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自主阅读自主检测一、有机化合物1.定义绝大多数含碳元素的化合物。2.共性3.有机化合物的特点(1)数量特点:种类繁多,达几千万种。(2)组成特点:除含有碳元素外,还含有H、O、N、P、S、Cl、Br等。(3)反应特点:有机反应多数速率慢,需催化剂和加热,副反应多,反应复杂。自主阅读自主检测二、甲烷1.存在和用途2.物理性质3.化学性质(1)稳定性。通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。如将甲烷气体通入KMnO4溶液中,溶液颜色无变化。自主阅读自主检测(2)燃烧反应。(3)取代反应。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。甲烷与氯气的取代反应。自主阅读自主检测自主阅读自主检测甲烷氯代物的性质。自主阅读自主检测1.下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化碳碳酸钙乙酸A.B.C. D.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：B自主阅读自主检测2.下列叙述错误的是()A.甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应B.甲烷的化学性质比较稳定,不能与O2发生反应C.甲烷与氯气反应属于取代反应D.甲烷的四种有机氯代产物在常温下只有CH3Cl是气体,其余均为油状液体解析:通常情况下,甲烷性质稳定,与酸性高锰酸钾溶液不反应,但在点燃的条件下能与O2反应,A正确,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,在常温下只有CH3Cl是气体,其余均为液体,C、D正确。答案:B自主阅读自主检测3.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11,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某一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CH3Cl,A项错误、C项正确;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项错误;1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气,D项错误。答案：C自主阅读自主检测4.下列反应属于取代反应的是()解析:A为中和反应;B为复分解反应;C为CH4的燃烧反应;D属于取代反应。答案:D自主阅读自主检测5.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有Na2SiO3溶液的水槽里,放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色,试管中的液面,试管壁上有出现,水槽中还观察到。解析：CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl物质,随着反应进行,Cl2不断消耗,黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色油状液体,Cl2易溶于有机溶剂,使试管壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水,反应后试管内气体压强减小,试管内水位上升。HCl溶于水后,与Na2SiO3反应生成白色胶状沉淀。答案：变浅上升黄色油滴白色胶状沉淀情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二讨论探究1.CO2、CaCO3、NaHCO3都是含碳化合物,它们是有机物吗?2.有机化合物和无机化合物之间有严格的界限吗?探究提示：1.CO2、CaCO3、NaHCO3都不是有机物。2.没有。有机物与无机物性质的差异是相对的,有条件的。例如:乙醇、乙醛、乙酸等能与水以任意比互溶;CCl4不易燃烧,可用来灭火;乙酸在水中能电离;TNT的爆炸是瞬间完成的。有机化合物和无机化合物的有机化合物和无机化合物的比较比较 情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二有机化合物与无机化合物的区别 情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二【例题1】下列有关有机物的说法正确的是()A.有机物都是从有机体中分离出来的物质B.有机物都是共价化合物C.有机物不一定都不溶于水D.有机物不具备无机物的性质解析：A项不正确,很多有机物可以合成出来;B项不正确,有机物分子里各原子多以共价键结合,为共价化合物,但也有形成离子键的离子化合物,如CH3COONa、CH3COONH4等;C项正确,有机化合物大多数不溶于水,但也有易溶于水的,如乙醇、乙酸、葡萄糖等;D项不正确,有机化合物与无机物性质差别较大,但有些有机化合物也具有某些无机物的性质,如乙酸具有酸性等。答案：C情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二规律方法点拨1.有机化合物种类繁多,数量巨大,但不能认为所有的有机化合物都具有某一共同性质,所以在描述有机化合物的性质时,不能太绝对化。2.有机化合物的性质是指大多数有机物的性质,并不是绝对的。如:大多数有机物难溶于水,但乙醇、乙酸(醋酸)易溶于水;大多数有机物可以燃烧,但CCl4却能灭火;大多数有机物为非电解质,但醋酸及其盐在溶液中能够发生电离;大多数有机反应进行得很慢,但一些有机炸药爆炸是在瞬间完成的。情景引入知识点拨典例引领探究点一探究点二成功体验成功体验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探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领某同学设计了如图装置。