍵特點　烷烴的結(jié)構(gòu)
　
第七章　第一節(jié)　認識有機化合物
1．知道有機化合物分子具有的空間結(jié)構(gòu)，以甲烷為例認識有機化合物中碳原子的成鍵特點。　
2．認識烷烴的組成及結(jié)構(gòu)，了解有機化合物的多種表示方法。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
任務(wù)一　有機化合物中碳原子的成鍵特點
新知構(gòu)建
1．甲烷的分子結(jié)構(gòu)
碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ，其最外層的4個電子分別與4個氫原子的電子形成了 個C—H共價鍵。
甲烷的分子式： ，電子式： ，結(jié)構(gòu)式： 。
4
CH4
交流研討
2．有機化合物中碳原子的成鍵特點
(1)有機化合物中每個碳原子能與其他原子形成4個共價鍵。下圖中碳原子的其余共價鍵均與氫原子相連。寫出各物質(zhì)的分子式。
C4H10
C4H8
C4H6
(2)探究有機物分子中碳原子之間的成鍵方式：可形成單鍵 、雙鍵 和三鍵(—C≡C—)。
碳原子間僅形成單鍵的是__________(填序號，下同)，碳原子間存在雙鍵的是________，碳原子間存在三鍵的是________。
①②⑦⑧
③④
⑤⑥
(3)探究有機物分子中的碳骨架：多個碳原子之間可結(jié)合成碳鏈，也可結(jié)合成碳環(huán)。
碳原子之間結(jié)合成碳鏈的是________________(填序號，下同)，結(jié)合成碳環(huán)的是________。有機物碳骨架無支鏈的是_____________，碳骨架有支鏈的是________。
①②③④⑤⑥
⑦⑧
①③④⑤⑥
②
歸納總結(jié)
有機化合物中碳原子的成鍵特點
典例應(yīng)用
1．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．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個共價鍵
B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價鍵
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．多個碳原子可以形成長度不同的鏈(可以帶有支鏈)及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合
√
碳原子性質(zhì)穩(wěn)定，不易得電子也不易失電子，要形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一般跟其他原子形成共價鍵，故B項錯誤。
2．碳原子的不同結(jié)合方式使得有機物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是
√
碳原子之間可以相互結(jié)合形成碳鏈(可帶支鏈)，也可形成碳環(huán)，但每個碳原子都形成4個共價鍵。故C項錯誤。
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任務(wù)二　烷烴的結(jié)構(gòu)
新知構(gòu)建
1．甲烷的結(jié)構(gòu)
(1)甲烷的空間結(jié)構(gòu)
甲烷分子是 結(jié)構(gòu)，碳原子位于 ，4個氫原子分別位于 。分子中的4個C—H的長度和強度 ，相互之間的夾角均為 。
(2)甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖和分子結(jié)構(gòu)模型
正四面體
正四面體的中心
4個頂點
相同
109°28′
分子結(jié)構(gòu)
球棍
空間填充
2．烷烴的結(jié)構(gòu)
(1)烷烴的定義
只含有 和 兩種元素，分子中的碳原子之間都以 結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的一類有機化合物稱為飽和烴，也稱為 。
(2)烷烴的習(xí)慣命名(n：碳原子個數(shù))
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 烷 烷 庚烷 辛烷 壬烷 烷
n＞10 用漢字數(shù)字代表，如C11H24：十一烷
碳
氫
單鍵
烷烴
戊
己
癸
交流研討
填空并回答問題。
烷烴 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 ________ C3H8 ________
結(jié)構(gòu)式
______________
結(jié)構(gòu)簡式 CH3CH3 ______________ ________________
C2H6
C4H10
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
(1)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，歸納這類有機物組成元素特點。
提示：僅有C、H兩種元素組成。
(2)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式，從碳原子的成鍵特點、碳骨架兩個角度歸納這類有機物的分子結(jié)構(gòu)特點。
