第3章有機化合物第1節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷(第1課時)甲烷課件新人教版必修2

1、第3章有機化合物第1節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷(第1課時)甲烷課件新人教版必修2有機化合物有機化合物第三章第三章在元素大家族中，碳是一個非常奇特的元素。碳元素在自在元素大家族中，碳是一個非常奇特的元素。碳元素在自然界中的含量較少，在地殼中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為然界中的含量較少，在地殼中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.087%。在。在無機物中，它有著像金剛石、石墨和富勒烯無機物中，它有著像金剛石、石墨和富勒烯(如如C60)這種性質(zhì)和這種性質(zhì)和結(jié)構(gòu)截然不同的單質(zhì)，這種情況在周期表的其它元素中是很少結(jié)構(gòu)截然不同的單質(zhì)，這種情況在周期表的其它元素中是很少見的。在生命領(lǐng)域中，有機化合物不僅數(shù)量多，而且在生命過見的。在生命

2、領(lǐng)域中，有機化合物不僅數(shù)量多，而且在生命過程中起著關(guān)鍵作用。此外在人工合成的新化合物中程中起著關(guān)鍵作用。此外在人工合成的新化合物中(2008年的年的化合物總數(shù)已經(jīng)超過化合物總數(shù)已經(jīng)超過3000萬種萬種)，有機化合物所占比例更是遠(yuǎn)，有機化合物所占比例更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了無機化合物。而且新的有機物仍在以每年近百萬種遠(yuǎn)地超過了無機化合物。而且新的有機物仍在以每年近百萬種的速度增加。有機化合物不僅數(shù)量眾多，而且分布極廣。的速度增加。有機化合物不僅數(shù)量眾多，而且分布極廣。例如，燃料中的汽油、煤油、柴油，建材中的木材、黏結(jié)劑、例如，燃料中的汽油、煤油、柴油，建材中的木材、黏結(jié)劑、涂料、油漆，日用品中的塑料、橡

3、膠、纖維、清潔劑，糧食中涂料、油漆，日用品中的塑料、橡膠、纖維、清潔劑，糧食中的淀粉，木材中的纖維素，動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，石油和天然的淀粉，木材中的纖維素，動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，石油和天然氣中的各種碳?xì)浠衔锏?。它們對于人類的鍵康、豐富人類的氣中的各種碳?xì)浠衔锏取Ｋ鼈儗τ谌祟惖逆I康、豐富人類的物質(zhì)生活、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著十分重要物質(zhì)生活、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著十分重要的作用。的作用。由于有機化合物特定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了其在物理性質(zhì)由于有機化合物特定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了其在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上的特殊性。研究有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制和化學(xué)性質(zhì)上的特殊性

4、。研究有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用的科學(xué)叫有機化學(xué)。備方法與應(yīng)用的科學(xué)叫有機化學(xué)。第一節(jié)第一節(jié)最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物甲烷甲烷第第1課時課時甲烷甲烷第三章第三章新知識新知識預(yù)習(xí)探究預(yù)習(xí)探究2新思維新思維名師講堂名師講堂3新考題新考題隨堂自測隨堂自測4新視點新視點專家博客專家博客6新提升新提升達(dá)標(biāo)作業(yè)達(dá)標(biāo)作業(yè)5新情境新情境激趣入題激趣入題1新情境新情境激趣入題激趣入題目前，在自然界里發(fā)現(xiàn)的和由人工合成的有機化合物已經(jīng)目前，在自然界里發(fā)現(xiàn)的和由人工合成的有機化合物已經(jīng)有幾千萬種，而且新的有機化合物仍在不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出有幾千萬種，而且新的有機化合物仍在不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出

5、來。其中，有些物質(zhì)有特殊的性質(zhì)和功能，有些物質(zhì)與人類的來。其中，有些物質(zhì)有特殊的性質(zhì)和功能，有些物質(zhì)與人類的生命活動息息相關(guān)。為了人類的生存和發(fā)展，化學(xué)家們不斷地生命活動息息相關(guān)。為了人類的生存和發(fā)展，化學(xué)家們不斷地對有機化合物進(jìn)行研究，逐漸揭開了包括生命之謎在內(nèi)的許多對有機化合物進(jìn)行研究，逐漸揭開了包括生命之謎在內(nèi)的許多科學(xué)奧秘，也使我們的物質(zhì)世界更加豐富多彩?？茖W(xué)奧秘，也使我們的物質(zhì)世界更加豐富多彩。通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)了解到有機化合物具有一些通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)了解到有機化合物具有一些共同的性質(zhì)，如大多數(shù)有機化合物具有熔點和沸點低、難溶于共同的性質(zhì)，如大多數(shù)有機化合物具有熔點

