高一期末考复习:必修二重点复习

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高一期末考复习:必修二重点复习
重点一:烷烃的结构
1.甲烷的结构:
分子结构示意图 球棍模型 空间填充模型
结构特点:甲烷的空间结构为正四面体形,碳原子位于正四面体的中心,4个 C—H键的长度和强度
相同,夹角相等(即键角为 109°28′);碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于 4个顶点
2.烷烃的结构:
(1) 烷烃的定义:只含有碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原
子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
(2) 烷烃的习惯命名(n:碳原子个数)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n≤10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 用汉字数字代表,如 C11H24:十一烷
(3) 烷烃的结构特点
烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷
分子式 C2H6 C3H8 C4H10
结构式
结构简式 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
分子结构模型
分析烷烃的结构式和分子式可得出链状烷烃的通式:CnH2n+2。由分子结构模型可得出烷烃的结构特点:碳
原子间以单键相连,每个碳原子都与其他原子形成四面体结构,碳原子呈锯齿状排列。
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重点二:烷烃的物理性质和化学性质
1.烷烃的物理性质
相似性 递变性(随分子中碳原子数的增加)
熔、沸点 较低 逐渐升高
密度 比水小 逐渐增大
气态→液态→固态,常温常压下分子中碳原子数 n≤4的烷
状态
烃为气态(常温常压下,新戊烷为气态)
溶解性 难溶于水,易溶于汽油等有机溶剂
2. 烷烃的稳定性及可燃性
(1) 稳定性:通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。
(2) 可燃性:烷烃可以在空气中完全燃烧,发生氧化反应,生成 CO2和 H2O。
点燃
CH4燃烧的化学方程式:CH4+2O2――→CO2+2H2O。
点燃
C3H8燃烧的化学方程式:C3H8+5O2――→3CO2+4H2O。
3n+1 点燃
链状烷烃燃烧通式:CnH2n+2+ O2――→nCO2+(n+1)H2O。2
高温
(3) 分解反应:烷烃在较高温度下会发生分解,如:C16H34――→C8H18+C8H16
十六烷 辛烷 辛烯
(例题)标准状况下,0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成 11.2 L CO2。
(1)写出该链状烷烃的分子式:________。
(2)写出该链状烷烃燃烧的化学方程式:______________________________________________。
(3)该链状烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有 4个甲基(—CH3)的结构简式:________。
点燃
(答案)(1)C5H12 (2)C5H12+8O2――→5CO2+6H2O (3)
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3.烷烃的取代反应实验探究(以 CH4与 Cl2的反应为例)
实验
操作
A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,且试管
实验
内液面上升,水槽中有固体析出
现象
B装置:无现象
CH4与 Cl2需在光照条件下发生化学反应,有关化学方程式为

CH4+Cl2――→CH3Cl+HCl;
实验 光
CH3Cl+Cl2――→CH2Cl2+HCl;
结论

CH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HCl;