提示：碳原子之間都以單鍵相連，形成鏈狀結(jié)構(gòu)。
(3)結(jié)合乙烷、丙烷、丁烷的分子式，歸納這類有機物分子式的通式。
提示：CnH2n＋2(n≥1)。
(4)下列表示的物質(zhì)中，與表中有機物屬于同一類的是________(填序號)。
①CH3CH2OH　②CH3(CH2)4CH3　
②④
典例應(yīng)用
1．以下結(jié)構(gòu)表示的有機物屬于鏈狀烷烴的是
A．CH3OH B．CH2===CH2
√
A.烷烴不含O元素，故其不能表示烷烴，故A錯誤；B.烷烴不含碳碳雙鍵，故其不能表示烷烴，故B錯誤；C.其中不含O原子，不含碳碳雙鍵，不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)，符合鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特征，故其可以表示鏈狀烷烴，故C正確；D.鏈狀烷烴不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)，故其不能表示鏈狀烷烴，故D錯誤；故答案為C。
2.下面是4個碳原子相互結(jié)合的6種方式(氫原子沒有畫出)，其中符合通式CnH2n＋2的是
A．②③ B．①⑤ C．②③④ D．①⑤⑥
√
符合通式CnH2n＋2的是鏈狀烷烴，鏈狀烷烴不含雙鍵、三鍵和碳環(huán)；①⑤不含雙鍵和碳環(huán)，屬于鏈狀烷烴，②③④含有雙鍵，⑥含有碳環(huán)。
3．寫出滿足下列條件的烷烴的分子式。
(1)分子中含18個氫原子的鏈狀烷烴分子式為________。相對分子質(zhì)量為58的鏈狀烷烴分子式為________。
(2)含碳質(zhì)量分數(shù)最低的烷烴是________；和CO2密度相同的烷烴是________；碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是________。
C8H18　
C4H10　
CH4　
C3H8　
C5H12
歸納總結(jié)
有機物的表示方法
種類 實例 含義
分子式 C2H6 可反映出一個分子中原子的種類和數(shù)目
最簡式 C2H6的最簡式為CH3 ①表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式子；
②由最簡式可求最簡式量中各元素含量
電子式
用“·”或“×”代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子
歸納總結(jié)
種類 實例 含義
結(jié)構(gòu)式
①能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；
②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，但不表示空間結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)簡式 CH3 CH3 將結(jié)構(gòu)式中碳碳單鍵、碳氫鍵等短線省略后得到的式子即為結(jié)構(gòu)簡式
歸納總結(jié)
種類 實例 含義
球棍模型
①用不同體積的小球表示不同大小的原子，短棍表示價鍵；
②用于表示分子的空間結(jié)構(gòu)
空間填
充模型 ①用不同體積的小球表示不同大小的原子；
②用于表示分子中各原子的相對大小和結(jié)合順序
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隨堂達標(biāo)演練
1.下列物質(zhì)不屬于烷烴的是,　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．CH4 B．CH2==CH2
C．C5H12 D．C9H20
√
鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，CH4、C5H12和C9H20分子中碳原子達到飽和，都符合鏈狀烷烴的通式，故A、C、D中的物質(zhì)都屬于烷烴，B中CH2))CH2的分子式為C2H4，不屬于烷烴，故B符合題意。
2．下列關(guān)于有機物結(jié)構(gòu)特點的說法中，正確的是
A．CH4分子只含有極性鍵
B．碳原子之間只能形成C—C單鍵
C．含碳元素的物質(zhì)都是有機物
D．碳原子之間只能形成碳鏈
√
A.CH4中只存在C—H鍵，不同非金屬原子之間形成極性鍵，故A正確；B.碳原子之間能形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵，故B錯誤；C．含碳元素的物質(zhì)不一定都是有機物，比如CO，故C錯誤；D.碳原子之間能形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，故D錯誤。
3．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是
A．丙烷屬于烷烴
B．丙烷的球棍模型為
C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為
D．丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能
√
