第3章有机化合物

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第二节

来自石油的基本化工原料——乙烯第三节生活中两种常见的有机物本章总结提升第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质第2课时烷烃1.知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构。2.知道甲烷的化学性质稳定,了解有关实验的结论,了解取代反应和氧化反应。学习目标第1课时甲烷的性质1.定义:有机化合物是指含有

元素的化合物,如甲烷(分子式

,下同)、乙醇(

)、四氯化碳(

)等。

2.组成元素:组成有机物的元素除

外,常有

、

,还含有

、

、

、

等。

有机化合物新课探究知识点一碳CH4C2H6OCCl4碳氢氧氮硫卤素磷3.烃:仅含

和

两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。

是最简单的烃。

新课探究碳氢甲烷【思维拓展】有机物一定含碳元素,含有碳元素的化合物一定是有机物吗?新课探究[答案]不一定。碳的氧化物(CO、CO2)、碳酸(H2CO3)、碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3)等结构和性质与无机物相似,归为无机物。新课探究例1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.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥[答案]

B[解析]有机化合物是指含有碳元素的化合物。但要注意CO、CO2、碳酸、碳酸盐等物质均属无机物,因为这些物质在组成和性质上具有无机物的特点。新课探究【易错警示】有机化合物是指含有碳元素的化合物,但含有碳元素的化合物并不都是有机物。1.甲烷的分子组成甲烷的分子式为

,分子中碳原子分别与4个氢原子共用1对电子,形成4个C—H共价键,电子式为

,结构式为

。

甲烷的分子组成与结构新课探究CH4知识点二2.甲烷的空间构型图3-1-1甲烷的空间构型为

形,碳原子位于

,4个氢原子位于

,4个C—H键的长度和强度

,夹角

。

新课探究正四面体正四面体的中心正四面体的四个顶点相同相等【思维拓展】a.若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子变成一氯甲烷,还是正四面体结构吗?b.CH3Cl、CCl4只有一种结构,能说明CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构吗?c.CH2Cl2只有一种结构,能说明CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构吗?新课探究新课探究例2下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。(1)甲烷的球棍模型是

,甲烷的电子式是

。

(2)如果甲烷是平面正方形,则CH2Cl2应该有

种结构,实际上CH2Cl2有

种结构,证明甲烷不是平面正方形,而是

结构,图中

(填图序号)更能反映其真实存在状况。

新课探究A

B

C

D图3-1-2

新课探究[答案]

(1)C

B

(2)2

1正四面体D[解析](1)4种形式都可表示甲烷,其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及比例模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型,但其中比例模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。(2)甲烷分子的空间构型若为平面正方形结构,则二氯甲烷有两种结构,实际上CH2Cl2只有1种结构,所以甲烷为正四面体结构。新课探究【归纳总结】有机化合物的组成和结构表示方法类别表示方法(以甲烷为例)含义及主要应用分子式CH4用元素符号表示一个分子中原子的种类和数目电子式用小黑点等符号表示原子最外层电子成键情况新课探究结构式表示分子中原子的排列和结合方式,不表示空间构型结构简式CH4有机物分子结构式的简写球棍模型用小球表示原子,短棍表示分子中化学键的立体结构比例模型用不同体积的小球表示分子中不同原子的立体结构1.物理性质甲烷的性质新课探究知识点三颜色状态气味密度水溶性

色

气体

味

比空气

溶于水

无无小极难2.化学性质(1)氧化反应甲烷在空气中燃烧,火焰

且呈

色,放出大量的热,生成物

,因此甲烷是一种优良的气体燃料,化学方程式为

。

(2)取代反应①甲烷与氯气反应的实验探究新课探究明亮淡蓝无污染CH4+2O2CO2+2H2O新课探究实验操作实验现象

A装置:试管内气体颜色逐渐

;试管内壁有

出现,试管中有

,且试管内液面

;水槽中有

B装置:变浅油状液滴少量白雾上升固体析出无明显现象实验结论

CH4与Cl2需在

时才能发生化学反应,有关化学方程式:

(一氯代物)

(二氯代物)

(三氯代物)

(四氯代物)

新课探究光照CH4+Cl2CH3Cl+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl②甲烷的四种取代产物的性质a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都