讨论探究充分反应后,打开弹簧夹会有什么现象?探究提示：由于反应产物中的HCl易溶于水使溶液呈酸性,石蕊遇酸变红色,且CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体,试管内压强减小,打开弹簧夹,滴有石蕊溶液的蒸馏水会迅速进入上面的试管内,形成红色喷泉。甲烷的取代甲烷的取代反应反应 探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领1.甲烷与氯气的取代反应反应物甲烷与氯气反应条件光照生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及无机物HCl探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领2.取代反应、置换反应的比较 探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领【例题2】如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(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。将封闭有甲烷和氯气混合气体的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。探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为11,则得到的产物为。A.CH3Cl、HClB.CCl4、HClC.CH3Cl、CH2Cl2D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)经过几个小时的反应后,U形管右端水柱的变化是。A.升高B.降低C.不变D.无法确定(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到。(5)右端玻璃管的作用是。探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领解析：(1)因Cl2足量,若充分反应,则CH4中的4个H原子可完全被取代,生成CCl4和HCl,CH4+4Cl2CCl4+4HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应是一种连锁反应,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,因此四步反应均发生,故得到四种氯代产物和HCl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,在此条件下,除CH3Cl外其他3种氯代物均为液体,气体压强减小,U形管右侧液面下降,左侧液面上升。(4)因左侧生成的HCl溶于水后发生反应:2HCl+Na2SiO3H2SiO3+2NaCl,所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压,在U形管右侧插有一支玻璃管。探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领答案：(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压规律方法点拨甲烷的取代反应是逐步进行的,是一种连锁反应,不会停留在某一步。无论怎样控制甲烷和氯气的用量,4种有机产物都是同时存在的。探究点一探究点二情景引入知识点拨典例引领成功体验2下列反应属于取代反应的是() 解析：取代反应是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。答案：D1 2 3 4 51.下列说法正确的是()A.人们只能从有机物中取得有机化合物,不能利用无机物来合成有机物B.有机物和无机物的组成、结构、性质有严格区别,它们是不可相互转化的两类物质C.有机物是从动植物体内提取的有生命的化合物D.有机物是指含碳元素的化合物,但通常不包括碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等物质解析：A项用无机物也能合成有机化合物;B项有机物与无机物没有严格的区别,两者也可相互转化;C项有机物并不是有生命的化合物;只有D选项正确。答案：D1 2 3 4 52.在光照条件下,将1molCH4与1molCl2混合充分反应后,得到的产物是()A.CH3Cl、HClB.CCl4、HClC.CH3Cl、CH2Cl2D.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：D1 2 3 4 53.在光照条件下,下列各组混合物几乎没有反应发生的是()A.甲烷和溴蒸气B.氢气和氯气C.甲烷和氧气 D.甲烷和氯气解析：甲烷与氧气反应的条件是点燃,因此光照条件下该反应不会发生。答案：C1 2 3 4 54.下列性质不属于甲烷性质的是()A.完全燃烧时生成CO2和H2OB.能溶于水C.光照下能与卤素单质发生取代反应D.通常情况下,与强酸、强碱和强氧化剂不反应解析：甲烷不溶于水,通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂不反应。答案：B1 2 3 4 55.3将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶用玻璃片盖好瓶口后,分别作如下处理,各有怎样的现象发生。(1)置于黑暗中:;将点燃的镁条靠近集气瓶外壁:;放在有光线的房子里:。(2)甲烷和氯气发生的一系列反应都是(填反应类型),请写出甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式:。解析：(1)对于有机反应,反应条件非常重要,通过改变反应条件,可使CH4和Cl2发生的取代反应的现象不同。(2)甲烷与氯气在光照下发生的取代反应,是甲烷的特征反应。答案：(1)无明显现象爆炸黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成