2024版新教材高中化學(xué)微專題大素養(yǎng)第七章有機化合物學(xué)生用書新人教版必修第二冊

微專題·大素養(yǎng)第七章章末共享一、烴分子中原子共面的分析[知識基礎(chǔ)]1．烴分子的典型空間結(jié)構(gòu)(1)甲烷型：正四面體→凡是碳原子與4個原子形成4個共價鍵時，其空間結(jié)構(gòu)都是四面體形，5個原子中最多有3個原子共平面。(2)乙烯型：平面結(jié)構(gòu)→與碳碳雙鍵直接相連的4個原子與2個碳原子共平面。(3)乙炔型：—C≡C—直線結(jié)構(gòu)→與碳碳三鍵直接相連的2個原子與2個碳原子共直線。(4)苯型：平面結(jié)構(gòu)→位于苯環(huán)上的12個原子共平面，位于對角線位置上的4個原子共直線。2．有機物共面問題解題規(guī)律要弄清題目要求的是“可能共面”還是“一定共面”，是“至少”還是“最多”，是“碳原子”還是“所有原子”。(1)甲烷、乙烯、苯三種分子中的氫原子如果被其他原子取代，則取代后的分子結(jié)構(gòu)基本不變。(2)共價單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，共價雙鍵和共價三鍵不能旋轉(zhuǎn)。(3)結(jié)構(gòu)式中有甲基(或飽和碳原子)的有機物，其分子中的所有原子不可能共平面。(4)將所給有機物的分子中一定共面的結(jié)構(gòu)分別確定為平面M和平面N，若兩個平面通過一個碳碳單鍵相連，則通過旋轉(zhuǎn)任意一個平面，可以使兩個平面重合，即該有機物分子中所有原子共平面。[素養(yǎng)專練]1．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是()2．下列敘述正確的是()A．CH3—CH2—CH3分子中的3個碳原子一定在同一條直線上B．CH3—CH3分子中的所有原子有可能都在同一平面上C.分子中的8個碳原子不可能都在同一平面上D．CF3CH=CHCF3分子中的4個碳原子不可能在同一條直線上二、烴的燃燒規(guī)律[知識基礎(chǔ)]烴完全燃燒的通式為CxHy＋(x+y4)O2

點燃

xCO2＋y21．等物質(zhì)的量(體積相同)的烴CxHy完全燃燒的規(guī)律(1)耗氧量多少取決于x＋y4，x＋y(2)生成CO2的量的多少取決于x，x越大，生成CO2的量越多。(3)生成水的量的多少取決于y，y越大，生成水的量越多。2．等質(zhì)量的不同烴完全燃燒時的耗氧規(guī)律烴中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，完全燃燒時消耗O2越多，產(chǎn)生的H2O越多；反之烴中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，完全燃燒時消耗O2越少，產(chǎn)生的CO2則越多。等質(zhì)量的烴完全燃燒時，消耗氧氣的量取決于CxHy中yx3．最簡式相同的烴燃燒時的規(guī)律最簡式相同的烴不論以何種比例混合，只要混合物總質(zhì)量一定，則完全燃燒后生成的CO2和H2O的量及耗氧量一定。4．氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律(1)燃燒后溫度高于100℃，即水為氣態(tài)：(2)燃燒后溫度低于100℃，即水為液態(tài)：ΔV＝V后－V前＝x－[1+(x+y4)]＝－1－y4<[素養(yǎng)專練]1．在105℃、101kPa時，取1L兩種氣態(tài)烴與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L。有下列組合的混合烴：①C2H4和C3H4②CH4和C2H6③CH4和C3H4④C2H2和C3H6，其中可能符合上述要求的是()A．①②B．①③④C．①③D．②④2．由兩種氣態(tài)烴組成的0.1mol混合氣體，完全燃燒得到0.16molCO2和3.6g水，下列說法正確的是()A．混合氣體中一定有甲烷和乙烯B．混合氣體中一定有乙烷C．混合氣體中一定有甲烷D．混合氣體中一定有乙炔3．現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6三種有機化合物：(1)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)完全燃燒時消耗O2的量最多的是________。(2)常溫常壓下，同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時消耗O2的量最多的是________。(3)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時，生成二氧化碳的量最多的是________，生成水的量最多的是________。(4)在120℃、1.01×105Pa下，以上三種物質(zhì)中的兩種和足量的氧氣混合點燃，相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是________。三、有機物的轉(zhuǎn)化與推斷[知識基礎(chǔ)]1．常見有機物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系2．常見官能團轉(zhuǎn)化的基本方法(1)轉(zhuǎn)化成鹵素原子的方法①烷烴的取代反應(yīng)，如CH3CH3和Cl2在光照條件下生成CH3CH2Cl，化學(xué)方程式為CH3CH3＋Cl2