CHCl3+Cl2――→CCl4+HCl
产物 水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。
性质 状态:常温下除 CH3Cl是气体,其余三种均为液体。
数量
每取代 1 mol氢原子,消耗 1 mol Cl2,生成 1 mol HCl
关系
(1) 取代反应基本概念:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2) 取代反应特点:
①烷烃的取代反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,因此产物一般为混合物。
②烷烃分子中 1molH原子被取代,消耗 1molX2,同时生成 1molHX,1molCnH2n+2与 Cl2发生取代反应,最
多消耗卤素单质为 2n+2 mol。
③烷烃中有几种不同化学环境的氢就可以生成几种一氯代物。
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重点三:乙烯的组成、结构与物理性质
1.乙烯的物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性
无色 气体 稍有气味 比空气的略小 难溶于水
2. 乙烯的组成和结构
(1) 乙烯的表示方式
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C2H4 CH2==CH2
(2) 乙烯的空间结构与结构特点
①乙烯为平面结构,2个 C原子和 4个 H原子共平面
②结构特点:乙烯分子中氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数。碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。
乙烯分子中的碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
重点四:乙烯的化学性质及用途
1.乙烯的化学性质
(1) 加成反应
①概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
实验装置
现象 溴的四氯化碳溶液褪色
微观探析
乙烯双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上
化学方程式
+Br—Br―→ (1,2-二溴乙烷)
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②乙烯不仅可以与溴发生加成反应,在一定条件下,还可以与 Cl2、H2、HCl和 H2O等物质发生加成反应。
反应 化学方程式
与 Cl2加成 CH2==CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl
催化剂
与 H2加成 CH2==CH2+H2 ――△→ CH3CH3
催化剂
与 HCl加成 CH2==CH2+HCl――△→ CH3CH2Cl
与 H2O加成
(2) 聚合反应
①乙烯的聚合反应:在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,
分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯,反应的化学方
程式: 。
②聚合反应的概念:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合
反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。
③聚合反应的相关概念
概念 含义 示例
链节 高分子中重复的结构单元
聚合度 高分子中链节的数目 n
单体 能合成高分子的小分子物质
聚合物 由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
(3) 氧化反应
实验 现象及反应
火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热;
点燃乙烯
点燃
化学方程式为 C2H4+3O2――→2CO2+2H2O
通入酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液褪色,C2H4被氧化为 CO2
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2. 乙烯的用途
(1)乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来
衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中乙烯可以调节植物生长,可用于催熟果实。
重点五:乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的物理性质:乙醇俗称酒精,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,能溶解多种有
机物和无机物,并能与水以任意比例互溶。
2.乙醇的组成与结构
分子式 结构式 结构简式 球棍模型
C2H6O CH3CH2OH或 C2H5OH
3. 烃的衍生物和官能团
(1)烃的衍生物
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(—OH)取代后的产物。烃分子中的氢原子被其他原子或原
子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。烃分子失去 1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,乙
醇可看作是由乙基和羟基组成的: 。
(2)官能团
烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因分子中取代基团的存在而不同。决定有机化合物特性的原子或
原子团叫做官能团,羟基就是醇类物质的官能团。
物质 CH3Cl CH3CH2OH CH2==CH2 CH≡CH
所含官能团 —OH —C≡C—
官能团名称 碳氯键 羟基 碳碳双键 碳碳三键
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重点六:乙醇的化学性质及用途
1.乙醇的化学性质
(1) 乙醇与钠反应
实验操作
a.钠开始沉于试管底部,有无色无味气泡产生,钠被气体带着上浮,慢慢变小直至消
实验现象 失;b.点燃,火焰呈淡蓝色;c.试管内壁有液滴产生;d.向试管中加入澄清石灰水,澄
清石灰水不变浑浊
实验结论 乙醇与钠反应生成氢气,化学方程式为 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质 钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠
现象:剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。
与钠和 H2O
物理性质:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
反应比较
化学性质:乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
(2) 氧化反应
点燃
①燃烧化学方程式:CH3CH2OH+3O2――→2CO2+3H2O。现象:乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放
出大量的热。
②催化氧化
实验操作
实验现象 加热 插入乙醇中红色的铜丝――→变为黑色 ―――→ 变为红色,反复几次,闻到刺激性气味
乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)存在的条件下被空气中的氧气氧化为乙醛,化学方程式
实验结论 催化剂
为 2CH3CH2OH+O2―△―→2CH3CHO+2H2O
知识拓展 乙醛的官能团为醛基(—CHO),乙醛在适当条件下可被进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)
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KMnO +4,H
③与强氧化剂反应:CH3CH2OH或――K―C―2 r ――→+CH COOH。2O7,H 3
2.乙醇的用途
重点七:乙酸与乙酸乙酯
1.乙酸的物理性质
乙酸俗称醋酸,是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,当温度低于熔点(16.6 ℃)时,凝结成类
似冰的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸。
2.乙酸的组成与结构
3.乙酸的酸性
乙酸是一元弱酸,其酸性比 H2CO3强,具有酸的通性,滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色,写出下列反应的
化学方程式。
(1)与 Na反应:2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑;
(2)与 NaOH反应:CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O;
(3)与 Na2O反应:2CH3COOH+Na2O―→2CH3COONa+H2O;
(4)与 Na2CO3反应:2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑;
(5)与 NaHCO3反应:CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O。
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4. 酯化反应的实验探究:乙酸乙酯的制备
实验装置
(1)试剂的加入顺序
先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸。
注意事项 (2)导管末端不能插入饱和 Na2CO3溶液中,防止挥发出来的 CH3COOH、CH3CH2OH
溶于水,造成溶液倒吸。
(3)加热前应加入几片碎瓷片防止液体暴沸,加热时小火加热减少乙酸、乙醇的挥发
a.饱和 Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成
实验现象
b.能闻到香味
化学方程式
(1)概念:酸与醇反应生成酯和水的反应。
(2)反应特点:酯化反应是可逆反应,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成乙酸和乙醇。
(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)
即酸脱羟基醇脱氢,所以酯化反应也属于取代反应。
5. 乙酸乙酯
(1)酯:羧酸分子羧基中的羟基被—OR取代后的一类有机物,乙酸乙酯是酯类物质的一种,其官能团为酯基
( 或—COOR)。
(2)物理性质:低级酯密度比水小,易溶于有机溶剂,具有一定的挥发性,具有芳香气味。
(3)用途
①作香料:如作饮料、糖果、化妆品中的香料。②作有机溶剂。
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重点七:糖类
食物中的营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水。
一、糖类的组成及分类
1.糖类的组成:糖类是绿色植物光合作用的产物,也是人类最重要的能量来源,人们最初发现的糖类的化
学组成大多符合 Cn(H2O)m的通式,因此糖类也被称为碳水化合物。
2.糖的分类
依据:是否水解及水解产物的多少进行分类
类别 单糖 二糖 多糖
不能水解为更简单的 水解后能生成两分子 水解后能生成多分
特点
糖分子 单糖 子单糖
代表物 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 淀粉、纤维素
代表物的分子式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
相互关系 同分异构体 同分异构体 不互为同分异构体
二、葡萄糖
1. 葡萄糖的物理性质:葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水。
2.组成与结构
分子式 结构简式 官能团
C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH(羟基)和—CHO(醛基)
3. 葡萄糖的特征反应
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
葡萄糖具有还原性,能被新制
葡萄糖与新制 试管中出现
的 Cu(OH)2氧化,生成砖红色
的Cu(OH)2反应 砖红色沉淀
的 Cu2O沉淀
葡萄糖的 试管内壁形成 葡萄糖具有还原性,能被银氨
银镜反应 光亮的银镜 溶液氧化,生成光亮的银镜
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应用:这两个反应均可检验葡萄糖的存在。医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
(注意)上述两个反应均需要在碱性条件下进行,即制取氢氧化铜时,NaOH溶液必须过量;配制银氨溶液
时,滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。
三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用
1.淀粉的特征反应:淀粉遇 I2变蓝色。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解
催化剂
(1)蔗糖水解的化学方程式:C12H22O11+H2O―――→C6H12O6+C6H12O6 。
蔗糖 葡萄糖 果糖
(2)淀粉(或纤维素)的水解反应
实验操作
实验现象 有砖红色沉淀生成
实验结论 淀粉水解生成葡萄糖,与新制的 Cu(OH)2共热生成氧化亚铜(Cu2O)沉淀
催化剂
反应的化学方程式 (C6H10O5)n+nH2O―――→nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
4. 糖类在生产、生活中的应用
(1) 淀粉为人体提供能量
酶 缓慢氧化
淀粉在人体内的变化:淀粉――→葡萄糖 ―――→CO2和 H2O,同时放出能量,葡萄糖在人体内氧化的化学方
多步

