第3章 重要的有機(jī)化合物,第1節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物,第1課時(shí) 有機(jī)化合物的性質(zhì),目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.有機(jī)化合物的概念和特點(diǎn) (1)有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱有機(jī)物,是指除碳氧化合物(CO、CO2)、碳酸鹽等之外的絕大多數(shù)含碳化合物。人類最早合成的有機(jī)物為尿素CO(NH2)2,而最簡(jiǎn)單的有機(jī)物是甲烷。 (2)有機(jī)物的主要特點(diǎn) 種類繁多。 絕大多數(shù)屬于非電解質(zhì)(CH3COOH等除外)。 大多數(shù)熔、沸點(diǎn)較低,易溶于有機(jī)溶劑,難溶于水。 絕大多數(shù)熱穩(wěn)定性差,易燃燒(CCl4等除外)。 多數(shù)有機(jī)反應(yīng)反應(yīng)速率慢,需催化劑和加熱,副反應(yīng)多,且反應(yīng)復(fù)雜。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,預(yù)習(xí)交流1 所有的有機(jī)物都容易燃燒且難溶于水嗎? 答案:大多數(shù)有機(jī)物都有一些共同性質(zhì),如大多數(shù)有機(jī)物易燃、難溶于水,但也有例外。如CCl4、CBr2F2不但不能燃燒,反而可以用來滅火;乙醇能與水以任意比例互溶。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.甲烷 (1)甲烷的存在 甲烷是天然氣、石油氣、沼氣、坑道氣及瓦斯的主要成分。 (2)甲烷的物理性質(zhì) 甲烷是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體,密度為0.717 g·L-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況),難溶于水。 (3)甲烷的化學(xué)性質(zhì) 通常情況下,甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,與酸、堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)。 甲烷的燃燒 現(xiàn)象:火焰呈淡藍(lán)色。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,(4)甲烷的用途 甲烷是一種理想的清潔能源,也是重要的化工原料,可用于制取氯仿、四氯化碳、炭黑、氫氣等,也可以用于合成氨和橡膠,還可以用于制備氟利昂和甲醇等。 預(yù)習(xí)交流2 如何檢驗(yàn)CH4的燃燒產(chǎn)物? 答案:在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的小燒杯,內(nèi)壁有水珠生成則說明有H2O生成;將小燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來,向其中加入少量澄清石灰水,石灰水變渾濁則證明有CO2生成。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,一、有機(jī)化合物與無機(jī)化合物的區(qū)別 活動(dòng)與探究 請(qǐng)你與同學(xué)一起討論所知道的有機(jī)化合物與無機(jī)化合物的區(qū)別,將討論結(jié)果填入下表空白處。,共價(jià),離子,共價(jià),共價(jià)鍵,離子,共價(jià),問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,水,汽油,酒精,苯,水,有機(jī),不,較低,熱,較高,燃燒,不能,非電解質(zhì),電解質(zhì),問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移與應(yīng)用 例1下列說法中正確的是( ) A.易溶于汽油、酒精等有機(jī)溶劑的物質(zhì)一定是有機(jī)化合物 B.所有的有機(jī)化合物都是非電解質(zhì) C.有機(jī)化合物和無機(jī)化合物在性質(zhì)上的差別并不是絕對(duì)的 D.所有的有機(jī)化合物都易燃燒 解析:有機(jī)化合物大多數(shù)難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,但有些無機(jī)物如單質(zhì)溴、單質(zhì)碘等也易溶于有機(jī)溶劑,故A錯(cuò)誤;有機(jī)化合物大部分是非電解質(zhì),但有的屬于電解質(zhì),如乙酸等,故B錯(cuò)誤;有機(jī)化合物與無機(jī)化合物之間沒有絕對(duì)的界限區(qū)分,在性質(zhì)上有些是類似的,有些是不同的,故C正確;有機(jī)化合物大部分易燃燒,但有少數(shù)例外,如CCl4等,故D錯(cuò)誤。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移訓(xùn)練1下列有關(guān)有機(jī)物的描述,一定正確的是( ) A.熔、沸點(diǎn)低 B.易燃燒 C.難溶于水 D.均含碳元素 答案:D 解析:A、B、C項(xiàng)均為大多數(shù)有機(jī)物的性質(zhì),而不是一定具有的性質(zhì),如CCl4不能燃燒,乙醇易溶于水。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,1.