資源簡介

課時(shí)2　認(rèn)識有機(jī)化合物(二)
一、烷烴的性質(zhì)
1　烷烴的存在
烷烴是一類最基本的有機(jī)物,從結(jié)構(gòu)上可以看作其他各類有機(jī)物的母體。天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分均為甲烷,“凡士林”和石蠟、汽油、煤油的主要成分是含碳原子數(shù)較多的烷烴。
2　物理性質(zhì)
烷烴均為難溶于水的無色物質(zhì),其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)與密度一般隨著碳原子數(shù)和相對分子質(zhì)量的增加而逐漸升高。常溫下的狀態(tài):由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為氣態(tài)。
3　化學(xué)性質(zhì)
在通常情況下,烷烴比較穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。但在特定條件下也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng)。
(1)燃燒反應(yīng):烷烴可以在空氣中完全燃燒,生成二氧化碳和水。煤礦中時(shí)常發(fā)生瓦斯爆炸,這與CH4氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn),必須采取通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等措施。
CH4、C3H8燃燒的化學(xué)方程式分別為
CH4+2O2CO2+2H2O、C3H8+5O23CO2+4H2O。
(2)受熱分解:烷烴在較高的溫度下會(huì)發(fā)生分解,這個(gè)性質(zhì)常被應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中。
二、取代反應(yīng)
1　CH4與Cl2的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作 取2支試管,均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別固定在鐵架臺(tái)上。一支用鋁箔套上,另一支放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 A裝置:試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),且試管內(nèi)液面上升。 B裝置:無明顯現(xiàn)象
2　CH4與Cl2的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲烷與氯氣在光照的條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成新的物質(zhì)。甲烷與氯氣可生成四種氯代物,這四種氯代物都不溶于水。在常溫下一氯甲烷是氣體,其他三種都是液體。三氯甲烷(俗稱氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是工業(yè)上重要的溶劑,其密度都比水大。
其反應(yīng)如下:
3　取代反應(yīng)
甲烷與氯氣反應(yīng)過程中物質(zhì)化學(xué)鍵的變化情況可用下圖表示:
在甲烷與氯氣的反應(yīng)中,甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所替代而生成了四種不同的取代產(chǎn)物,這種有機(jī)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)。
取代反應(yīng)是一類重要的有機(jī)反應(yīng)類型,取代反應(yīng)的特點(diǎn)可以用下式表示:
三、有機(jī)物的一般性質(zhì)
1　物理性質(zhì)
大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較低,難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。
2　化學(xué)性質(zhì)
大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒,受熱會(huì)發(fā)生分解;有機(jī)物發(fā)生的很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。
　　有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜,常有很多副反應(yīng)發(fā)生,因此有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式常用“→”,而不用“===”。
例題1　下列關(guān)于烷烴的敘述正確的是 (　　)
A.C3H8的熔、沸點(diǎn)和密度均比C6H14的高
B.CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色
C.烷烴的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在高溫下不會(huì)發(fā)生分解
D.烷烴在光照下均能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)
【解析】烷烴熔、沸點(diǎn)和密度一般隨著分子中碳原子數(shù)的遞增逐漸升高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;烷烴都不能使酸性KMnO4溶液褪色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;烷烴在高溫下會(huì)發(fā)生分解,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】D
例題2　(不定項(xiàng)選擇題)天然氣是一種很重要的清潔能源,其主要成分為CH4。下列說法正確的是 (　　)
A.常溫常壓下一氯甲烷是氣體
B.二氯甲烷俗稱氯仿
C.CH4在點(diǎn)燃條件下,可與O2發(fā)生氧化反應(yīng)
D.CH4完全燃燒生成CO2和H2O
【解析】三氯甲烷(CHCl3)俗稱氯仿。
【答案】ACD
例題3　把體積相同的甲烷和氯氣充入一個(gè)集氣瓶中,光照一段時(shí)間后,可以觀察到的現(xiàn)象和有關(guān)說法不正確的是 (　　)
A.氣體的顏色變淺
B.集氣瓶壁上有油狀液滴
C.集氣瓶中最多有7種物質(zhì)存在
D.用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl
【解析】甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的生成物為無色氣體或液體,由于氯氣減少顏色變淺,有油狀液體生成,A項(xiàng)與B項(xiàng)正確。生成物有五種,即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氫,兩種反應(yīng)物均可能剩余,故最多有7種物質(zhì)存在,C項(xiàng)正確。CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng),不可能只發(fā)生一氯取代反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】D
例題4　歐洲輸送天然氣的北溪管道之前發(fā)生了嚴(yán)重的泄漏事故。天然氣的主要成分是甲烷,下列說法中正確的是 (　　)
A.甲烷與等量的氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成產(chǎn)物最多的是CCl4
B.與氯氣在暗處混合就能發(fā)生反應(yīng)
C.有HCl生成說明該反應(yīng)是取代反應(yīng)
D.光照下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng),得到的產(chǎn)物均難溶于水
【解析】甲烷與氯氣需在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),每一步取代反應(yīng)都有HCl生成,因此生成產(chǎn)物最多的是HCl,且HCl易溶于水。
