1、合作探究 自主预习 第第 3 章章 重要的有机化合物重要的有机化合物 合作探究 自主预习 第第 1 节节 认识有机化合物认识有机化合物 合作探究 自主预习 第 1 课时 有机化合物的性质 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.了解有机物的性质。 2.掌握甲烷的化学性质。 3.掌握取代反应的概念、特点。 1.从碳原子的结构特征来了解有机化合物 的特点,学会如何区别有机化合物和无机化 合物。 2.通过对甲烷与氯气反应的了解,加深对取 代反应的理解。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 1.有机化合物的概念和特点 (1)有机化合物简称有机物,是指除碳氧化合物(CO、CO2)、碳酸盐
2、等之外的绝 大多数含碳化合物。人类最早合成的有机物为尿素CO(NH2)2,而最简单的有机 物是甲烷。 (2)有机物的主要特点 种类繁多。 绝大多数属于非电解质(CH3COOH等除外)。 大多数熔、沸点较低,易溶于有机溶剂,难溶于水。 绝大多数热稳定性差,易燃烧(CCl4等除外)。 多数有机反应反应速率慢,需催化剂和加热,副反应多,且反应复杂。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流1 所有的有机物都容易燃烧且难溶于水吗? 答案:大多数有机物都有一些共同性质,如大多数有机物易燃、难溶于水,但也 有例外。如CCl4、CBr2F2不但不能燃烧,反而可以用来灭火;乙醇等能与水
3、以任意 比例互溶。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 2.甲烷 (1)甲烷的存在 甲烷是天然气、石油气、沼气、坑道气及瓦斯的主要成分。 (2)甲烷的物理性质 甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,密度为0.717 g L-1(标准状况),难溶于 水。 (3)甲烷的化学性质 通常情况下,甲烷性质稳定,与酸、碱、强氧化剂都不反应。 甲烷的燃烧 化学方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O。 现象:火焰呈淡蓝色。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 (4)甲烷的用途 甲烷是一种理想的清洁能源,也是重要的化工原料,可用于制取氯仿、四氯化碳、 炭黑、氢气等,也可以用于合成氨和橡胶
4、,还可以用于制备氟利昂和甲醇等。 预习交流预习交流2 如何检验CH4的燃烧产物? 答案:在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,内壁有水珠生成则说明有H2O生成; 将小烧杯迅速倒转过来,向其中加入少量澄清石灰水,石灰水变浑浊则证明有CO2 生成。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 一、有机化合物与无机化合物的区别 活动与探究 请你与同学一起讨论所知道的有机化合物与无机化合物的区别,将讨论结果填 入下表空白处。 物质比较 有机化合物 无机化合物 类型 多数为共价化合物 有离子化合物,也有共价化 合物 化学键类型 多数分子中只含共价 键 有些含离子键,有些只含共 价键 溶解性 多数难溶于水
5、,易溶于 汽油、酒精、苯等有机 溶剂 多数溶于水而难溶于有机 溶剂,如食盐、食用碱等 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 物质比较 有机化合物 无机化合物 耐热性 多数不耐热,熔点较低 (400 以下) 多数耐热,熔点较高 可燃性 多数能燃烧 多数不能燃烧 电离性 多数是非电解质 多数是电解质 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例1下列说法中正确的是( ) A.易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质一定是有机化合物 B.所有的有机化合物都是非电解质 C.有机化合物和无机化合物在性质上的差别并不是绝对的 D.所有的有机化合物都易燃烧 解析:有机化合物大多数难溶于水
6、,易溶于有机溶剂,但有些无机物如单质溴、 单质碘等也易溶于有机溶剂,故A错误;有机化合物大部分是非电解质,但有的属于 电解质,如乙酸等,故B错误;有机化合物与无机化合物之间没有绝对的界限区分,在 性质上有些是类似的,有些是不同的,故C正确;有机化合物大部分易燃烧,但有少数 例外,如CCl4等,故D错误。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练1下列有关有机物的描述,一定正确的是 ( ) A.熔、沸点低 B.易燃烧 C.难溶于水 D.均含碳元素 解析:A、B、C项均为大多数有机物的性质,而不是一定具有的性质,如CCl4不 能燃烧,乙醇易溶于水。 答案:D 1.有机化合