光CH3CH2Cl＋HCl②烯烴(或炔烴)的加成如CH2=CH2和HBr在一定條件下生成CH3CH2Br，化學(xué)方程式為CH2=CH2＋HBr

一定條件CH3CH2Br，CH≡CH和Br2按1∶1加成生成r，化學(xué)方程式為CH≡CH＋Br2→。(2)轉(zhuǎn)化成羥基的方法①烯烴和水加成如乙烯和水生成乙醇，化學(xué)方程式：CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH。②酯類的水解反應(yīng)如乙酸乙酯在酸性條件下和水反應(yīng)生成乙醇和乙酸，化學(xué)方程式為CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。(3)轉(zhuǎn)化成酯基的方法如乙酸和乙醇在濃硫酸作用下生成乙酸乙酯，化學(xué)方程式：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。(4)轉(zhuǎn)化成醛基的方法如乙醇的催化氧化，化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。3．重要的有機反應(yīng)類型(3)聚合反應(yīng)：nCH2=CH2催化劑

CH2—CH2(4)氧化反應(yīng)①燃燒：C2H6O＋3O2點燃

2CO2＋3H2②催化氧化：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O(5)酯化反應(yīng)：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O[素養(yǎng)專練]1．已知A是石油裂解氣的主要產(chǎn)物之一，其產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。下列是有機物A～G之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：請回答下列問題：(1)A、E中所含官能團的名稱分別是________________；D的結(jié)構(gòu)簡式是__________。(2)由B→C的反應(yīng)方程式為___________________________________________，反應(yīng)類型是____________。(3)G是一種高分子化合物，其結(jié)構(gòu)簡式是__________。(4)寫出由A制F的化學(xué)反應(yīng)方程式：_________________________。2．如圖是以乙炔為主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。(1)寫出A、B、C、D四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A__________________、B________________________________________________________________________；C__________________、D________________________________________________________________________。(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑦________________________________________________________________________。四、有機物的檢驗與鑒別[知識基礎(chǔ)]1．依據(jù)有機物的物理性質(zhì)檢驗與鑒別(1)依據(jù)水溶性鑒別(2)依據(jù)密度大小鑒別2．依據(jù)有機物的化學(xué)性質(zhì)檢驗與鑒別(1)依據(jù)燃燒現(xiàn)象不同鑒別(2)依據(jù)官能團的性質(zhì)鑒別①思維方式：官能團—性質(zhì)—方法的選擇。②常見的試劑及其可鑒別的物質(zhì)種類和實驗現(xiàn)象有機物或官能團常用試劑現(xiàn)象碳碳雙鍵溴水褪色酸性KMnO4溶液褪色醇(—OH)加入活潑金屬鈉有氣體放出加乙酸、濃硫酸加熱后有果香味物質(zhì)生成羧酸(—COOH)加紫色石蕊試液顯紅色加NaHCO3溶液有氣體產(chǎn)生葡萄糖(—CHO)銀氨溶液水浴加熱生成銀鏡新制Cu(OH)2加熱，生成磚紅色沉淀(3)其他方法①根據(jù)顏色鑒別a．淀粉——遇碘水變藍色。b．蛋白質(zhì)——遇濃硝酸呈黃色(含苯環(huán)的蛋白質(zhì))。②根據(jù)氣味鑒別蛋白質(zhì)——灼燒時，有類似燒焦羽毛的特殊氣味。[素養(yǎng)專練]1．下列物質(zhì)中，可一次性鑒別乙酸、乙醇、苯及氫氧化鋇溶液的是()①NaOH溶液②溴水③碳酸鈉溶液④紫色石蕊溶液A．①②③④B．①②③C．①③D．③④2．已知己烯(C6H12)在常溫下為液體，其分子結(jié)構(gòu)中含有一個碳碳雙鍵。下列有關(guān)物質(zhì)的鑒別方法不可行的是()A．用水鑒別乙醇、己烷B．用燃燒法鑒別乙醇、己烷和四氯化碳C．用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯D．