6、和沸點低、難溶于水、可以燃燒等性質(zhì)。下面以甲烷為例，進(jìn)一步研究有機化合水、可以燃燒等性質(zhì)。下面以甲烷為例，進(jìn)一步研究有機化合物的性質(zhì)。讓我們一起走進(jìn)豐富多彩前景廣闊的有機化學(xué)世物的性質(zhì)。讓我們一起走進(jìn)豐富多彩前景廣闊的有機化學(xué)世界，去探索知識的奧秘吧！界，去探索知識的奧秘吧！新知識新知識預(yù)習(xí)探究預(yù)習(xí)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解有機化合物的概念。了解有機化合物的概念。2掌握甲烷的分子結(jié)構(gòu)，了解甲烷的物理性質(zhì)及存在、掌握甲烷的分子結(jié)構(gòu)，了解甲烷的物理性質(zhì)及存在、用途。用途。3掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識取代反應(yīng)的特點。掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識取代反應(yīng)的特點。新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí)1甲烷是一種沒有甲烷是一種沒有

7、_，沒有，沒有_的的_。它的電子式它的電子式_，結(jié)構(gòu)式，結(jié)構(gòu)式_。2甲烷燃燒時火焰甲烷燃燒時火焰_并呈并呈_，甲烷燃，甲烷燃燒的化學(xué)方程式燒的化學(xué)方程式_，因此，甲烷，因此，甲烷是一種是一種_能源。能源。3有機化合物分子里的有機化合物分子里的_ _代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。顏色顏色 氣味氣味 氣體氣體 明亮明亮 淡藍(lán)色淡藍(lán)色 清潔清潔 某些原子某些原子(原子團(tuán)原子團(tuán))被其他原子被其他原子(或原子團(tuán)或原子團(tuán))甲烷與氯氣的取代反應(yīng)實驗探究。甲烷與氯氣的取代反應(yīng)實驗探究。無明顯變化無明顯變化 變淺變淺 油狀液滴油狀液滴 少量白霧少量白霧 甲烷的四種氯代產(chǎn)物都難溶于水，除甲烷的四

8、種氯代產(chǎn)物都難溶于水，除_是氣體是氣體外，其他三種產(chǎn)物都是外，其他三種產(chǎn)物都是_。三氯甲烷曾被用作。三氯甲烷曾被用作_，它和，它和_還是重要的工業(yè)溶劑。還是重要的工業(yè)溶劑。液體液體 麻醉劑麻醉劑 自主探究自主探究1怎樣理解怎樣理解“有機化合物種類繁多、數(shù)量巨大有機化合物種類繁多、數(shù)量巨大”這一說這一說法？法？提示：有機物的種類繁多，達(dá)三千多萬種，無機物只有幾提示：有機物的種類繁多，達(dá)三千多萬種，無機物只有幾十萬種。其主要原因是：十萬種。其主要原因是：有機物中每個碳原子可以與其他四個氫原子形成有機物中每個碳原子可以與其他四個氫原子形成4個共個共價鍵；而且碳碳之間也能相互形成共價鍵，不僅可以形成單

9、價鍵；而且碳碳之間也能相互形成共價鍵，不僅可以形成單鍵，還可形成雙鍵或三鍵。鍵，還可形成雙鍵或三鍵。多個碳原子可相互結(jié)合形成長長的碳鏈，也可以形成碳多個碳原子可相互結(jié)合形成長長的碳鏈，也可以形成碳環(huán)。環(huán)。有機物中可含有一個碳原子，也可含有成千上萬個碳原有機物中可含有一個碳原子，也可含有成千上萬個碳原子，并且在分子組成相同時，還可以有眾多的同分異構(gòu)體。子，并且在分子組成相同時，還可以有眾多的同分異構(gòu)體。2寫有機反應(yīng)的化學(xué)方程式時，為什么用寫有機反應(yīng)的化學(xué)方程式時，為什么用“”而不用而不用“=”？提示：有機反應(yīng)往往比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生。所以提示：有機反應(yīng)往往比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生。所以通

10、常寫主要反應(yīng)、主要產(chǎn)物，而表示化學(xué)反應(yīng)方程式的通常寫主要反應(yīng)、主要產(chǎn)物，而表示化學(xué)反應(yīng)方程式的“=”就失去了它的真實意義，用就失去了它的真實意義，用“”就更能表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的實就更能表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的實際情況。因此書寫有機反應(yīng)化學(xué)方程式用際情況。因此書寫有機反應(yīng)化學(xué)方程式用“”而不用而不用“=”。新思維新思維名師講堂名師講堂教材點撥教材點撥1有機化合物與烴有機化合物與烴有機化合物簡稱有機物，指的是絕大多數(shù)的含碳化合物。有機化合物簡稱有機物，指的是絕大多數(shù)的含碳化合物。(1)有機化合物除了含碳元素外還可能含有其他元素，如有機化合物除了含碳元素外還可能含有其他元素，如H、O、P、N、S、鹵族元素等。、鹵