7、物必含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机化合物。如CO2、 CaCO3等它们的性质都具有无机物的特点,不具备有机物的性质,故它们不是有机 物。 2.有机化合物和无机化合物之间并无严格的界限。 3.有机化合物的性质是指大多数有机物具有的性质,并不是绝对的。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 二、甲烷的化学性质 活动与探究 请你与同学一起参与甲烷性质的探究,记录实验现象,归纳你所得到的结论,完 成表中空白。 实验探究甲烷在空气中燃烧 实验操作 实验现象 实验结论 甲烷燃烧时火 焰呈淡蓝色; 烧杯内壁有水 珠产生; 澄清石灰水变 浑浊 甲烷在空气中燃烧生成 CO2和 H2O, 化学
8、方程式为 CH4+2O2 CO2+2H2O 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验探究甲烷的稳定性 实验操作 实验现象 实验结论 酸性高锰 酸钾溶液 不退色 通常情况下,甲烷化学性质稳定,不能 被高锰酸钾等强氧化剂氧化,也不与 酸、碱等物质反应 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验探究甲烷跟氯气的反应 实 验 操 作 实 验 现 象 色变浅:试管内气体颜色逐渐变浅,最后变为无色; 出油滴,生白雾:试管内壁有油状液滴出现,同时试管中有少 量白雾; 水上升:试管内液面逐渐上升 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 现 象 分 析 色变浅:说明氯气参与了反应,
9、导致混合气体的黄绿色变浅 甚至消失; 出油滴:说明反应后有难溶于水的有机物生成; 生白雾:说明有 HCl 生成; 水上升:说明反应后气体体积减少而使水位上升 实 验 结 论 光照条件下,甲烷与 Cl2发生反应: CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例2下列叙述错误的是( ) A.通常情况下,甲烷与酸、碱都不反应 B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯 C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、C
10、Cl4,都属于取代反应 D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水 解析:通常情况下,甲烷性质稳定,与酸、碱都不反应,A正确;甲烷是可燃的,点燃 前必须验纯,B错误;甲烷与氯气在光照下发生取代反应,得到四种有机氯代产物,且 都难溶于水,C、D正确。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练2下列反应属于取代反应的是( ) 解析:A为分解反应;B为置换反应;C为CH4的燃烧反应;D属于取代反应。 答案:D A.CH4C+2H2 B.2HI+Cl22HCl+I2 C.CH4+2O2CO2+2H2O D.C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测
11、 一 二 1.甲烷与氯气发生取代反应的注意事项: (1)反应条件为光照,在暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,否则会发生爆 炸; (2)甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素单质也能发生类似反应,但不能与溴水、碘 水发生反应; (3)甲烷与氯气的反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,因此产物是五种物 质的混合物; (4)光照CH4与Cl2的混合物,生成物中HCl的物质的量最多。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 特别注意:取代反应的判断: 取代反应是最重要的一类有机反应,判定一个反应是否属于取代反应最直接 的方法就是概念判断法; 从反应物的类型上看,取代反应的反应物至少有一种是有机物;
12、取代反应可以是一个原子被一个原子或原子团代替,也可以是一个原子团被 一个原子或原子团代替。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 2.取代反应与置换反应的比较 取代反应 置换反应 定义 有机物分子里的某些原子 (或原子团)被其他原子(或 原子团)代替的反应 一种单质和一种化合物 反应生成另一种单质和 另一种化合物的反应 反应物类型 化合物与单质(或化合物) 单质与化合物 生成物类型 两种化合物 另一种单质和另一种化 合物 反应条件 大多需加热或光照或催化 剂 一般在常温或加热条件 下 举例 CH4+Cl2CH3Cl+HCl Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 合作探究 自主预习 问题