程式:C6H12O6+6O2――→6CO2+6H2O。
(2) 食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体内没有类似的纤维素水解酶,无法吸收和利用纤维素,食
物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化和排泄。

(3) 淀粉可以酿酒,写出葡萄糖生成酒精的化学方程式:C6H12O6――→2CH3CH2OH+2CO2↑。
葡萄糖
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淀粉水解程度的判断检验
实验现象及结论
情况 现象 A 现象 B 结论
① 溶液呈蓝色 未产生银镜 未水解
② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解
③ 溶液不变蓝色 出现银镜 完全水解
重点八:蛋白质
1.蛋白质的存在和组成
(1) 存在:蛋白质是构成细胞的基本物质,存在于各类生物体内。
(2) 组成:是一类非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
2.物理性质:有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等;有的难溶于水,如丝、毛等。
3.化学性质
(1)蛋白质的水解反应
酸、碱或酶等催化剂 水解反应
①蛋白质 多肽 氨基酸(最终产物)
水解反应 聚合
②几种常见的氨基酸
a.甘氨酸: b.苯丙氨酸:
氨基酸的官能团:氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。
(2)蛋白质的特性
①实验探究
在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段
操作
头发和丝织品
现象 产生白色沉淀 产生黄色沉淀 产生类似烧焦羽毛的特殊气味
结论或
蛋白质发生变性 蛋白质发生显色反应 头发、丝织品的主要成分是蛋白质
解释
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②蛋白质的变性
化学因素 重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等 都能使蛋白质发生变性,溶解度下
物理因素 加热、紫外线等 降,并失去生理活性,属于化学变化
③显色反应:很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验。
4.蛋白质的应用
蚕丝 织成丝绸可以制作服装
动物皮、骨 提取的明胶可用作食品增稠剂,生产医药用胶囊和摄影用感光材料
驴皮 制成的阿胶是一种中药材
牛奶、大豆 提取的酪素可以用来制作食品和涂料
绝大多数酶 是生物体内重要的催化剂,在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值
重点九:油脂
1.油脂的组成及分类
室温下的状态 代表物 元素组成 物理性质
油 液态 植物油脂 密度比水的小,黏度比较大,触摸时

C、H、O 有明显的油腻感,难溶于水,易溶于
脂 脂肪 固态 动物油脂
有机溶剂
2. 油脂的结构:油脂可以看作由高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯,属于酯类化合物。
油脂的结构可表示为 ,其中 R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同;天然油
脂都是混合物;油脂的官能团主要是酯基。
3.常见的高级脂肪酸
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
名称
软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
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脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较低;含较多饱和脂肪酸
的甘油酯,熔点较高。
4.油脂的化学性质
(1)加成反应
+H2
液态植物油――→固态的氢化植物油(氢化植物油性质稳定,不易变质,便于运输和储存)。
例如:
一定条件
+3H2―――→
油酸甘油酯 硬脂酸甘油酯
(2)水解反应
①油脂在酸性条件或酶的催化作用下,可以发生水解生成高级脂肪酸和甘油。
H+
例如: +3H2O――→3C17H35COOH+
或酶 硬脂酸
硬脂酸甘油酯 甘油
②油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,所以油脂在碱性条
件下的水解反应又称皂化反应。

例如: +3NaOH――→3C17H35COONa+
硬脂酸钠
硬脂酸甘油酯 甘油
5.油脂的应用
(1)油脂是产生能量最高的营养物质。
(2)油脂能促进脂溶性维生素的吸收。
(3)油脂是加热介质并赋予食物令人愉悦的风味和口感。
(4)摄入过多油脂会影响人体健康,应合理控制油脂的摄入量。
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