资源描述
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14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。,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。,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。,【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,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13混合，在光照下 得到的产物为 ( )。 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl A 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11或14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】1 mol CH4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 ( )。 A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol,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1 mol取代物，且每一种取代物的物质的量均为0.25 mol。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)(0.250.2520.2530.254)mol2.5 mol。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14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、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应,名师点评 aCH4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，1 mol CH 4最多可与4 mol Cl2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。,
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