有機(jī)化合物必含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有機(jī)化合物。如CO2、CaCO3等它們的性質(zhì)都具有無機(jī)物的特點(diǎn),不具備有機(jī)物的性質(zhì),故它們不是有機(jī)物。 2.有機(jī)化合物和無機(jī)化合物之間并無嚴(yán)格的界限。 3.有機(jī)化合物的性質(zhì)是指大多數(shù)有機(jī)物具有的性質(zhì),并不是絕對(duì)的。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,二、甲烷的化學(xué)性質(zhì) 活動(dòng)與探究 請(qǐng)你與同學(xué)一起參與甲烷性質(zhì)的探究,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納你所得到的結(jié)論,完成表中空白。 實(shí)驗(yàn)探究甲烷在空氣中燃燒,淡藍(lán)色,水珠,變渾濁,CO2,H2O,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,實(shí)驗(yàn)探究甲烷的穩(wěn)定性,酸性高錳 酸鉀溶液 不退色,穩(wěn)定,不能被高錳酸鉀,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,實(shí)驗(yàn)探究甲烷跟氯氣的反應(yīng),試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,最后變?yōu)闊o色,試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),同時(shí)試管中有少量白霧,試管內(nèi)液面逐漸上升,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,說明氯氣參與了反應(yīng),導(dǎo)致混合氣體的黃綠色 變淺甚至消失,說明反應(yīng)后有難溶于水的有機(jī)物生成,說明有HCl生成,說明反應(yīng)后氣體體積減少而使水位上升,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移與應(yīng)用 例2下列關(guān)于甲烷的敘述正確的是( ) A.甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液退色,所以甲烷不能被氧化 B.甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),因此可以使氯水退色 C.甲烷能夠燃燒,在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸,因此是礦井安全的重要威脅之一 D.將甲烷與氯氣以體積比為11的比例混合,光照條件下就可得到比較純凈的CH3Cl 解析:甲烷燃燒時(shí)是被氧氣氧化,A錯(cuò);甲烷能和鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),但不能和氯水反應(yīng),B錯(cuò);甲烷與氯氣反應(yīng)是連鎖反應(yīng),多種產(chǎn)物共存,D錯(cuò)。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移訓(xùn)練2下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是( ) 答案:D 解析:A為分解反應(yīng);B為置換反應(yīng);C為CH4的燃燒反應(yīng);D屬于取代反應(yīng)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,1.甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的注意事項(xiàng) (1)反應(yīng)條件為光照,在暗處不發(fā)生反應(yīng),但不能用強(qiáng)光直接照射,否則會(huì)發(fā)生爆炸; (2)甲烷與溴蒸氣、碘蒸氣等純鹵素單質(zhì)也能發(fā)生類似反應(yīng),但不能與溴水、碘水發(fā)生反應(yīng); (3)甲烷與氯氣的反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng),不會(huì)停留在某一步,因此產(chǎn)物是五種物質(zhì)的混合物; (4)光照CH4與Cl2的混合物,生成物中HCl的物質(zhì)的量最多。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,特別注意取代反應(yīng)的判斷 取代反應(yīng)是最重要的一類有機(jī)反應(yīng),判定一個(gè)反應(yīng)是否屬于取代反應(yīng)最直接的方法就是概念判斷法; 從反應(yīng)物的類型上看,取代反應(yīng)的反應(yīng)物至少有一種是有機(jī)物; 取代反應(yīng)可以是一個(gè)原子被一個(gè)原子或原子團(tuán)代替,也可以是一個(gè)原子團(tuán)被一個(gè)原子或原子團(tuán)代替。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,2.取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,1.下列說法正確的是( ) A.有機(jī)物只能從有機(jī)體中獲取而不能利用無機(jī)物來合成 B.有機(jī)物是從動(dòng)植物體內(nèi)提取的有生命的化合物 C.