丙烷分子中，碳碳之間均為單鍵，符合通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))，屬于烷烴，A項正確；丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3，C項錯誤。
4．(2024·佳木斯市期末)下列關(guān)于CH4和 的敘述正確的是
A．均能用通式CnH2n＋2來表示
B．題中的表示方法均為結(jié)構(gòu)式
C．都屬于烷烴，分子中既有極性共價鍵又有非極性共價鍵
D．都是平面形分子，所有原子都處于同一平面內(nèi)
√
A．CH4和 都屬于烷烴，其組成均能用通式CnH2n＋2表示，故A正確；B.CH4為分子式， 為結(jié)構(gòu)簡式，故B錯誤；C．CH4分子中只有極性共價鍵，沒有非極性共價鍵，故C錯誤；D.CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能處于同一平面，
中含有甲基，具有四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能處于同一平面，故D錯誤；故選A。
5．寫出下列各烷烴的分子式。
(1)鏈狀烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍：________。
(2)鏈狀烷烴B的分子中含有200個氫原子：____________。
(3)分子中含有26個電子的鏈狀烷烴C：________。
C6H14
C99H200
C3H8
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課時測評
題點一　有機物中碳原子成鍵特點
1．人類已知的化合物種類最多的是
A．第ⅠA族元素的化合物
B．第ⅢA族元素的化合物
C．第ⅣA族元素的化合物
D．第ⅦA族元素的化合物
√
化合物最多的是碳族元素，碳能形成許多形式的有機化合物，而碳元素位于第ⅣA族。
2．從碳原子成鍵情況分析，下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式不合理的是
√
碳原子最外層有4個電子，因此要與周圍原子形成4對共用電子對，C選項對應(yīng)的物質(zhì)，其中間的碳形成了5對共用電子對，不符合碳原子的成鍵特點。
3．(2024·河南登封高一期中)烷烴分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是
A．形成4對共用電子對
B．通過非極性鍵
C．通過兩個共價鍵
D．通過離子鍵和共價鍵
√
A．碳原子最外層有4個電子，可形成4對共用電子對， 故A正確；B.碳原子之間形成的共價鍵是非極性共價鍵，碳原子與其他原子形成的共價鍵是極性鍵，故B錯誤；C．碳原子最外層有4個電子，可形成4對共用電子對，即形成4個共價鍵，故C錯誤；D.碳原子最外層有4個電子，既不容易得到電子也不容易失去電子，即難形成離子鍵，故D錯誤。
4．下列有關(guān)有機物說法正確的是
A．有機物種類繁多的主要原因是有機物分子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜
B．烴類分子中的碳原子與氫原子是通過非極性鍵結(jié)合的
C．同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的唯一原因
D．烷烴的結(jié)構(gòu)特點是碳原子之間通過單鍵結(jié)合，剩余價鍵均與氫原子結(jié)合
√
有機物種類繁多的主要原因是碳原子能與其他原子形成四個共價鍵，且碳原子之間也能互相成鍵，A項只是其中的一個原因，并不是主要原因，A錯誤。碳原子與氫原子之間形成極性鍵，B錯誤。同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的重要原因，但不是唯一原因，C錯誤。
題點二　烷烴的組成與結(jié)構(gòu)
5．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中最能反映其真實存在狀況的是
√
分子的空間填充模型不僅表示分子的空間結(jié)構(gòu)，還可以表示原子的相對大小，因此最能反映甲烷真實的存在狀況，故選D。
6．以下關(guān)于甲烷的說法中錯誤的是
A．甲烷屬于共價化合物
B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)
C．甲烷分子中的C—H鍵均相同
D．甲烷分子屬于平面正四邊形結(jié)構(gòu)
√
A．甲烷分子中只有碳原子和氫原子形成的極性共價鍵，屬于共價化合物，故A正確；B.甲烷的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，故B正確，D錯誤；C．甲烷分子中4個碳氫鍵完全相同，故C正確。
7．(2024·遼寧西豐縣高一期中)正丁烷的球棍模型如圖所示，下列說法正確的是
A．正丁烷的分子式為C4H8
B．分子中共含有13個共價鍵
C．分子中含有4個C—C單鍵
D．分子中4個碳原子在同一條直線上
√
A．從題給球棍模型可知，其分子式為C4H10，A項錯誤；B.該分子中有3個C—C鍵和10個C—H鍵，所以共有13個共價鍵，B項正確；C．分子中只有3個C—C鍵，C項錯誤；D.烷烴中的碳原子連鍵方式為鋸齒狀，4個碳原子不可能共線，D項錯誤。
8．(2023·鄭州高一檢測)下列說法正確的是
A．烷烴不全是飽和烴
B．C20H42一定屬于烷烴
