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1．初步認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物種類繁多的原因。 2．了解甲烷的物理性質(zhì)，掌握甲烷的燃燒、與Cl2的反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。 3．掌握取代反應(yīng)的概念及實(shí)質(zhì)。 4．了解甲烷的結(jié)構(gòu)、有機(jī)物中碳原子的成鍵方式。 5．了解烷烴與甲烷結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性。 6．掌握1～4個(gè)碳原子烷烴的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。,第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物,1．什么叫有機(jī)化合物？列舉生活中常見的幾種有機(jī)化合物。 提示 含碳元素的一類化合物叫有機(jī)化合物，如CH4、C2H5OH、CH3COOH等,2．天然氣的主要成分是什么？寫出其燃燒的化學(xué)方程式。,3．和無(wú)機(jī)物相比，你認(rèn)為有機(jī)化合物有何特點(diǎn)？ 提示 大多數(shù)有機(jī)物熔沸點(diǎn)低、難溶于水，易燃燒等。,第1課時(shí) 有機(jī)化合物的性質(zhì),1．有機(jī)化合物的含義 有機(jī)化合物是指含 元素的化合物，簡(jiǎn)稱有機(jī)物。 2．有機(jī)化合物的性質(zhì) 大多數(shù)有機(jī)物熔沸點(diǎn) 、 溶于水、可以 ，化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，速率比較慢，并且還常伴隨有副反應(yīng)發(fā)生等。,碳,低,難,燃燒,1．甲烷的物理性質(zhì) 甲烷是一種 顏色、 氣味的氣體，密度比空 氣 ， 溶于水。 2．甲烷的存在 的主要成分是甲烷，石油煉制獲得的 中也含有甲烷，沼氣池底部產(chǎn)生的 、煤礦坑道產(chǎn)生的氣體( 或 )的主要成分也是甲烷。,沒有,沒有,小,難,天然氣,石油氣,沼氣,坑道氣,瓦斯,驗(yàn)純,燃燒,淡藍(lán),水珠,氫,澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,碳,甲烷燃燒產(chǎn)物是 和 ，與相同條件下 的 CO和H2相比，甲烷燃燒時(shí)放出的熱量 ，因此以甲烷為主 要成分的天然氣是一種理想的 。 ②穩(wěn)定性 甲烷 能被酸性的高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑所氧化，也不 與 、 等物質(zhì)反應(yīng)。,二氧化碳,水,等體積,多,潔凈燃料,不,酸,堿,(2)取代反應(yīng) ①取代反應(yīng)的概念 有機(jī)物分子里的某些 被其他 代替 的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。,原子或原子團(tuán),原子或原子團(tuán),光照,含氯的化合物,氯化氫,CH3Cl,HCl,CH3Cl,Cl2,CH2Cl2,HCl,CH2Cl2,Cl2,CHCl3,HCl,CHCl3,Cl2,CCl4,HCl,甲烷的四種氯代產(chǎn)物難溶于水。常溫下除 是氣體外，其他三種產(chǎn)物都是 。 曾被用作麻醉劑，它和 都是重要的工業(yè)溶劑。,一氯甲烷,油狀液體,三氯甲烷,四氯甲烷(四氯化碳),【慎思1】 甲烷、氫氣等可燃性氣體點(diǎn)燃之前應(yīng)注意什么？ 提示 點(diǎn)燃甲烷、氫氣等可燃性氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度。點(diǎn)燃甲烷和氧氣的混合氣體，可能發(fā)生爆炸?？諝庵械募淄楹吭?.9%～16%(體積)范圍內(nèi)時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸。,【慎思2】 怎樣用實(shí)驗(yàn)證明甲烷是由碳?xì)鋬煞N元素形成的？ 提示 在空氣中點(diǎn)燃甲烷，在火焰的上方罩一個(gè)干燥、潔凈的燒杯，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)壁有水珠凝結(jié)，證明甲烷中有氫元素，然后迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，向燒杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁，證明甲烷中含有碳元素。,【慎思3】 CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，有機(jī)產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與CH4的物質(zhì)的量有何關(guān)系？生成物中產(chǎn)量最多的是什么物質(zhì)？ 提示 根據(jù)C原子守恒，有機(jī)產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與CH4的物質(zhì)的量相等；生成物中產(chǎn)量最多的是HCl。,【慎思4】 能否用甲烷和氯氣反應(yīng)制取純凈的CH3Cl? 提示 不能。