高中化學 3-1-1 有機化合物的性質課件 魯科版必修2.ppt
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1.初步認識有機化合物種類繁多的原因。 2.了解甲烷的物理性質,掌握甲烷的燃燒、與Cl2的反應等化學性質。 3.掌握取代反應的概念及實質。 4.了解甲烷的結構、有機物中碳原子的成鍵方式。 5.了解烷烴與甲烷結構上的相似性和差異性。 6.掌握1~4個碳原子烷烴的結構式和結構簡式。,第一節(jié) 認識有機化合物,1.什么叫有機化合物?列舉生活中常見的幾種有機化合物。 提示 含碳元素的一類化合物叫有機化合物,如CH4、C2H5OH、CH3COOH等,2.天然氣的主要成分是什么?寫出其燃燒的化學方程式。,3.和無機物相比,你認為有機化合物有何特點? 提示 大多數有機物熔沸點低、難溶于水,易燃燒等。,第1課時 有機化合物的性質,1.有機化合物的含義 有機化合物是指含 元素的化合物,簡稱有機物。 2.有機化合物的性質 大多數有機物熔沸點 、 溶于水、可以 ,化學反應比較復雜,速率比較慢,并且還常伴隨有副反應發(fā)生等。,碳,低,難,燃燒,1.甲烷的物理性質 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,沼氣池底部產生的 、煤礦坑道產生的氣體( 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,驗純,燃燒,淡藍,水珠,氫,澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,碳,甲烷燃燒產物是 和 ,與相同條件下 的 CO和H2相比,甲烷燃燒時放出的熱量 ,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氧化劑所氧化,也不 與 、 等物質反應。,二氧化碳,水,等體積,多,潔凈燃料,不,酸,堿,(2)取代反應 ①取代反應的概念 有機物分子里的某些 被其他 代替 的反應叫做取代反應。,原子或原子團,原子或原子團,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,甲烷的四種氯代產物難溶于水。常溫下除 是氣體外,其他三種產物都是 。 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燃之前應注意什么? 提示 點燃甲烷、氫氣等可燃性氣體前必須檢驗氣體的純度。點燃甲烷和氧氣的混合氣體,可能發(fā)生爆炸。空氣中的甲烷含量在4.9%~16%(體積)范圍內時,遇火花將發(fā)生爆炸。,【慎思2】 怎樣用實驗證明甲烷是由碳氫兩種元素形成的? 提示 在空氣中點燃甲烷,在火焰的上方罩一個干燥、潔凈的燒杯,發(fā)現燒杯內壁有水珠凝結,證明甲烷中有氫元素,然后迅速將燒杯倒轉過來,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)生取代反應時,有機產物的總物質的量與CH4的物質的量有何關系?生成物中產量最多的是什么物質? 提示 根據C原子守恒,有機產物的總物質的量與CH4的物質的量相等;生成物中產量最多的是HCl。,【慎思4】 能否用甲烷和氯氣反應制取純凈的CH3Cl? 提示 不能。CH4與Cl2的取代反應是逐步進行的,但四步反應往往是同時發(fā)生,生成四種取代產物,而不是第一步反應進行完后再進行第二步,所以取代產物是混合物。,【例1】下列有關有機物的說法中正確的是 ( )。 A.凡是含碳元素的化合物都屬于有機物 B.易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑中的物質一定是有 機物 C.所有的有機物都很容易燃燒 D.有機物所起的反應,一般比較復雜,速度緩慢,并且 還常伴有副反應發(fā)生,解析 有機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化合物,如CO2、CaCO3等,故A項錯誤;絕大多數有機物易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑,但易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑的物質也不一定是有機化合物,如鹵族單質就易溶于這些有機溶劑,故B項錯誤;絕大多數有機物易燃燒,但有機物也有不燃燒的物質,如CCl4不僅不能燃燒反而可作滅火劑,故C項錯誤;D項正確。 答案 D,①有機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、結構和性質與無機物相似,一般把它 們歸為無機物。②有機物的性質是指“絕大多數”有機物的 性質,并不是絕對的,有的有機物不僅不能燃燒反而可作滅 火劑,如四氯化碳(CCl4);有的有機物易溶于水,如酒精、 醋酸等。,【體驗1】下列有關有機物的說法中,正確的是 ( )。 A.有機物都是從有機體中分離出來的物質 B.有機物都是共價化合物 C.有機物不一定都難溶于水 D.有機物不具備無機物的性質,解析 很多有機物可以合成出來,A項不正確;有機物分子中各原子大都以共價鍵結合,為共價化合物,但也有形成離子鍵的離子化合物,如CH3COONa、CH3COONH4等,B項不正確;有機物大多數不溶于水,但也有易溶于水的,如乙醇、乙酸、葡萄糖等,C項正確;有機物與無機物性質差別較大,但有些有機物也具有某些無機物的性質,如乙酸(CH3COOH)具有酸性等,D項不正確。 