第三章-第一节-最简单的有机物(共12页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上第三章 第一节 最简单的有机物甲烷 知识点因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。有机化合物有两个基本特点：数量众多，分布极广。1、有机物与无机物的主要区别性质有机物无机物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂部分溶于水而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以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一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快注意：有机物一定含碳元素，

2、但含碳元素的物质不一定是有机物。其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。2、有机物种类繁多的原因：碳原子最外层电子为4个，可形成4个共价键；在有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；相同组成的分子，结构可能多种多样。一、甲烷在自然界中的存在天然气田、煤矿坑道、池沼等二、甲烷的分子组成和结构1、甲烷的化学式(分子式)：CH4因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需

3、要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。所以甲烷的化学式为：CH42、电子式：3、结构式(structural formula)：结构简式：CH4甲烷的电子式和结构式只能表示甲烷分子中碳、氢原子的结合方式，但不能表示甲烷分子中原子在空间的排布情况。经过科学实验证明，甲烷分子的结构是对称的正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点，四个CH键强度相同。键角109°28键长1.09×10-10m键能是413kJ/mol4、空间结构：对称的正四面体结构在甲烷分子里，虽然CH键都是极性键，但CH4分子是一种高度对称的正四面体结构，四个CH键

4、的极性相互抵消，整个分子没有极性，所以甲烷是非极性分子。三、甲烷的性质1、物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。2、甲烷的化学性质通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。（1）甲烷的氧化反应-燃烧反应甲烷是一种优良的气体燃料，通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧，放出890kJ的热量, 火焰呈淡蓝色。点燃甲烷前应该验纯，燃烧产物是二氧化碳和水（如何检验？）CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)注意：有机化合物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此，这类反应的化学方程式通常不用等号，而是用箭头。常常用结构简式代替分子式。通常情况

5、下，甲烷很稳定，不能使KMnO4溶液和溴水褪色。即不能与强氧化剂反应，而且也不能与强酸或强碱反应。（2）稳定性隔绝空气并加热至1000的高温，甲烷发生分解甲烷的受热分解：CH4C+2H2（3）取代反应甲烷和氯气的光照取代实验在反应中CH4分子里的一个H原子被氯气分子里的1个氯原子所代替，但是反应并没有停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、和四氯甲烷。化学反应过程：注意：四个反应同时进行，五种产物同时存在，1 mol H被取代需要1 mol氯气反应条件：光照(在室温暗处不反应，不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)反应物：纯卤素烃中的H原子被卤素所取代的产物叫卤

6、代烃，用RX表示，是一种烃的衍生物。取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。取代反应是烷烃的特征反应，但反应物必须是纯卤素，条件也较特别。取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应能否顺利进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大。在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序分步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行。四、烷烃的结构和组成特征1、烷烃的定义：碳原子之间只以单键相结合，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，像这样的烃叫做“饱和烃”，也称为

7、烷烃，又叫饱和链烃，2、烷烃的命名：习惯命名法（1）原子数110：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。（2）碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3（3）相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH（CH3）CH3（异丁烷）3、烷烃的通式：CnH2n+2 (n1)相邻碳原子数的烷烃在分子组成上差一个或若干个CH2原子团4、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。特点：(1) 同系物属于同一类物质，且有相同的通式。(2) 式量相差一定是14的倍数。(3) 同系物的化学性质相似，物理性质随着

8、碳原子数的增加而发生规律性的变化5、物理性质常见烷烃的物理性质比较表名称结构简式常温时的状态熔点/沸点/相对密度甲烷CH4气1821640.466*乙烷CH3CH3气183.388.60.572*丙烷CH3CH2CH3气189.742.10.5853*丁烷CH3(CH2)2CH3气138.40.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液13036.10.6262癸烷CH3(CH2)8CH3液29.7174.10.7300十六烷CH3(CH2)14CH3液18.22870.7733（1）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大。（2）碳原子数4的烷烃在常温常压下为气体，

9、其他烷烃在常温常压下为液体或固体。（3）烷烃的相对密度都小于水的密度6、化学性质(1) 烷烃化学性质比较稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。(2) 烷烃的可燃性CnH2n+2 + O2n CO2 + (n+1) H2O (3) 光照下和卤素单质发生取代反应五、同分异构现象和同分异构体1、定义：具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象；具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。2、特点：(1) 分子式相同，即化学组成和相对分子质量相同(2) 可以是同类物质，也可以是不同类物质(3) 同分异构现象是产生有机物种类繁多的重要原因之一(4) 产