11、族元素等。有機化合物有機化合物(2)常見的有機物：常見的有機物：燃料中的液化氣、沼氣、天然氣、汽油、煤油、柴油燃料中的液化氣、沼氣、天然氣、汽油、煤油、柴油等；等；建材中的木材、黏合劑、涂料、油漆等；建材中的木材、黏合劑、涂料、油漆等；日用品中的日用品中的塑料、橡膠、纖維、清潔劑等；塑料、橡膠、纖維、清潔劑等；營養(yǎng)素中的糖類、油脂、蛋營養(yǎng)素中的糖類、油脂、蛋白質(zhì)等。白質(zhì)等。(3)烴：僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳?xì)浠衔?，也烴：僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。甲烷是烴中最簡單的有機物。稱為烴。甲烷是烴中最簡單的有機物。2有機物與無機物的比較有機物與無機物的比較特點與特點與

12、性質(zhì)性質(zhì)有機物有機物無機物無機物種類種類很多很多(已超過已超過3700萬種萬種)比有機物少比有機物少(10多萬種多萬種)溶解性溶解性多數(shù)不溶于水而易溶于有機溶多數(shù)不溶于水而易溶于有機溶劑劑多數(shù)可溶于水而難溶于多數(shù)可溶于水而難溶于有機溶劑有機溶劑耐熱性耐熱性多數(shù)熔點較低、不耐熱，受熱多數(shù)熔點較低、不耐熱，受熱易分解易分解多數(shù)熔點較高、耐熱，多數(shù)熔點較高、耐熱，受熱難分解受熱難分解可燃性可燃性多數(shù)易燃燒多數(shù)易燃燒多數(shù)難燃燒多數(shù)難燃燒是否為電是否為電解質(zhì)解質(zhì)多數(shù)為非電解質(zhì)，不電離多數(shù)為非電解質(zhì)，不電離多數(shù)是電解質(zhì)，水溶液多數(shù)是電解質(zhì)，水溶液或熔化時能導(dǎo)電或熔化時能導(dǎo)電化學(xué)鍵化學(xué)鍵多數(shù)為極性鍵或非極性

13、鍵多數(shù)為極性鍵或非極性鍵多數(shù)為離子鍵或共價鍵多數(shù)為離子鍵或共價鍵化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜、緩慢、副反應(yīng)多，一般復(fù)雜、緩慢、副反應(yīng)多，一般用用“”簡單、速率快、副反應(yīng)簡單、速率快、副反應(yīng)少，一般用少，一般用“=”溫馨提示：有機物與無機物在性質(zhì)及反應(yīng)的差別上只是相溫馨提示：有機物與無機物在性質(zhì)及反應(yīng)的差別上只是相對的、有條件的，不同的有機物有其特殊的性質(zhì)。例如：乙酸對的、有條件的，不同的有機物有其特殊的性質(zhì)。例如：乙酸及其金屬鹽能在水溶液中電離；有機物的燃燒反應(yīng)一般很快；及其金屬鹽能在水溶液中電離；有機物的燃燒反應(yīng)一般很快；CCl4不但不能燃燒反而可以滅火。不但不能燃燒反而可以滅火。3有機化合物的結(jié)構(gòu)

14、特點有機化合物的結(jié)構(gòu)特點(1)有機化合物中都含有有機化合物中都含有C原子，原子，C原子的最外層有原子的最外層有4個電個電子，可以在原子之間形成子，可以在原子之間形成4個共用電子對。下圖給出了四個碳個共用電子對。下圖給出了四個碳原子的幾種結(jié)合方式：原子的幾種結(jié)合方式：(2)由上圖可知由上圖可知C原子不僅可以通過共價鍵與其他原子結(jié)合原子不僅可以通過共價鍵與其他原子結(jié)合成分子，還可以彼此之間以共價鍵構(gòu)成碳鏈或碳環(huán)，再結(jié)合其成分子，還可以彼此之間以共價鍵構(gòu)成碳鏈或碳環(huán)，再結(jié)合其他原子形成分子；碳原子之間可以形成他原子形成分子；碳原子之間可以形成CC單鍵，也可以形單鍵，也可以形成成C=C雙鍵、雙鍵、CC

15、三鍵。這些都是有機物結(jié)構(gòu)多樣性的表三鍵。這些都是有機物結(jié)構(gòu)多樣性的表現(xiàn)，即碳原子成鍵類型的多樣性和同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機物種類現(xiàn)，即碳原子成鍵類型的多樣性和同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機物種類繁多的主要原因。繁多的主要原因。(3)碳鏈可以是直鏈，也可以是環(huán)鏈。碳鏈可以是直鏈，也可以是環(huán)鏈。(4)有機化合物還有同分異構(gòu)現(xiàn)象，有多種同分異構(gòu)體。有機化合物還有同分異構(gòu)現(xiàn)象，有多種同分異構(gòu)體。4有機物的性質(zhì)有機物的性質(zhì)有機物的性質(zhì)決定于有機物的組成與結(jié)構(gòu)。有機物的性質(zhì)有機物的性質(zhì)決定于有機物的組成與結(jié)構(gòu)。有機物的性質(zhì)與無機物的性質(zhì)有較大的差別。與無機物的性質(zhì)有較大的差別。(1)大多數(shù)有機物熔點和沸點較低，難溶于水，易