CH4與Cl2的取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，但四步反應(yīng)往往是同時(shí)發(fā)生，生成四種取代產(chǎn)物，而不是第一步反應(yīng)進(jìn)行完后再進(jìn)行第二步，所以取代產(chǎn)物是混合物。,【例1】下列有關(guān)有機(jī)物的說(shuō)法中正確的是 ( )。 A．凡是含碳元素的化合物都屬于有機(jī)物 B．易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑中的物質(zhì)一定是有 機(jī)物 C．所有的有機(jī)物都很容易燃燒 D．有機(jī)物所起的反應(yīng)，一般比較復(fù)雜，速度緩慢，并且 還常伴有副反應(yīng)發(fā)生,解析 有機(jī)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機(jī)化合物，如CO2、CaCO3等，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；絕大多數(shù)有機(jī)物易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑，但易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑的物質(zhì)也不一定是有機(jī)化合物，如鹵族單質(zhì)就易溶于這些有機(jī)溶劑，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；絕大多數(shù)有機(jī)物易燃燒，但有機(jī)物也有不燃燒的物質(zhì)，如CCl4不僅不能燃燒反而可作滅火劑，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。 答案 D,①有機(jī)化合物必須含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一 定是有機(jī)化合物。如碳的氧化物(CO、CO2)、碳酸及其鹽、 氰化物(NaCN)、硫氰化物(NH4SCN)和金屬碳化物(CaC2) 等，由于它們的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相似，一般把它 們歸為無(wú)機(jī)物。②有機(jī)物的性質(zhì)是指“絕大多數(shù)”有機(jī)物的 性質(zhì)，并不是絕對(duì)的，有的有機(jī)物不僅不能燃燒反而可作滅 火劑，如四氯化碳(CCl4)；有的有機(jī)物易溶于水，如酒精、 醋酸等。,【體驗(yàn)1】下列有關(guān)有機(jī)物的說(shuō)法中，正確的是 ( )。 A．有機(jī)物都是從有機(jī)體中分離出來(lái)的物質(zhì) B．有機(jī)物都是共價(jià)化合物 C．有機(jī)物不一定都難溶于水 D．有機(jī)物不具備無(wú)機(jī)物的性質(zhì),解析 很多有機(jī)物可以合成出來(lái)，A項(xiàng)不正確；有機(jī)物分子中各原子大都以共價(jià)鍵結(jié)合，為共價(jià)化合物，但也有形成離子鍵的離子化合物，如CH3COONa、CH3COONH4等，B項(xiàng)不正確；有機(jī)物大多數(shù)不溶于水，但也有易溶于水的，如乙醇、乙酸、葡萄糖等，C項(xiàng)正確；有機(jī)物與無(wú)機(jī)物性質(zhì)差別較大，但有些有機(jī)物也具有某些無(wú)機(jī)物的性質(zhì)，如乙酸(CH3COOH)具有酸性等，D項(xiàng)不正確。 答案 C,1．甲烷與氯氣的取代反應(yīng),2.反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)比較,3.取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較,【例2】若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶3混合，在光照下 得到的產(chǎn)物為 ( )。 ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl A．① B．② C．①②③④ D．①②③④⑤,反應(yīng)進(jìn)行到哪一步不是由反應(yīng)物甲烷和氯氣的物質(zhì)的量之比決定的，即使甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1或1∶4的情況，也會(huì)發(fā)生上述四個(gè)反應(yīng)。因?yàn)橐坏┥蒀H3Cl后，生成CH3Cl分子中的氫原子又可繼續(xù)被氯原子取代，直到分子中的氫原子全部被取代，因此產(chǎn)物不是一種物質(zhì)，而全部均有。故D項(xiàng)符合題意。 答案 D,①甲烷與Cl2的反應(yīng)，其中反應(yīng)物是純鹵素單質(zhì)，而不是氯 水、溴水，但可與溴蒸氣見光發(fā)生取代反應(yīng)。②反應(yīng)的產(chǎn)物 是混合物。通常，CH3Cl是無(wú)色氣體，CH2Cl2、CHCl3、 CCl4是無(wú)色油狀液體；而因CH2Cl2、CHCl3、CCl4中溶有 Cl2而呈黃綠色；氯仿(CHCl3)常用做麻醉劑和有機(jī)溶劑；四 氯化碳常用做滅火劑和有機(jī)溶劑。③甲烷的取代反應(yīng)條件是 光照，但不是強(qiáng)光照射，否則會(huì)因劇烈反應(yīng)發(fā)生爆炸。