10、生同分异构的原因：碳链异构、官能团异构、空间异构3、同分异构体间的物理性质的变化规律：碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低四同比较概念同位素同素异形体同系物同分异构体对象原子单质有机物有机物、无机物判断依据原子数相同，中子数不同的原子之间属同一种元素的单质之间结构相似的同一类物质；符合同一通式；相对分子质量不同，且相差14分子式相同，结构不同，不一定是同一类物质性质化学性质几乎一样，物理性质有差异化学性质相似，物理性质差别较大化学性质相似，熔沸点、密度呈规律性变化化学性质可能相似也可能不同，物理性质不同实例H、D、T红磷与白磷甲烷与乙烷正丁烷与异丁烷4、烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部

11、分叫烃基，用“R”表示。5、烷烃同分异构体的书写口诀：成直链，一线串；取一碳，挂中间；向外排，不到端。从母链上取上的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数，像烷烃分子同分异构体这样的同分异构现象，叫做碳链异构或碳架异构。6、判断同分异构体的重要方法-等效氢法(对称法)（1）同一个碳原子上的氢原子是等效的（2）同一个碳原子上所连甲基上的氢是等效的。（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。【第三章 第一节习题】1、下列说法正确的是( )A、有机物都是从有机体中分离出来的 B、所有有机物在一定条件下都可以相互转化C、易溶于汽油、酒精等有机溶剂的化合物一定是有机物D、有机物参与的反应大多比较复杂，速

12、率慢，且常伴有副反应发生2、不属于有机物特点的是( )A、大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B、有机反应比较复杂，一般反应速率较慢C、绝大多数有机物受热不易分解，且不易燃烧D、绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点低3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl4、下列各组内的物质不属于同系物的是(C )A、B、C、D、5、下列叙述错误的是( )A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱都不反应B. 甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯C. 甲烷与氯气无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl

13、3、CCl4，都为取代反应D. 甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水6、下列关于有机物的说法正确的是( )A. 凡是含碳元素的化合物都属于有机物B. 有机物只含有碳、氢两元素C. 有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成D. 烃是指燃烧后只生成CO2和H20的有机物7、二氟甲烷是优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品，用作空调和冷冻库致冷剂。二氟甲烷的结构有( ) A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种8、若甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合，在光照下得到的有机取代产物是 CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4( ) A. 只有 B. 只有C. 的混

14、合物 D. 的混合物9、1molCH4与Cl2完全反应后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2物质的量为 ( )A. 0.5mol B. 2mol C. 2.5mol D. 4mol10、下列气体的主要成分不是甲烷的是（ ）A. 天然气 B. 沼气 C. 水煤气 D. 坑道产生的气体11、“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中。据测定每0.1m3固体“可燃冰”能释放出20m3甲烷气体，则下列说法中不正确的是（ ）A. “可燃冰”释放的甲烷属于烃 B. “可燃冰”的分解与释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应C. “可燃冰”将成为人类的后续能源 D.

15、“可燃冰”是水变的油12、下列各叙述能说明甲烷是正四面体结构的是 ( )    A. 找不到两种CH3ClB. 找不到两种CH2Cl2C. 找不到两种CHCl3D. CH4分子中四个共价键的键长相等13、如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题： （1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加,则气体X是。(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是。14、下列烷烃，常温下呈气态的是 ( )A. 戊烷 B. 丁烷 C.

16、 庚烷 D. 十二烷15、下列叙述正确的是 ( ) A. 分子式相同，各元素含量也相同的物质是同种物质 B. 通式相同的不同物质一定属于同系物 C. 分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D. 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体16、下列化学性质中，烷烃不具备的是 ( ) A. 可以在空气中燃烧 B. 可以与Cl2在光照下发生取代反应 C. 可以与溴水中的溴反应而使溴水褪色 D. 能使高锰酸钾溶液褪色17、下列有关饱和链烃的叙述正确的是 ( )都是易燃物特征反应是取代反应相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基 A. B. 只有 C. D. 只有18、下列说法正确的是 ( )A. 凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，一定是同系物关系B. 两种化合物组成元素相同，质量分数也相同，则一定是同分异构体C. 相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D. 组成元素质量分数相同，且相对分子质量也相同不同化合物，互为同分异构体19、天然气、液化石油气(主要成分看作C3H8)燃烧的化学方程式分别是现有一套以天然气为燃料的灶具，改烧液化石油气，应采取的正确措施是 ( )A. 空气和燃气的进气量都减小B. 两种气体的进入量