16、溶于有機大多數(shù)有機物熔點和沸點較低，難溶于水，易溶于有機溶劑。溶劑。(2)大多數(shù)有機物熱穩(wěn)定性較差，可以燃燒。大多數(shù)有機物熱穩(wěn)定性較差，可以燃燒。(3)有機物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)有機物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)(已學(xué)過已學(xué)過)以及加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)、酯化反應(yīng)等以及加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)、酯化反應(yīng)等(待學(xué)習(xí)待學(xué)習(xí))。(4)大多數(shù)的有機反應(yīng)速率慢并伴有副反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)物的大多數(shù)的有機反應(yīng)速率慢并伴有副反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)物的組成較復(fù)雜。組成較復(fù)雜。5有機物分子式的確定有機物分子式的確定(1)根據(jù)測得的氣體的密度，計算該氣態(tài)有機物的摩爾質(zhì)根據(jù)測得的氣體的密度，計算該氣態(tài)有機物的摩爾質(zhì)量。

17、量。(2)根據(jù)摩爾質(zhì)量和該氣態(tài)有機物中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，推根據(jù)摩爾質(zhì)量和該氣態(tài)有機物中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，推算出算出1 mol該氣體中各元素原子的物質(zhì)的量。該氣體中各元素原子的物質(zhì)的量。(3)確定該氣態(tài)有機物的分子式。確定該氣態(tài)有機物的分子式。也可以根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出有機物的實驗式，然也可以根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出有機物的實驗式，然后根據(jù)有機物的相對原子質(zhì)量確定分子式。后根據(jù)有機物的相對原子質(zhì)量確定分子式。(2015經(jīng)典習(xí)題選萃經(jīng)典習(xí)題選萃)下列關(guān)于有下列關(guān)于有機物的說法中正確的是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凡是含碳元素的化合物都屬于有機物B有機物只含有碳

18、、氫兩種元素有機物只含有碳、氫兩種元素C有機物不但存在于動植物體內(nèi)，而且還可以通過人工有機物不但存在于動植物體內(nèi)，而且還可以通過人工的方法合成的方法合成D烴是指燃燒后只生成烴是指燃燒后只生成CO2和和H2O的有機物的有機物 典例透析典例透析【解析】【解析】有機物中一定含有碳元素，但含有碳元素的化有機物中一定含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定都是有機物，如合物不一定都是有機物，如CO2，A錯誤；有機物中除含有碳錯誤；有機物中除含有碳元素外還可能有氫、氧、氮、硫、鹵素、磷等元素，元素外還可能有氫、氧、氮、硫、鹵素、磷等元素，B錯誤；錯誤；烴完全燃燒的產(chǎn)物為烴完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和水，但僅含和

19、水，但僅含C、H、O三種元素的化三種元素的化合物完全燃燒產(chǎn)物也只有合物完全燃燒產(chǎn)物也只有CO2和水，和水，D項錯誤；有機物可以通項錯誤；有機物可以通過人工的方法合成，過人工的方法合成，C正確。正確。【答案】【答案】C下列有關(guān)說法中正確的是下列有關(guān)說法中正確的是()A形成化合物種類最多的是第形成化合物種類最多的是第A族元素族元素B有機物都可以燃燒有機物都可以燃燒C含碳元素的化合物不一定是有機物，有機物不一定是含碳元素的化合物不一定是有機物，有機物不一定是含碳元素含碳元素D有機物和無機物不能相互轉(zhuǎn)化有機物和無機物不能相互轉(zhuǎn)化【解析】【解析】化合物種類最多的是有機物，而有機物一定含化合物種類最多的是

20、有機物，而有機物一定含有碳元素，碳元素在第有碳元素，碳元素在第A族，族，A項對；有機物多數(shù)能燃燒，項對；有機物多數(shù)能燃燒，有些不能燃燒，有些不能燃燒，B項錯；含碳元素的化合物不一定是有機物，項錯；含碳元素的化合物不一定是有機物，如如CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽等，但有機物一定含碳元素，、碳酸鹽等，但有機物一定含碳元素，C項錯；無機物和有機物之間無明顯的界限，二者可相互轉(zhuǎn)化，項錯；無機物和有機物之間無明顯的界限，二者可相互轉(zhuǎn)化，D項錯。項錯?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼教材點撥教材點撥1甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征：1個甲烷分子由個甲烷分子由1個碳原子和個碳原子和4個氫原子構(gòu)個