有機(jī)物是共價(jià)化合物,它們不具備無機(jī)物的性質(zhì) D.有機(jī)物有的不溶于水,有的可溶于水 答案:D 解析:有機(jī)物也可用無機(jī)物來人工合成,如用氰酸銨NH4CNO合成尿素CO(NH2)2,故A、B錯(cuò);有機(jī)物和無機(jī)物沒有明顯的界限,有些有機(jī)物具有無機(jī)物的性質(zhì),例如乙醇、乙酸易溶于水,這和無機(jī)物相類似,故C錯(cuò),D對(duì)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,2. 在光照條件下,將1 mol CH4與1 mol Cl2混合充分反應(yīng)后,得到的產(chǎn)物是( ) A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl 答案:D 解析:CH4與Cl2的取代反應(yīng)體系中,各步的取代可同時(shí)進(jìn)行,因此得到的產(chǎn)物是含多種成分的混合物。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,3.下列物質(zhì)在一定條件下可以與甲烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是( ) 氯水 濃硫酸 溴蒸氣 燒堿 氧氣 酸性KMnO4溶液 A. B. C. D. 答案:C 解析:由甲烷的化學(xué)性質(zhì)可知,一般條件下甲烷不與酸、堿、強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),但在光照條件下甲烷可與純凈的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。此外,甲烷可以在氧氣中燃燒,故選C項(xiàng)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,4.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是( ) 答案:C 解析:由于取代反應(yīng)只適用于有機(jī)反應(yīng),而無機(jī)反應(yīng)中的置換反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)均不是取代反應(yīng)。A項(xiàng)屬于置換反應(yīng);B項(xiàng)屬于復(fù)分解反應(yīng);C項(xiàng)CH2Cl2中的H被Cl所代替,屬于取代反應(yīng);D項(xiàng)屬于分解反應(yīng)。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),5.如圖所示,U形管的左端有被水和膠塞封閉的甲烷和氯氣(體積比為14)的混合氣體,假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將此裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。 (1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分,且只產(chǎn)生一種有機(jī)物,請(qǐng)寫出化學(xué)方程式: 。 (2)經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后,U形管右端的水面的變化是 。 A.升高 B.降低 C.不變 D.無法確定 (3)U形管左端氣柱的變化是 。 A.體積增大 B.體積減小 C.消失 D.不變,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),6.甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物。 (1)下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的敘述中,正確的是 。 A.甲烷是一種無色無味的氣體 B.甲烷的密度比空氣的密度小 C.甲烷難溶于水 D.甲烷燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰 (2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,32 g CH4的物質(zhì)的量為 mol,它的體積為 L,它所含有氫原子的數(shù)目為 。 (3)為了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸氣,可將混合氣體先通過盛有 (填物質(zhì)名稱,下同)的洗氣瓶除去 ;再通過盛有 的洗氣瓶除去 。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),答案:(1)ABCD (2)2 44.8 4.816×1024 (3)氫氧化鈉溶液 二氧化碳 濃硫酸 水蒸氣 解析:(2)32 g CH4的物質(zhì)的量為 ,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,所含氫原子的數(shù)目為2 mol×4×6.02×1023 mol-1=4.816×1024。 (3)除去二氧化碳,可將氣體通過氫氧化鈉溶液;除去水蒸氣,可將氣體通過濃硫酸。由于通過氫氧化鈉溶液時(shí)會(huì)帶入水蒸氣,所以應(yīng)將混合氣體先通過盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶以除去二氧化碳,再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣。,