高中化学 第三章 重要的有机化合物 3.1.1《有机化合物的性质》同步课件（鲁科版必修2）

欢迎进入化学课堂 1 初步认识有机化合物种类繁多的原因 2 了解甲烷的物理性质 掌握甲烷的燃烧 与Cl2的反应等化学性质 3 掌握取代反应的概念及实质 4 了解甲烷的结构 有机物中碳原子的成键方式 5 了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性 6 掌握1 4个碳原子烷烃的结构式和结构简式 第一节认识有机化合物 1 什么叫有机化合物 列举生活中常见的几种有机化合物 提示含碳元素的一类化合物叫有机化合物 如CH4 C2H5OH CH3COOH等 2 天然气的主要成分是什么 写出其燃烧的化学方程式 3 和无机物相比 你认为有机化合物有何特点 提示大多数有机物熔沸点低 难溶于水 易燃烧等 第1课时有机化合物的性质 1 有机化合物的含义有机化合物是指含元素的化合物 简称有机物 2 有机化合物的性质大多数有机物熔沸点 溶于水 可以 化学反应比较复杂 速率比较慢 并且还常伴随有副反应发生等 笃学一有机化合物 碳 低 难 燃烧 1 甲烷的物理性质甲烷是一种颜色 气味的气体 密度比空气 溶于水 2 甲烷的存在的主要成分是甲烷 石油炼制获得的中也含有甲烷 沼气池底部产生的 煤矿坑道产生的气体 或 的主要成分也是甲烷 笃学二甲烷 没有 没有 小 难 天然气 石油气 沼气 坑道气 瓦斯 验纯 燃烧 淡蓝 水珠 氢 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 碳 甲烷燃烧产物是和 与相同条件下的CO和H2相比 甲烷燃烧时放出的热量 因此以甲烷为主要成分的天然气是一种理想的 稳定性甲烷能被酸性的高锰酸钾等强氧化剂所氧化 也不与 等物质反应 二氧化碳 水 等体积 多 洁净燃料 不 酸 碱 2 取代反应 取代反应的概念有机物分子里的某些被其他代替的反应叫做取代反应 原子或原子团 原子或原子团 光照 含氯的化合物 氯化氢 CH3Cl HCl CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HCl CHCl3 Cl2 CCl4 HCl 甲烷的四种氯代产物难溶于水 常温下除是气体外 其他三种产物都是 曾被用作麻醉剂 它和都是重要的工业溶剂 一氯甲烷 油状液体 三氯甲烷 四氯甲烷 四氯化碳 慎思1 甲烷 氢气等可燃性气体点燃之前应注意什么 提示点燃甲烷 氢气等可燃性气体前必须检验气体的纯度 点燃甲烷和氧气的混合气体 可能发生爆炸 空气中的甲烷含量在4 9 16 体积 范围内时 遇火花将发生爆炸 慎思2 怎样用实验证明甲烷是由碳氢两种元素形成的 提示在空气中点燃甲烷 在火焰的上方罩一个干燥 洁净的烧杯 发现烧杯内壁有水珠凝结 证明甲烷中有氢元素 然后迅速将烧杯倒转过来 向烧杯中滴入少量澄清石灰水 石灰水变浑浊 证明甲烷中含有碳元素 慎思3 CH4与Cl2发生取代反应时 有机产物的总物质的量与CH4的物质的量有何关系 生成物中产量最多的是什么物质 提示根据C原子守恒 有机产物的总物质的量与CH4的物质的量相等 生成物中产量最多的是HCl 慎思4 能否用甲烷和氯气反应制取纯净的CH3Cl 提示不能 CH4与Cl2的取代反应是逐步进行的 但四步反应往往是同时发生 生成四种取代产物 而不是第一步反应进行完后再进行第二步 所以取代产物是混合物 要点一 有机化合物与无机化合物的区别 例1 下列有关有机物的说法中正确的是 A 凡是含碳元素的化合物都属于有机物B 易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂中的物质一定是有机物C 所有的有机物都很容易燃烧D 有机物所起的反应 一般比较复杂 速度缓慢 并且还常伴有副反应发生 解析有机化合物是含碳元素的化合物 但含碳元素的化合物不一定是有机化合物 如CO2 CaCO3等 故A项错误 绝大多数有机物易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂 但易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂的物质也不一定是有机化合物 如卤族单质就易溶于这些有机溶剂 故B项错误 绝大多数有机物易燃烧 但有机物也有不燃烧的物质 如CCl4不仅不能燃烧反而可作灭火剂 故C项错误 D项正确 答案D 有机化合物必须含有碳元素 但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物 如碳的氧化物 CO CO2 碳酸及其盐 氰化物 NaCN 硫氰化物 NH4SCN 和金属碳化物 CaC2 等 由于它们的组成 结构和性质与无机物相似 一般把它们归为无机物 有机物的性质是指 绝大多数 有机物的性质 并不是绝对的 有的有机物不仅不能燃烧反而可作灭火剂 如四氯化碳 CCl4 有的有机物易溶于水 如酒精 醋酸等 体验1 下列有关有机物的说法中 正确的是 A 有机物都是从有机体中分离出来的物质B 有机物都是共价化合物C 有机物不一定都难溶于水D 有机物不具备无机物的性质 解析很多有机物可以合成出来 A项不正确 有机物分子中各原子大都以共价键结合 为共价化合物 但也有形成离子键的离子化合物 