21、氫原子構(gòu)成，形成正四面體結(jié)構(gòu)，其中碳原子位于正四面體的中心位成，形成正四面體結(jié)構(gòu)，其中碳原子位于正四面體的中心位置，置，4個氫原子位于正四面體的個氫原子位于正四面體的4個頂點，個頂點，4個個CH鍵的長度和鍵的長度和強度相同，任意強度相同，任意2個個CH鍵之間的夾角都相等鍵之間的夾角都相等(10928)。甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(2)空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)2有機物的組成和結(jié)構(gòu)的表示方法有機物的組成和結(jié)構(gòu)的表示方法(以甲烷為例以甲烷為例)種類種類實例實例含義含義應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍分子式分子式CH4 用元素符號表示物質(zhì)用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子，可反分子組成的式子，可反映出一個分子中原子的映出

22、一個分子中原子的種類和數(shù)目種類和數(shù)目多用于研究多用于研究物質(zhì)組成物質(zhì)組成最簡式最簡式(實驗式實驗式)CH4表示物質(zhì)組成的各元表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式素原子最簡整數(shù)比的式子；子；由最簡式可求最簡式由最簡式可求最簡式量量有相同組成有相同組成的物質(zhì)的物質(zhì)電子式電子式用小黑點等記號代替電用小黑點等記號代替電子，表示原子最外層電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子子成鍵情況的式子多用于表示多用于表示離子型、共離子型、共價型的物質(zhì)價型的物質(zhì)3甲烷的物理性質(zhì)甲烷的物理性質(zhì)甲烷是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體，密度是甲烷是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體，密度是0.717 g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)，

23、比空氣輕，極難溶于水。，比空氣輕，極難溶于水。4甲烷的化學(xué)性質(zhì)甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：甲烷與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等不反應(yīng)穩(wěn)定性：甲烷與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等不反應(yīng)溫馨提示：通常情況下，甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不與溫馨提示：通常情況下，甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等強氧化劑反應(yīng)，也不與強酸、強堿酸性高錳酸鉀溶液、溴水等強氧化劑反應(yīng)，也不與強酸、強堿反應(yīng)。反應(yīng)。溫馨提示：空氣中的甲烷含量在溫馨提示：空氣中的甲烷含量在5%15.4%(體積體積)范圍內(nèi)范圍內(nèi)時，遇火花會發(fā)生爆炸。因此，在進(jìn)行甲烷燃燒實驗時，必須時，遇火花會發(fā)生爆炸。因此，在進(jìn)行甲烷燃燒實驗時，必須先檢驗其

24、純度。先檢驗其純度。甲烷燃燒產(chǎn)物的檢驗方法：甲烷燃燒產(chǎn)物的檢驗方法：在火焰上方罩一個干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁變模糊證明有在火焰上方罩一個干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁變模糊證明有H2O生成；把燒杯翻轉(zhuǎn)注入少量澄清石灰水，振蕩，澄清石灰生成；把燒杯翻轉(zhuǎn)注入少量澄清石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁證明有水變渾濁證明有CO2生成。生成。CH4、H2、CO燃燒產(chǎn)物比較燃燒產(chǎn)物比較氣體氣體火焰顏色火焰顏色罩上干而冷罩上干而冷的燒杯的燒杯罩上內(nèi)壁沾有澄清罩上內(nèi)壁沾有澄清石灰水的燒杯石灰水的燒杯H2淡藍(lán)色淡藍(lán)色有水珠有水珠CO淡藍(lán)色淡藍(lán)色變渾濁變渾濁CH4淡藍(lán)色淡藍(lán)色有水珠有水珠變渾濁變渾濁(3)取代反應(yīng)取代反應(yīng)定義：有機

25、物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或定義：有機物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。特點：取代反應(yīng)是有機反應(yīng)的重要反應(yīng)類型，只適合有特點：取代反應(yīng)是有機反應(yīng)的重要反應(yīng)類型，只適合有機反應(yīng)。機反應(yīng)。甲烷與甲烷與Cl2的反應(yīng)過程：的反應(yīng)過程：溫馨提示：溫馨提示：甲烷與氯氣在室溫、黑暗條件下不能發(fā)生反甲烷與氯氣在室溫、黑暗條件下不能發(fā)生反應(yīng)，但也不能用強光直接照射甲烷與氯氣的混合氣體，否則會應(yīng)，但也不能用強光直接照射甲烷與氯氣的混合氣體，否則會發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸。甲烷與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，但和氯水在甲烷與氯氣在光照條件下能