,【體驗(yàn)2】1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測(cè)得四種取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為 ( )。 A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol,解析 因?yàn)镃H4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的四種取代物中的碳原子均來(lái)自于CH4，由碳原子守恒可知，其生成1 mol取代物，且每一種取代物的物質(zhì)的量均為0.25 mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均來(lái)自于Cl2，由氯元素守恒得消耗的Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2)＝(0.25＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4)mol＝2.5 mol。故正確答案選C。 答案 C,規(guī)律探究十三 甲烷與氯氣的取代反應(yīng),【知識(shí)支持】 1．實(shí)驗(yàn)步驟：用排飽和食鹽水的方法，收集一大試管體積比約為1∶4的甲烷和氯氣的混合氣體，用橡皮塞塞緊試管口，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)。一段時(shí)間后將試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中(滴有紫色石蕊試液)，并取下試管口的橡皮塞，觀察現(xiàn)象。,2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；試管內(nèi)壁有油狀液體生成；試管內(nèi)有白霧出現(xiàn)；試管內(nèi)液面逐漸上升；水槽中有晶體析出；在水槽中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅。以上現(xiàn)象可用幾個(gè)字概括：“色變淺、出油滴、有白霧、水上升、晶體出、石蕊紅”。,3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了油狀物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)氣體總體積變小，因有HCl氣體生成，溶于水后生成Cl－使NaCl晶體析出。,【實(shí)驗(yàn)探究】 某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問(wèn)題： (1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________；若用日光直射，可能會(huì)引起_______________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，__________，_________等。 (3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為________，其中________是工業(yè)上重要的溶劑。 (4)用飽和食鹽水而不用水的原因是______________。,解析 CH4和Cl2光照反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，Cl2不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無(wú)色油狀液體，故量筒內(nèi)壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒內(nèi)的壓強(qiáng)減?。涣客矁?nèi)液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl－濃度增大，使NaCl固體析出。 答案 (1)光照(或光亮處) 爆炸 (2)量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺 量筒內(nèi)液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反應(yīng),名師點(diǎn)評(píng) a．CH4與Cl2反應(yīng)得到四種氯代產(chǎn)物的混合物，不可能只得到一種氯代產(chǎn)物，且四個(gè)反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的，不要誤認(rèn)為甲烷先與氯氣反應(yīng)全部生成一氯甲烷，然后一氯甲烷再與氯氣反應(yīng)。b.四種氯代產(chǎn)物均難溶于水，除一氯甲烷常溫下是氣體外，其他三種都是油狀液體。三氯甲烷俗稱氯仿，曾被用作麻醉劑，它和四氯甲烷(四氯化碳)都是重要的工業(yè)溶劑。c.甲烷與溴單質(zhì)、碘單質(zhì)也能發(fā)生類似的反應(yīng)，但反應(yīng)物必須是純凈物。如甲烷與溴水不反應(yīng)，與液溴或溴蒸氣見光后發(fā)生取代反應(yīng)。d.從反應(yīng)過(guò)程中看出，1 mol CH 4最多可與4 mol Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，所需Cl2的最大物質(zhì)的量與有機(jī)物分子中氫原子的物質(zhì)的量相等。,