答案 C,1.甲烷與氯氣的取代反應,2.反應產物的性質比較,3.取代反應和置換反應的比較,【例2】若甲烷與氯氣以物質的量之比1∶3混合,在光照下 得到的產物為 ( )。 ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl A.① B.② C.①②③④ D.①②③④⑤,反應進行到哪一步不是由反應物甲烷和氯氣的物質的量之比決定的,即使甲烷與氯氣的物質的量之比為1∶1或1∶4的情況,也會發(fā)生上述四個反應。因為一旦生成CH3Cl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,因此產物不是一種物質,而全部均有。故D項符合題意。 答案 D,①甲烷與Cl2的反應,其中反應物是純鹵素單質,而不是氯 水、溴水,但可與溴蒸氣見光發(fā)生取代反應。②反應的產物 是混合物。通常,CH3Cl是無色氣體,CH2Cl2、CHCl3、 CCl4是無色油狀液體;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溶劑;四 氯化碳常用做滅火劑和有機溶劑。③甲烷的取代反應條件是 光照,但不是強光照射,否則會因劇烈反應發(fā)生爆炸。,【體驗2】1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應,待反應完成后測得四種取代物的物質的量相等,則消耗Cl2的物質的量為 ( )。 A.0.5 mol B.2 mol C.2.5 mol D.4 mol,解析 因為CH4與Cl2發(fā)生取代反應生成的四種取代物中的碳原子均來自于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的量均為0.25 mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均來自于Cl2,由氯元素守恒得消耗的Cl2的物質的量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,【知識支持】 1.實驗步驟: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,觀察現象。,2.實驗現象:試管內氣體顏色逐漸變淺;試管內壁有油狀液體生成;試管內有白霧出現;試管內液面逐漸上升;水槽中有晶體析出;在水槽中滴加紫色石蕊試液,溶液變紅。以上現象可用幾個字概括:“色變淺、出油滴、有白霧、水上升、晶體出、石蕊紅”。,3.實驗結論:在光照條件下,甲烷與氯氣發(fā)生了化學反應,生成了油狀物質,隨著反應的進行,試管內氣體總體積變小,因有HCl氣體生成,溶于水后生成Cl-使NaCl晶體析出。,【實驗探究】 某課外活動小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應。根據題意,回答下列問題: (1)CH4與Cl2發(fā)生反應的條件是________;若用日光直射,可能會引起_______________________________。 (2)實驗中可觀察的實驗現象有:量筒內壁出現油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出,__________,_________等。 (3)實驗中生成的油狀液滴的化學式為________,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光照反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質,隨著反應進行,Cl2不斷消耗,黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無色油狀液體,故量筒內壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水,量筒內的壓強減??;量筒內液面上升。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)量筒內黃綠色氣體顏色變淺 量筒內液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中溶解度,抑制Cl2和水的反應,名師點評 a.CH4與Cl2反應得到四種氯代產物的混合物,不可能只得到一種氯代產物,且四個反應是同時進行的,不要誤認為甲烷先與氯氣反應全部生成一氯甲烷,然后一氯甲烷再與氯氣反應。b.四種氯代產物均難溶于水,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、碘單質也能發(fā)生類似的反應,但反應物必須是純凈物。如甲烷與溴水不反應,與液溴或溴蒸氣見光后發(fā)生取代反應。d.從反應過程中看出,1 mol CH 4最多可與4 mol Cl2發(fā)生取代反應,所需Cl2的最大物質的量與有機物分子中氫原子的物質的量相等。,- 配套講稿:
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