于水。

b.状态:常温下除CH3Cl是

外,其余三种均为液体。

c.密度:CH2Cl2、CHCl3、CCl4的密度都比水

。

③取代反应的概念:有机物分子里的某些

被

所替代的反应叫作取代反应。

新课探究不溶气体大原子或原子团其他原子或原子团【思维拓展】以甲烷和氯气在光照下反应为例,为什么有机反应方程式书写用“→”连接?新课探究[答案]甲烷与氯气在光照下的取代反应是一种“链式”反应,一取代一旦发生,随之二取代、三取代、四取代均会发生,不会像无机反应那样分“阶段式”反应,故有机反应副反应多,书写化学方程式时,用“→”连接。例3在光照条件下,将1molCH4与Cl2反应,得到等物质的量的4种取代物,则消耗Cl2物质的量为(

)A.1mol B.2mol C.2.5molD.10mol新课探究[答案]

C新课探究【规律小结】甲烷和氯气发生取代反应,取代1mol氢原子需要1mol氯气,当甲烷和氯气反应时,四个取代反应同时发生,取代产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)有机物不一定都能燃烧。 (

)(2)CH4、CH3Cl、CH2Cl2都是烃。 (

)(3)CH4的结构式是,所以甲烷是平面结构。 (

)(4)甲烷和氯气的反应是置换反应。 (

)(5)用甲烷与氯气反应可制取纯净的CH3Cl。 (

)当堂自测[答案](1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×[解析](1)四氯化碳等少数有机物不能燃烧。(2)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机物,所以CH3Cl、CH2Cl2不是烃。(3)结构式不表示分子的空间构型,实际上,甲烷分子是正四面体结构。(4)该反应是取代反应,其特点是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替代。(5)甲烷与氯气的取代反应是连锁反应,反应生成的是多种产物的混合物,得不到纯净的CH3Cl。2.公元前一世纪,我国已使用天然气,天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中,错误的是 (

)A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、

强氧化剂不起反应B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应D.甲烷的四种取代物都难溶于水当堂自测当堂自测[答案]B[解析]CH4的性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,而不是不能被任何氧化剂氧化,A正确、B错误;CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,生成4种有机产物,它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均难溶于水,故C、D均正确。3.有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl组成。为确定其组成,进行了以下实验:①将此混合气体通过浓硫酸,气体总体积基本不变;②再通过过量的澄清石灰水,未见浑浊,但气体体积减小;③把剩余气体在供氧的情况下燃烧,燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有(

)A.CO和HCl B.CH4和NH3C.CH4和HCl D.H2和CO2当堂自测[答案]A[解析]由①知,不含NH3;由②知,不含CO2,含HCl;由③知,不含CH4、H2,含CO。4.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AgNO3溶液的水槽中,放在光亮处,片刻后发现试管内壁上有油状液滴出现,该油状液滴可能是

,水槽中还观察到

,原因是

(用离子方程式表示)。若向水槽中滴入几滴紫色石蕊溶液又观察到

,原因是

。

当堂自测当堂自测[解析]CH4和Cl2光照生成CH3Cl(气)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,随反应的进行,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,使试管壁上有油状液滴出现;因生成的HCl易溶于水,反应后,试管内气体压强减小,在试管内液面上升,HCl溶于水后,与AgNO3反应生成AgCl沉淀,同时溶液显酸性,故加入紫色石蕊溶液后溶液变红。[答案]CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生Ag++Cl-=AgCl↓溶液变红反应生成的HCl溶于水使溶液显酸性1.了解烷烃的初步概念及性质上的一些共同特点。2.掌握同系物、同分异构体的含义。学习目标第2课时烷烃1.分子结构碳原子之间均以

结合呈链状,剩余价键均与

结合,每个碳原子均达到

状态。烷烃的通式为

。

2.烷烃的物理性质随着碳原子数的递增,烷烃的物理性质呈现规律性的变化:状态由

体→

体→

体,熔沸点逐渐

,密度逐渐

。n≤4的烷烃呈

。

烷烃新课探究知识点一单键氢原子饱和CnH2n+2气液固升高增大气态新课探究CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl碳原子数(n)及表示n≤1012345678910