26、發(fā)生取代反應(yīng)，但和氯水在光照條件下不會反應(yīng)。光照條件下不會反應(yīng)。甲烷與溴單質(zhì)、碘單質(zhì)也能發(fā)生類似的反應(yīng)。甲烷與溴單質(zhì)、碘單質(zhì)也能發(fā)生類似的反應(yīng)。甲烷的四種氯代產(chǎn)物：甲烷的四種氯代產(chǎn)物：溫馨提示：溫馨提示：甲烷分子中的一個氫原子被取代，需要一個甲烷分子中的一個氫原子被取代，需要一個氯分子，其中一個氯原子取代氫原子的位置，而另一個氯原子氯分子，其中一個氯原子取代氫原子的位置，而另一個氯原子與被取代的氫原子結(jié)合為氯化氫分子。因此，與被取代的氫原子結(jié)合為氯化氫分子。因此，1 mol CH4需要需要4 mol Cl2才能完全轉(zhuǎn)化為才能完全轉(zhuǎn)化為CCl4。甲烷與氯氣反應(yīng)時，甲烷分子中的氫原子逐一被氯原子甲

27、烷與氯氣反應(yīng)時，甲烷分子中的氫原子逐一被氯原子取代，但一旦生成取代，但一旦生成CH3Cl，CH3Cl分子中的氫原子也會被氯原分子中的氫原子也會被氯原子取代，所以，反應(yīng)一旦開始，就會幾乎在同一時間內(nèi)生成各子取代，所以，反應(yīng)一旦開始，就會幾乎在同一時間內(nèi)生成各種氯代物。種氯代物。(4)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較取代反應(yīng)取代反應(yīng)置換反應(yīng)置換反應(yīng)定義定義有機物分子內(nèi)的某些原有機物分子內(nèi)的某些原子或原子團(tuán)被其他原子子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)合物

28、的反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)特點特點(1)反應(yīng)物：有機物與單反應(yīng)物：有機物與單質(zhì)或化合物；質(zhì)或化合物；(2)生成物：不一定有單生成物：不一定有單質(zhì)；質(zhì)；(3)很多反應(yīng)進(jìn)行不完很多反應(yīng)進(jìn)行不完全，速率慢；全，速率慢；(4)產(chǎn)物不唯一產(chǎn)物不唯一(1)反應(yīng)物：一種單質(zhì)和一種反應(yīng)物：一種單質(zhì)和一種化合物；化合物；(2)生成物：新的單質(zhì)和新的生成物：新的單質(zhì)和新的化合物；化合物；(3)一般能進(jìn)行完全，速率一般能進(jìn)行完全，速率快；快；(4)產(chǎn)物唯一產(chǎn)物唯一溫馨提示溫馨提示：(1)判斷取代反應(yīng)和置換反應(yīng)時，一要看反應(yīng)判斷取代反應(yīng)和置換反應(yīng)時，一要看反應(yīng)物，若反應(yīng)物均為無機物，則一定不屬于取代反應(yīng)；二要看生物，若反應(yīng)物均為

29、無機物，則一定不屬于取代反應(yīng)；二要看生成物，生成物中有單質(zhì)，一般不屬于取代反應(yīng)。成物，生成物中有單質(zhì)，一般不屬于取代反應(yīng)。(2)甲烷與氯氣反應(yīng)的特點。甲烷與氯氣反應(yīng)的特點。甲烷逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，四種氯代有機物都甲烷逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，四種氯代有機物都存在；存在；生成物中生成物中HCl最多；最多；每取代每取代1 mol氫原子，消耗氫原子，消耗1 mol Cl2，生成，生成1 mol HCl。(2015甘肅省威武市六中高一下甘肅省威武市六中高一下學(xué)期期中學(xué)期期中)下列關(guān)于甲烷分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是下列關(guān)于甲烷分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是()A甲烷分子中甲烷分子中C、H原子間是離

30、子鍵原子間是離子鍵B甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正方體甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正方體C甲烷的結(jié)構(gòu)式為甲烷的結(jié)構(gòu)式為CH4D甲烷分子中甲烷分子中4個碳?xì)滏I完全相同個碳?xì)滏I完全相同典例透析典例透析【答案】【答案】D (2015四川成都外國語學(xué)校高一四川成都外國語學(xué)校高一下學(xué)期期末下學(xué)期期末)0.16 mol CH4與與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測得測得4種氯代物的物質(zhì)的量依次增大種氯代物的物質(zhì)的量依次增大0.2 mol，則參加反應(yīng)的，則參加反應(yīng)的Cl2為為()A5 mol B2 molC2.5 mol D4 mol【解析】【解析】1.6 mol CH4與與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，反