【答案】C
例題5　碳原子成鍵的多樣性、同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在等是有機(jī)化合物種類繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)式如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.分子式不同
B.互為同分異構(gòu)體
C.碳?xì)滏I(C—H)數(shù)目不同
D.物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)完全相同
【解析】由丁烷和2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)式可知,它們的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,碳?xì)滏I(C—H)數(shù)目相同,它們的物理性質(zhì)不相同,化學(xué)性質(zhì)相似。
【答案】B
- 7 -課時(shí)2　認(rèn)識有機(jī)化合物(二)
一、烷烴的性質(zhì)
1　烷烴的存在
烷烴是一類最基本的有機(jī)物,從結(jié)構(gòu)上可以看作其他各類有機(jī)物的母體。天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分均為 ,“凡士林”和石蠟、汽油、煤油的主要成分是含碳原子數(shù)較多的 。
2　物理性質(zhì)
烷烴均為 于水的 色物質(zhì),其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)與密度一般隨著碳原子數(shù)和相對分子質(zhì)量的增加而逐漸 。常溫下的狀態(tài):由 態(tài)→ 態(tài)→ 態(tài),其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為 態(tài)。
3　化學(xué)性質(zhì)
在通常情況下,烷烴比較穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。但在特定條件下也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng)。
(1)燃燒反應(yīng):烷烴可以在空氣中完全燃燒,生成二氧化碳和水。煤礦中時(shí)常發(fā)生瓦斯爆炸,這與CH4氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn),必須采取通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等措施。
CH4、C3H8燃燒的化學(xué)方程式分別為
、 。
(2)受熱分解:烷烴在較高的溫度下會(huì)發(fā)生分解,這個(gè)性質(zhì)常被應(yīng)用于 化工和天然氣化工生產(chǎn)中。
二、取代反應(yīng)
1　CH4與Cl2的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作 取2支試管,均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別固定在鐵架臺(tái)上。一支用鋁箔套上,另一支放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 A裝置:試管內(nèi)氣體顏色逐漸 ,試管內(nèi)壁有 出現(xiàn),且試管內(nèi)液面 。 B裝置:
2　CH4與Cl2的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲烷與氯氣在光照的條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成新的物質(zhì)。甲烷與氯氣可生成四種氯代物,這四種氯代物都不溶于水。在常溫下一氯甲烷是 體,其他三種都是 體。三氯甲烷(俗稱氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是工業(yè)上重要的溶劑,其密度都比水 。
其反應(yīng)如下:
3　取代反應(yīng)
甲烷與氯氣反應(yīng)過程中物質(zhì)化學(xué)鍵的變化情況可用下圖表示:
在甲烷與氯氣的反應(yīng)中,甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所替代而生成了四種不同的取代產(chǎn)物,這種有機(jī)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)。
取代反應(yīng)是一類重要的有機(jī)反應(yīng)類型,取代反應(yīng)的特點(diǎn)可以用下式表示:
三、有機(jī)物的一般性質(zhì)
1　物理性質(zhì)
大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較 , 溶于水, 溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。
2　化學(xué)性質(zhì)
大多數(shù)有機(jī)物 燃燒,受熱 發(fā)生分解;有機(jī)物發(fā)生的很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。
　　有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜,常有很多副反應(yīng)發(fā)生,因此有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式常用“ ”,而不用“===”。
例題1　下列關(guān)于烷烴的敘述正確的是 (　　)
A.C3H8的熔、沸點(diǎn)和密度均比C6H14的高
B.CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色
C.烷烴的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在高溫下不會(huì)發(fā)生分解
D.烷烴在光照下均能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)
例題2　(不定項(xiàng)選擇題)天然氣是一種很重要的清潔能源,其主要成分為CH4。下列說法正確的是 (　　)
A.常溫常壓下一氯甲烷是氣體
B.二氯甲烷俗稱氯仿
C.CH4在點(diǎn)燃條件下,可與O2發(fā)生氧化反應(yīng)
D.CH4完全燃燒生成CO2和H2O
例題3　把體積相同的甲烷和氯氣充入一個(gè)集氣瓶中,光照一段時(shí)間后,可以觀察到的現(xiàn)象和有關(guān)說法不正確的是 (　　)
A.氣體的顏色變淺
B.集氣瓶壁上有油狀液滴
C.集氣瓶中最多有7種物質(zhì)存在
D.用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl
例題4　歐洲輸送天然氣的北溪管道之前發(fā)生了嚴(yán)重的泄漏事故。天然氣的主要成分是甲烷,下列說法中正確的是 (　　)
A.甲烷與等量的氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成產(chǎn)物最多的是CCl4
B.與氯氣在暗處混合就能發(fā)生反應(yīng)
C.有HCl生成說明該反應(yīng)是取代反應(yīng)
D.光照下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng),得到的產(chǎn)物均難溶于水
例題5　碳原子成鍵的多樣性、同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在等是有機(jī)化合物種類繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)式如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.分子式不同
B.互為同分異構(gòu)體
C.碳?xì)滏I(C—H)數(shù)目不同
D.物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)完全相同
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