己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n>10相应数字+烷4.习惯命名法(1)表示新课探究甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷(2)当碳原子数n相同,结构不相同时,用正、异、新表示。如:C4H10的两种分子的命名:无支链时,CH3CH2CH2CH3:

;

有支链时,:

。

新课探究正丁烷异丁烷【思维拓展】多碳原子烷烃(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳链是直线状吗?新课探究[答案]不是。CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子和与其相连的4个原子在空间形成四面体,因此多碳原子烷烃分子中的碳链应为锯齿形。新课探究例1下列关于CH4和

的叙述正确的是 (

)A.均能用组成通式CnH2n+2来表示B.与所有烷烃互为同素异形体C.因为它们的结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同D.通常状况下,它们都是气态烷烃[答案]

A[解析]B项,同素异形体的研究对象是单质;C项,化学性质相似,但物理性质不同;D项,碳原子数小于或等于4的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。新课探究【规律小结】1.烷烃的性质:(1)与卤素单质的取代反应是烷烃的特征性质;(2)烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但不要误认为烷烃不能发生氧化反应,烷烃的燃烧就是氧化反应。2.烷烃的结构:烷烃中碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间都以共价单键相结合,含两个碳原子以上的烷烃中的碳原子不在一条直线上,每个碳原子最多和与它相连的两个原子在同一平面上。1.概念:结构

,在分子组成上相差一个或若干个

原子团的物质互称为同系物,如CH4和CH3CH3。

2.特点:通式相同,结构相似,化学性质相似,物理性质一般随碳原子数的增多而呈规律性变化。同系物新课探究相似CH2知识点二新课探究[答案]不是。互为同系物的前提是结构相似,乙烯和环丙烷结构不相似。例2下列有关说法不正确的是 (

)A.互为同系物的有机物其组成元素相同,且结构必然相似B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物一定互为同系物C.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物D.互为同系物的有机物其相对分子质量一定相差14n(n为正整数)新课探究新课探究[答案]

B新课探究【规律小结】同系物的特征:互为同系物的物质必属于同一类物质;同系物一定不具有相同的分子式;同系物的组成元素必相同;同系物必符合同一通式。1.概念(1)同分异构现象:化合物具有相同的

,但具有不同

的现象称为同分异构现象。

(2)同分异构体:

相同而

不同的化合物互称为同分异构体。

2.实例:正丁烷和异丁烷互为同分异构体。同分异构现象、同分异构体新课探究知识点三分子式结构分子式结构【思维拓展】同分异构体的相对分子质量相同,那么相对分子质量相同的物质一定是同分异构体吗?新课探究[答案]不一定。同分异构体的前提是分子式相同,而相对分子质量相同的物质,分子式不一定相同,如NO和C2H6。新课探究新课探究[答案]

(1)②

(2)④

(3)⑥

(4)⑤[解析](1)互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子,②符合。(2)互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物,④符合。(3)互为同系物的是结构相似、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物,⑥符合。(4)⑤中两个分子是同一种物质,只是观察角度不同。新课探究【易错警示】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体之间的比较同位素同素异形体同系物同分异构体研究对象原子单质有机物有机物、无机物判断依据(1)质子数相同,中子数不同(2)原子之间(1)同一种元素(2)单质之间(1)结构相似的同一类物质

(2)符合同一通式

(3)相对分子质量不同(相差14n)(1)分子式相同(2)结构不同(3)不一定是同一类物质新课探究性质化学性质几乎一样,物理性质有差异化学性质相似,物理性质差异大化学性质相似;熔沸点、密度等呈规律性变化化学性质可能相似,也可能不同。物理性质不同举例H、D、T;16O、18O红磷和白磷;金刚石和石墨甲烷与丁烷丁烷和异丁烷当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)烷烃的分子通式是CnH2n+2(n≥1),但符合通式CnH2n+2的烃不一定是烷烃。(

)(2)烷烃分子中都有非极性键。 (

)(3)碳原子数不同的烷烃都互为同系物。 (

)(4)正丁烷和异丁烷互为同系物且前者的沸点低。 (

)(5)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。 (

)当堂自测[答案](1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√[解析](1)烷烃中每个碳原子都形成4个单键,氢原子达到最大饱和,所以只有烷烃符合通式CnH2n+2。(2)甲烷分子中只有极性键。(4)正丁烷和异丁烷互为同分异构体,后者含支链,沸点低。2.下列各对物质中互为同系物的是 (