31、應(yīng)完成后發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)完成后測得測得4種氯代物的物質(zhì)的量依次增大種氯代物的物質(zhì)的量依次增大0.2 mol，設(shè)，設(shè)CH3Cl的物質(zhì)的物質(zhì)的量是的量是x mol，則，則CH2Cl2的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是x0.2 mol，CHCl3的物的物質(zhì)的量質(zhì)的量x0.4 mol，CCl4的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量x0.6 mol，根據(jù)碳元素，根據(jù)碳元素守恒可得守恒可得1.6xx0.2x0.4x0.6，解得，解得x0.1 mol，根據(jù)取代反應(yīng)的特點，生成相應(yīng)的有機取代產(chǎn)物時消耗氯氣的根據(jù)取代反應(yīng)的特點，生成相應(yīng)的有機取代產(chǎn)物時消耗氯氣的物質(zhì)的量與生成有機產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比等于有機物分子中物質(zhì)的量與生成有機產(chǎn)物的

32、物質(zhì)的量之比等于有機物分子中Cl的個數(shù)，所以生成的個數(shù)，所以生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分別消耗的分別消耗的氯氣的物質(zhì)的量是氯氣的物質(zhì)的量是0.1 mol、0.3 mol20.6 mol、0.5 mol31.5 mol、0.7 mol42.8 mol，所以共消耗氯氣的物質(zhì)的量，所以共消耗氯氣的物質(zhì)的量是是0.10.61.52.85.0 mol，答案選，答案選A。【答案】【答案】A(2015陜西省西安市一中高二下學(xué)期期中陜西省西安市一中高二下學(xué)期期中)能夠證明甲烷構(gòu)能夠證明甲烷構(gòu)型是四面體的事實是型是四面體的事實是()A甲烷的四個鍵鍵能相同甲烷的四個鍵鍵能相同B甲烷的四個鍵

33、鍵長相等甲烷的四個鍵鍵長相等C甲烷的所有甲烷的所有CH鍵鍵角相等鍵鍵角相等D二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體 【解析】【解析】根據(jù)甲烷的分子式判斷甲烷的空間構(gòu)型為正方根據(jù)甲烷的分子式判斷甲烷的空間構(gòu)型為正方形或正四面體形。甲烷的四個鍵鍵能相同，四個鍵鍵長相等，形或正四面體形。甲烷的四個鍵鍵能相同，四個鍵鍵長相等，所有所有CH鍵鍵角相等，都不能說明甲烷是正四面體形，可能鍵鍵角相等，都不能說明甲烷是正四面體形，可能是正方形，錯誤；若甲烷是正方形，則二氯甲烷有同分異構(gòu)是正方形，錯誤；若甲烷是正方形，則二氯甲烷有同分異構(gòu)體，所以二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體，說明甲烷不是正方形而是體，所以二氯甲烷

34、沒有同分異構(gòu)體，說明甲烷不是正方形而是正四面體形，答案選正四面體形，答案選D?！敬鸢浮俊敬鸢浮緿將將1 mol CH4和一定物質(zhì)的量的和一定物質(zhì)的量的Cl2混合均勻，以漫射光照混合均勻，以漫射光照射使射使CH4與與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)后發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)后CH4與與Cl2均無剩余，且均無剩余，且生成了等物質(zhì)的量的四種有機取代物，求參加反應(yīng)的生成了等物質(zhì)的量的四種有機取代物，求參加反應(yīng)的Cl2的物的物質(zhì)的量質(zhì)的量()A1.5 mol B2 molC2.5 mol D4 mol【答案】【答案】C【點撥】【點撥】根據(jù)取代反應(yīng)的特點，可知，反應(yīng)消耗的氯根據(jù)取代反應(yīng)的特點，可知，反應(yīng)消耗的氯氣的物質(zhì)

35、的量和反應(yīng)生成的甲烷氯代物中的氯原子的物質(zhì)的量氣的物質(zhì)的量和反應(yīng)生成的甲烷氯代物中的氯原子的物質(zhì)的量相等，因此根據(jù)碳原子守恒以及各氯代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等這一相等，因此根據(jù)碳原子守恒以及各氯代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等這一條件，容易求出各氯代產(chǎn)物的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出氯代產(chǎn)物中條件，容易求出各氯代產(chǎn)物的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出氯代產(chǎn)物中氯原子的物質(zhì)的量。氯原子的物質(zhì)的量。而通過甲烷與而通過甲烷與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式可反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看出，無論甲烷與氯氣反應(yīng)生成哪種甲烷氯代物，反應(yīng)消耗以看出，無論甲烷與氯氣反應(yīng)生成哪種甲烷氯代物，反應(yīng)消耗的氯氣的物質(zhì)的量都和反應(yīng)生成的氯化氫的物質(zhì)的量相等，方的氯氣的物質(zhì)的量都和