13、导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 1.下列说法正确的是( ) A.有机物只能从有机体中获取而不能利用无机物来合成 B.有机物是从动植物体内提取的有生命的化合物 C.有机物是共价化合物,它们不具备无机物的性质 D.有机物有的不溶于水,有的可溶于水 解析:有机物也可用无机物来人工合成,如用氰酸铵NH4CNO合成尿素CO(NH2)2, 故A、B错;有机物和无机物没有明显的界限,有些有机物具有无机物的性质,例如 乙醇、乙酸易溶于水,这和无机物相类似,故C错,D对。 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 2.在光照条件下,将1 mol CH4与1 mol Cl2
14、混合充分反应后,得到的产物是( ) A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl 解析:CH4与Cl2的取代反应体系中,各步的取代可同时进行,因此得到的产物是含 多种成分的混合物。 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.下列物质在一定条件下可以与甲烷发生化学反应的是 ( ) 氯水 浓硫酸 溴蒸气 烧碱 氧气 酸性KMnO4溶液 A. B. C. D. 解析:由甲烷的化学性质可知,一般条件下甲烷不与酸、碱、强氧化剂发生反应, 但在光照条件下甲烷可与纯净的卤素单质发生取
15、代反应。此外,甲烷可以在氧气 中燃烧,故选C项。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.下列反应属于取代反应的是( ) 解析:由于取代反应只适用于有机反应,而无机反应中的置换反应、分解反应、复 分解反应均不是取代反应。A项属于置换反应;B项属于复分解反应;C项CH2Cl2中 的H被Cl所代替,属于取代反应;D项属于分解反应。 答案:C A.2KI+Cl22KCl+I2 B.(NH4)2SO4+BaCl2BaSO4+2NH4Cl C.CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl D.CH4C+2H2 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测
16、 5.如图所示,U形管的左端有被水和胶塞封闭的甲烷和氯气(体积比为14)的混合 气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将此装置放置在有光亮的地方,让混合 气体缓慢地反应一段时间。 (1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式 。 (2)经过几个小时的反应后,U形管右端的水面的变化是 。 A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (3)U形管左端气柱的变化是 。 A.体积增大 B.体积减小 C.消失 D.不变 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:甲烷与氯气可能发生的反应有CH4+Cl2HCl+CH3Cl, CH3Cl+Cl2CH2Cl2+
17、HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl, CHCl3+Cl2CCl4+HCl,由于甲烷和氯气的体积比为 14,所以最 终生成 CCl4和 HCl。 由于 HCl 易溶于水,CCl4是液体,反应后气体的 物质的量减小直至消失,故右侧 U 形管中的水面降低。 答案:(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)B (3)BC 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 6.甲烷是最简单的有机物。 (1)下列关于甲烷性质的叙述中,正确的是 。 A.甲烷是一种无色无味的气体 B.甲烷的密度比空气的密度小 C.甲烷难溶于水 D.甲烷燃烧时发出淡蓝色火焰 (2)在标准状况下,
18、32 g CH4的物质的量为 mol,它的体积为 L,它 所含有氢原子的数目为 。 (3)为了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸气,可将混合气体先通过盛有 (填物质名称,下同)的洗气瓶除去 ;再通过盛有 的洗气瓶除 去 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:(2)32 g CH4的物质的量为 mol,标准状况下体积为2 mol22.4 L mol-1=44.8 L,所含氢原子的数目为2 mol46.021023 mol-1=4.8161024。 (3)除去二氧化碳,可将气体通过氢氧化钠溶液;除去水蒸气,可将气体通过浓硫 酸。由于通过氢氧化钠溶液时会带入水蒸气,所以应将混合气体先通过盛有氢氧 化钠溶液的洗气瓶以除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。 答案:(1)ABCD (2)2 44.8 4.8161024 (3)氢氧化钠溶液 二氧化碳 浓硫酸 水蒸气 32 g 16 g mol-1=2