用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙醇、己烯和己烷3．鑒別下列各組有機物所用試劑及現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是()選項有機物鑒別所用試劑現(xiàn)象與結(jié)論A葡萄糖與果糖鈉有氣體放出的是葡萄糖B蔗糖與蛋白質(zhì)溴水褪色的是蔗糖C油脂與蛋白質(zhì)濃硝酸變藍的是蛋白質(zhì)D淀粉與蛋白質(zhì)碘水變藍的是淀粉微專題·大素養(yǎng)[素養(yǎng)專練]一、1．解析：1，3-丁二烯分子的結(jié)構(gòu)為eq\a\vs4\al()，可通過旋轉(zhuǎn)分子中的碳碳單鍵使兩個平面位于同一平面上，故該分子中所有原子可能在同一平面內(nèi)。答案：D2．解析：CH4分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，則CH3—CH2—CH3分子中的3個碳原子一定不在同一條直線上。CH3—CH3分子中的所有原子不可能都在同一平面上。分子中的所有原子都在同一平面上，CH2=CH2分子中的2個碳原子在同一條直線上，則分子中的8個碳原子可能都在同一平面上。CH2=CH2分子中的所有原子都在同一平面上，CH2=CH2的結(jié)構(gòu)式為，2個—CF3取代2個H生成的CF3CH=CHCF3分子中的4個碳原子不可能在同一條直線上。答案：D二、1．解析：氣態(tài)烴一般是指碳原子數(shù)小于或等于4的烴。先假設(shè)該氣態(tài)烴混合物的平均化學(xué)式為CxHy。烴類完全燃燒的通式為CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4))))O2eq\o(→,\s\up7(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O。當(dāng)溫度超過100℃時，水為氣體。根據(jù)題意，燃燒前后氣體的體積不變，因此有1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，解得y＝4。所給的4個組合中，碳原子數(shù)均小于4，符合氣態(tài)烴的要求，因此只需要氫原子數(shù)平均為4即可。組合①中氫原子數(shù)均為4，符合要求；組合②中氫原子數(shù)平均值肯定大于4，不符合要求；組合③中氫原子數(shù)均為4，符合要求；組合④中氫原子數(shù)可以平均為4，符合要求。答案：B2．解析：n（H2O）＝eq\f(3.6g,18g·mol－1)＝0.2mol，即0.1mol混合烴完全燃燒生成0.16molCO2和0.2molH2O，根據(jù)元素守恒可知，混合烴的平均分子式為C1.6H4。而烴類中碳原子數(shù)小于1的只有甲烷，則混合氣體中一定含有甲烷。根據(jù)甲烷中含有4個氫原子可知，另一種烴中一定含有4個H原子，可能含有乙烯，一定不含乙烷、乙炔。所以ABD錯誤，C正確。答案：C3．解析：（1）等質(zhì)量的烴（CxHy）完全燃燒時，eq\f(y,x)的值越大，耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的eq\f(y,x)的值依次為4、2、3，故等質(zhì)量的CH4、C2H4、C2H6完全燃燒時消耗O2的量最多的是CH4。（2）等物質(zhì)的量的烴（CxHy）完全燃燒時，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))的值越大，耗氧量越多。三種物質(zhì)的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))的值依次為2、3、3.5，故常溫常壓下，同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時消耗O2的量最多的是C2H6。（3）質(zhì)量相同時，烴（CxHy）的eq\f(x,y)的值越大，生成二氧化碳的量越多；eq\f(y,x)的值越大，生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4；生成水的量最多的是CH4。（4）由題意可知，在120℃、1.01×105Pa下，CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O（g）1x＋eq\f(y,4)xeq\f(y,2)由于ΔV＝0，則1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，得y＝4，即該條件下，當(dāng)烴分子中含有4個氫原子時，該烴完全燃燒前后氣體體積不變。故符合要求的兩種烴為CH4和C2H4。答案：（1）CH4（2）C2H6（3）C2H4CH4（4）CH4和C2H4三、1．解析：根據(jù)A是石油裂解氣的主要產(chǎn)物之一，其產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，可以確定A為乙烯。按照題目中轉(zhuǎn)化關(guān)系可推知B為乙醇，C為乙醛，D為乙酸，E為乙酸乙酯，F(xiàn)為氯乙烷，G為聚乙烯。答案：（1）碳碳雙鍵、酯基CH3COOH（2）2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2