如CH3COONa CH3COONH4等 B项不正确 有机物大多数不溶于水 但也有易溶于水的 如乙醇 乙酸 葡萄糖等 C项正确 有机物与无机物性质差别较大 但有些有机物也具有某些无机物的性质 如乙酸 CH3COOH 具有酸性等 D项不正确 答案C 1 甲烷与氯气的取代反应 要点二 甲烷的取代反应 2 反应产物的性质比较 3 取代反应和置换反应的比较 例2 若甲烷与氯气以物质的量之比1 3混合 在光照下得到的产物为 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HClA B C D 反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比决定的 即使甲烷与氯气的物质的量之比为1 1或1 4的情况 也会发生上述四个反应 因为一旦生成CH3Cl后 生成CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代 直到分子中的氢原子全部被取代 因此产物不是一种物质 而全部均有 故D项符合题意 答案D 甲烷与Cl2的反应 其中反应物是纯卤素单质 而不是氯水 溴水 但可与溴蒸气见光发生取代反应 反应的产物是混合物 通常 CH3Cl是无色气体 CH2Cl2 CHCl3 CCl4是无色油状液体 而因CH2Cl2 CHCl3 CCl4中溶有Cl2而呈黄绿色 氯仿 CHCl3 常用做麻醉剂和有机溶剂 四氯化碳常用做灭火剂和有机溶剂 甲烷的取代反应条件是光照 但不是强光照射 否则会因剧烈反应发生爆炸 体验2 1molCH4与Cl2发生取代反应 待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等 则消耗Cl2的物质的量为 A 0 5molB 2molC 2 5molD 4mol 解析因为CH4与Cl2发生取代反应生成的四种取代物中的碳原子均来自于CH4 由碳原子守恒可知 其生成1mol取代物 且每一种取代物的物质的量均为0 25mol 由于CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4分子中的氯原子均来自于Cl2 由氯元素守恒得消耗的Cl2的物质的量n Cl2 0 25 0 25 2 0 25 3 0 25 4 mol 2 5mol 故正确答案选C 答案C 规律探究十三甲烷与氯气的取代反应 知识支持 1 实验步骤 用排饱和食盐水的方法 收集一大试管体积比约为1 4的甲烷和氯气的混合气体 用橡皮塞塞紧试管口 放在光亮的地方 注意 不要放在日光直接照射的地方 以免引起爆炸 一段时间后将试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中 滴有紫色石蕊试液 并取下试管口的橡皮塞 观察现象 2 实验现象 试管内气体颜色逐渐变浅 试管内壁有油状液体生成 试管内有白雾出现 试管内液面逐渐上升 水槽中有晶体析出 在水槽中滴加紫色石蕊试液 溶液变红 以上现象可用几个字概括 色变浅 出油滴 有白雾 水上升 晶体出 石蕊红 3 实验结论 在光照条件下 甲烷与氯气发生了化学反应 生成了油状物质 随着反应的进行 试管内气体总体积变小 因有HCl气体生成 溶于水后生成Cl 使NaCl晶体析出 实验探究 某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应 根据题意 回答下列问题 1 CH4与Cl2发生反应的条件是 若用日光直射 可能会引起 2 实验中可观察的实验现象有 量筒内壁出现油状液滴 饱和食盐水中有少量固体析出 等 3 实验中生成的油状液滴的化学式为 其中 是工业上重要的溶剂 4 用饱和食盐水而不用水的原因是 解析CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl等物质 随着反应进行 Cl2不断消耗 黄绿色逐渐消失 又由于生成的CH2Cl2 CHCl3 CCl4常温下是无色油状液体 故量筒内壁上有油滴 因生成的HCl易溶于水 量筒内的压强减小 量筒内液面上升 HCl溶于水后 溶液中Cl 浓度增大 使NaCl固体析出 答案 1 光照 或光亮处 爆炸 2 量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升 3 CH2Cl2 CHCl3 CCl4CHCl3 CCl4 4 降低Cl2在水中溶解度 抑制Cl2和水的反应 名师点评a CH4与Cl2反应得到四种氯代产物的混合物 不可能只得到一种氯代产物 且四个反应是同时进行的 不要误认为甲烷先与氯气反应全部生成一氯甲烷 然后一氯甲烷再与氯气反应 b 四种氯代产物均难溶于水 除一氯甲烷常温下是气体外 其他三种都是油状液体 三氯甲烷俗称氯仿 曾被用作麻醉剂 它和四氯甲烷 四氯化碳 都是重要的工业溶剂 c 甲烷与溴单质 碘单质也能发生类似的反应 但反应物必须是纯净物 如甲烷与溴水不反应 与液溴或溴蒸气见光后发生取代反应 d 从反应过程中看出 1molCH4最多可与4molCl2发生取代反应 所需Cl2的最大物质的量与有机物分子中氢原子的物质的量相等 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全