C．乙烷分子中的兩個C原子共線，而C、H 8個原子共面
D．C3H8分子中的三個碳原子可能共線，但所有的原子不可能共面
√
符合CnH2n＋2通式的只有鏈狀烷烴，故C20H42一定為烷烴，故B正確；碳原子形成的4個價鍵是四面體形，故乙烷分子中的8個原子不可能共平面，故C錯誤；烷烴中碳原子是鋸齒形排列，故丙烷中的3個碳原子不可能共直線，故D錯誤。
9．下圖是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。下列說法正確的是
A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)
B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)
C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵完全相同
D．CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面
√
√
10．有機化合物中碳原子的成鍵特點，下列說法錯誤的是
A．碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個共價鍵
B．碳原子間不僅能形成碳鏈，也能形成碳環(huán)
C．在CH4分子中，四個碳氫共價鍵的長度和強度均相同
D．在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為直線形
A．碳原子最外層有4個電子，每個碳原子形成4個共價鍵，達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故A正確；B.碳原子間不僅能形成碳鏈，也能形成碳環(huán)，故B正確；C．在CH4分子中，四個碳氫共價鍵的長度和強度均相同，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，故C正確；D.在正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈為鋸齒狀，故D錯誤；故選D。
11．(2023·西安高一檢測)下列有關(guān)化學(xué)用語或模型正確的是
D．丙烷的分子式：CH3CH2CH3
√
12．下列選項中說法不正確的是
①CH4　②石墨　③C3H8　④氕、氘、氚　⑤CH3CH2CH2Cl　
⑥C60　⑦CH3CH2CH3　⑧CH2ClCH2CH3
A．互為同素異形體的是②⑥
B．互為同位素的是④
C．屬于烷烴的是①③⑤
D．屬于同種物質(zhì)的是③⑦、⑤⑧
√
石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，互為同素異形體，故A正確；氕、氘、氚是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的氫原子，互為同位素，故B正確；CH4、C3H8、CH3CH2CH3只含碳、氫兩種元素，屬于烷烴，CH3CH2CH2Cl由碳、氫、氯三種元素組成，不屬于烷烴，故C錯誤；C3H8的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH3，CH3CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH3結(jié)構(gòu)相同，③⑦、⑤⑧屬于同種物質(zhì)，故D正確。
13．(1)降冰片烷的結(jié)構(gòu)如圖所示： ，其分子式為______。
C7H12
由降冰片烷的結(jié)構(gòu)圖可知，該物質(zhì)的分子中含7個碳原子和12個氫原子，分子式為C7H12。
(2)已知鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，在鏈狀烷烴分子中的基團：—CH3、—CH2—、 、 中的碳原子，分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。
例如： 分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在鏈狀烷烴(除甲烷外)分子中，各種類型的碳原子個數(shù)之間存在著一定的關(guān)系。
①四種碳原子個數(shù)之間的關(guān)系為n1＝_____________。
②若某鏈狀烷烴分子中n2＝n3＝n4＝1，寫出該鏈狀烷烴的分子式：________。
n3＋2n4＋2
C8H18
①由于鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，設(shè)分子中H原子個數(shù)為n，C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數(shù)目分別為3、2、1、0，所以C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n＝3n1＋2n2＋n3，則2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。②由n3＋2n4＋2＝n1，當(dāng)n2＝n3＝n4＝1時，n1＝5，碳原子總數(shù)為8，則該烷烴的分子式為C8H18。
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