2020春高中化学 第3章 重要的有机化合物 第1节 认识有机化合物 第1课时 有机化合物的性质课件

第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物第1课时有机化合物的性质[学习目标]1.了解有机化合物的概念和性质的一般规律。2.掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质、存在及用途。3.掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点，理解取代反应的本质。1．金刚石、二氧化碳、甲烷、碳酸钙四种物质中，哪些属于有机物？提示：甲烷属于有机物；金刚石、二氧化碳、碳酸钙属于无机物。2．天然气是一种化石能源，其主要成分的化学式是CH4，其燃烧的化学方程式为CH4＋2O2=====点燃CO2＋2H2O。4．置换反应是：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。一、有机化合物的共性熔、沸点可燃性溶解性低可燃难溶于水，易溶于有机溶剂二、甲烷(CH4)1．存在和用途。2.物理性质。颜色状态气味密度溶解性无色气态无味比空气小难溶3.化学性质。通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。(1)燃烧反应。实验操作实验现象火焰明亮且呈淡蓝色烧杯内壁有水珠澄清石灰水变浑浊化学方程式CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OCa(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(2)取代反应。①定义：有机化合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。②甲烷与氯气的取代反应。实验操作实验现象a.气体颜色变浅b．试管内壁有油状液滴出现c．试管内液面逐渐上升有关化学方程式CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2――→光CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2――→光CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2――→光CCl4＋HCl③甲烷氯代物的性质。分子式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4颜色均为无色状态气体均为油状液体水溶性均难溶于水用途－－麻醉剂、有机溶剂高效灭火剂、有机溶剂易错提醒1．有机物中一定含有碳元素，但不要误认为含有碳元素的化合物一定是有机物，如CO2、Na2CO3等属于无机物。2．有机反应较复杂，常伴有副反应发生，因此有机方程式常用“―→”代替“===”，切勿思维定势。3．CH4、CCl4分子为正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3分子是四面体结构，但不是正四面体结构。4．甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在哪一步，一般四种有机产物都会产生。过程中，每取代1mol氢原子，将消耗1molCl2。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)含有碳元素的化合物一定属于有机化合物。()(2)有机物一定含有碳和氢两种元素。()(3)能用甲烷与氯气制备纯净的CH3Cl。()(4)甲烷与氯气的取代反应的产物中HCl最多。()(5)CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子都是正四面体结构。()解析：(1)有机物中一定含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机物，如CO2、CO、H2CO3、Na2CO3属于无机物。(2)绝大多数有机物含有碳和氢两种元素，但CCl4等有机物不含氢元素。(3)不能。甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在哪一步，四种有机产物都会产生。(5)CH4、CCl4分子中碳原子连接四个相同的原子，是正四面体结构，而其他分子是四面体结构。答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2．下列混合气体中主要成分不是甲烷的是()A．水煤气B．沼气C．天然气D．瓦斯解析：水煤气的成分主要是CO与H2。答案：A3．下列说法正确的是()A．由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物B．在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度C．大多数有机物熔、沸点较高D．有机物都难溶于水解析：碳酸中含C、H、O三种元素，但为无机物，A错；大多数有机物的熔、沸低，C错；大多数有机物难溶于水，但也有少数易溶于水，如乙醇，D错。答案：B4．将下列反应类型和对应化学方程式用短线连接起来。(1)取代反应A．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O(2)氧化反应B．CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl(3)分解反应C．CH4――――――→1000℃以上C＋2H2D．CHCl3＋HF―→CHFCl2＋HCl解析：A项为CH4的燃烧，即氧化反应，B、D均为取代反应，C项为CH4的分解反应。答案：(1)—B、D(2)—A(3)—C要点一有机物与无机物问题：有机物的组成及性质有什么特点？它与无机物有哪些不同？提示：(1)有机物的组成及性质特点。①有机化合物都含有碳元素，从碳原子的结构上分析碳原子最外层有四个电子，既不易得电子，也不易失电子。但易与非金属元素原子以共价键结合成分子。②a.有机化合物中除必含碳原子之外，大多数还含有H、O、S、N等元素。因此，大多数有机物具有可燃性。b．又因为形成有机物分子的原子个数较多，化学键的类型和个数也较多，在发生反应时断裂和成键的位置及个数也有多种，所以反应复杂、缓慢，且副产物较多，所以，书写有机反应方程式时，反应物、生成物(主要产物)之间改“===”为“―→”，且必须注明反应条件。c．有机物大多数为共价化合物，因此其熔、沸点较低。(2)有机化合物与无机化合物的比较。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，也有共价化合物结构多数分子中只含共价键分子中有些含离子键，有些只含共价健溶解性多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂多数溶解于水而难溶于有机溶剂，如食盐、食用碱等耐热性多数不耐热，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化学反应类型一般比较复杂，副反应多，反应速率慢，方程式用“―→”表示一般比较简单，副反应少，反应速率快，方程式一般用“===”表示[例❶]下列物质中属于有机物的是()①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸A．①②④⑤⑨B．①④⑤⑨C．①③④⑤⑦⑧⑨D．①④⑤⑥思路点拨：含碳元素的化合物并非全是有机物。解析：有机物是含碳元素的化合物，但是CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等属于无机物。碳单质和不含碳的化合物一定不属于有机物。答案：B1．不属于有机化合物特点的是()A．大多数有机化合物难溶于水，易溶于有机溶剂B．有机化合物反应比较复杂，一般反应较慢C．绝大多数有机化合物受热不易分解，而且不易燃烧D．绝大多数有机化合物是非电解质解析：大多数有机化合物难溶于水、易溶于有机溶剂、熔点低、受热易分解、易燃烧、不易导电。答案：C反应条件光照反应物甲烷与卤素单质，且卤素单质通常为气态。例如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气发生取代反应生成物与Cl2反应产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，很难出现有机产物全部是某一种产物的现象，生成物中HCl的物质的量最大物质的量关系每1molH原子被取代，消耗1molCl2分子，同时生成1molHCl分子要点二甲烷发生取代反应的有关规律问题：甲烷发生取代反应有哪些规律？试从反应条件、反应物、生成物以及物质的量关系上加以说明。提示：[例2]在标准状况下，22.4LCH4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol思路点拨：解答本题要注意以下两点：(1)碳元素守恒的应用；(2)每取代1molH原子，消耗1molCl2分子。解析：1molCH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(HCl)＝2.5mol，故生成物中所含氯原子共2.5mol＋2.5mol＝5mol，参加反应的氯气为n(Cl2)＝2.5mol。答案：C2．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3ClB．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气解析：甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在哪一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1molH原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气，D错误。答案：C课堂小结