36、反應(yīng)生成的氯化氫的物質(zhì)的量相等，方法二就是根據(jù)這一點，寫出總的化學(xué)方程式，再進(jìn)行簡單的計法二就是根據(jù)這一點，寫出總的化學(xué)方程式，再進(jìn)行簡單的計算即得答案。算即得答案。新考題新考題隨堂自測隨堂自測1(2015陜西省寶雞市臥龍寺中學(xué)高一期末陜西省寶雞市臥龍寺中學(xué)高一期末)下列物質(zhì)下列物質(zhì)中，不屬于有機物的是中，不屬于有機物的是()A尿素尿素 B酒精酒精C蘇打蘇打 D塑料塑料【解析】【解析】尿素的化學(xué)式為尿素的化學(xué)式為CO(NH2)2；酒精的化學(xué)式為；酒精的化學(xué)式為CH3CH2OH，蘇打的化學(xué)式，蘇打的化學(xué)式Na2CO3，塑料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于，塑料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于有機高分子化合物。有機高分子化合物。

37、【答案】【答案】C【點撥】【點撥】掌握有機物的概念是本題解題的關(guān)鍵。掌握有機物的概念是本題解題的關(guān)鍵。2(2015陜西省寶雞市臥龍寺中學(xué)高一期末陜西省寶雞市臥龍寺中學(xué)高一期末)下列關(guān)于烴下列關(guān)于烴的說法中，正確的是的說法中，正確的是()A烴是指僅含有碳和氫兩種元素的有機物烴是指僅含有碳和氫兩種元素的有機物B烴是指分子里含碳元素的化合物烴是指分子里含碳元素的化合物C烴是指燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機物烴是指燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機物D烴是指含有碳和氫元素的化合物烴是指含有碳和氫元素的化合物【解析】【解析】烴是只由碳、氫兩種元素組成的有機物。分子烴是只由碳、氫兩種元素組成的有機物。分子

38、里含碳元素不一定是有機物，也可以是無機物，比如里含碳元素不一定是有機物，也可以是無機物，比如CO、CO2等；燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機物不一定是烴，等；燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機物不一定是烴，也可以是烴的含氧衍生物；含有碳和氫兩種元素的有機物不一也可以是烴的含氧衍生物；含有碳和氫兩種元素的有機物不一定是有機物，無機物也可以同時含有碳和氫兩種元素，比如定是有機物，無機物也可以同時含有碳和氫兩種元素，比如NaHCO3?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼3(2015廣東省湛江師大附中高二期中廣東省湛江師大附中高二期中)沼氣、天然氣的沼氣、天然氣的主要成分是甲烷。下列敘述正確的是主要成分是甲烷。下列敘述正

39、確的是()ACH4具有同分異構(gòu)現(xiàn)象具有同分異構(gòu)現(xiàn)象BCH4可使澄清的石灰水變渾濁可使澄清的石灰水變渾濁CCH4與與Cl2在光照條件下能反應(yīng)在光照條件下能反應(yīng)DCH4是由離子鍵形成的碳?xì)浠衔锸怯呻x子鍵形成的碳?xì)浠衔铩窘馕觥俊窘馕觥緾H4只有一個碳原子，沒有同分異構(gòu)現(xiàn)象，只有一個碳原子，沒有同分異構(gòu)現(xiàn)象，A錯；錯；CH4不與澄清的石灰水反應(yīng)，不與澄清的石灰水反應(yīng)，B錯；錯；CH4與與Cl2在光照條件在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，下能發(fā)生取代反應(yīng)，C對；對；CH4中是共價鍵，中是共價鍵，D錯。錯?！敬鸢浮俊敬鸢浮緾4(2015浙江省紹興市一中高一期末浙江省紹興市一中高一期末)在光照條件下，在光照條

40、件下，CH4與與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。若將能發(fā)生取代反應(yīng)。若將1 mol CH4與與Cl2反應(yīng)，待反應(yīng)反應(yīng)，待反應(yīng)完 成 后 測 得 四 種 有 機 取 代 物 的 物 質(zhì) 的 量 之 比 為完 成 后 測 得 四 種 有 機 取 代 物 的 物 質(zhì) 的 量 之 比 為n(CH3Cl) n(CH2Cl2) n(CHCl3) n(CCl4)1 2 3 4，則，則消耗的消耗的Cl2為為()A1.0 mol B2.0 molC3.0 mol D4.0 mol【解析】【解析】將將1 mol CH4與與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，得到四種取發(fā)生取代反應(yīng)，得到四種取代物的物質(zhì)的量之比為代物的物質(zhì)的量之比為n(CH3Cl) n(CH2Cl2) n(CHCl3) n(CCl4)1 2 3 4，則，則生成的生成的CH3Cl為為0.1 mol、CH2Cl2為為0.2 mol、CHCl3為為0.3 mol、CCl4為為0.4 mol，該四種取代物中，該四種取代物中n(Cl)0.1 mol10.2 mol20.3 mol30.4 mol43 mol，根據(jù)取代反應(yīng)的特，根據(jù)取代反應(yīng)的特點知，點知，n(HCl)3 mol，故生成物中含氯原子的物質(zhì)的量為，故生成物中含氯原子的物質(zhì)的量為6 mol，則，則n(Cl2)3 mol。【