)A.CH3—CHCH2和CH3—CH2—CHCH2B.CH3—CH3和CH3—CHCH2C.CH3—CH2—CH3和CH3—CHCH2D.CH3—CH2—CHCH2和CH3—CH2—CH3当堂自测[答案]A[解析]结构相似(同一类),在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,B、C、D三个选项中给出的物质结构不相似,分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团,所以B、C、D三项均不正确。3.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 (

)A.烷烃的熔、沸点随相对分子质量增大逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态B.烷烃的密度随相对分子质量增大而逐渐增大C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应D.烷烃都能使溴水、KMnO4溶液褪色当堂自测[答案]D[解析]烷烃不能使溴水、KMnO4溶液褪色。当堂自测当堂自测[答案]①B

②A

③C

④E

⑤D5.写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍:

。

(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子:

。

(3)分子中含有26个电子的烷烃C:

。

(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D:

。

(5)0.1mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O211.2L:

。

当堂自测当堂自测[答案](1)C6H14

(2)C99H200(3)C3H8

(4)C4H10

(5)C3H8[解析](1)M=2g·mol-1×43=86g·mol-1,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n+2,2n+2=200,得n=99,该烷烃的分子式为C99H200。(3)由CnH2n+2可知:6n+2n+2=26,n=3,该烷烃的分子式为C3H8。(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10。当堂自测第二节来自石油基本化工原料——乙烯1.会写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式,知道乙烯的结构特点,了解烯烃的概念。2.知道乙烯能够发生氧化反应和加成反应。3.知道乙烯发生加成反应时的断键和成键情况,会写乙烯与H2、HCl、Cl2、H2O发生加成反应的化学方程式。

学习目标分子式电子式结构式结构简式球棍模型比例模型

1.分子结构乙烯的组成和结构新课探究知识点一C2H4CH2=CH22.空间构型:乙烯为

结构,2个碳原子和4个氢原子

。

新课探究平面共平面【思维拓展】丙烯(CH3CH=CH2)中最多有多少个原子在同一平面?新课探究[答案]7个,因为乙烯中6个原子在同一平面,而甲烷为正四面体结构,最多只有3个原子在同一平面,而丙烯可以看作—CH3取代乙烯中的一个氢原子,—CH3中的C与双键碳原子及其上的3个氢原子在同一平面,而—CH3中最多只有1个H与双键碳原子及其上的3个氢原子在同一平面。新课探究例1下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是(

)A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃B.乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构[答案]

C[解析]A项,乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,乙烷属于饱和烃,正确;B项,两点决定一条直线,所以分子中的两个碳原子一定在同一条直线上,正确;新课探究例1下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是(

)A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃B.乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构C项,乙烯分子中碳碳双键键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯结构不稳定,导致乙烯能和溴水发生加成反应,错误;D项,甲烷是正四面体结构,所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上,乙烯为平面结构,所有原子都处在同一平面上,正确。新课探究【规律小结】直接连在双键碳上的原子和2个碳原子共平面。例如:CH2=CHCl分子中的所有原子共平面。1.实验感知乙烯的性质和用途新课探究知识点二实验操作实验现象B中

C中

D处点燃

溴水褪色酸性高锰酸钾溶液褪色火焰明亮,冒黑烟2.物理性质新课探究实验结论石蜡油分解产生的气态产物中含有与烷烃性质不同的烃,实际上是

和

的混合物

颜色状态气味密度水溶性

色

气体

味

比空气

溶于水

烯烃烷烃无无小极难3.化学性质(1)氧化反应①燃烧乙烯在空气中燃烧,火焰

并伴有

,放出

,化学方程式为

。

②被酸性KMnO4溶液氧化乙烯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色,利用该反应可以鉴别甲烷和乙烯。新课探究明亮黑烟大量的热CH2=CH2+3O22CO2+2H2O(2)加成反应①概念:有机物分子中

(或

)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

②乙烯的加成反应乙烯与Br2的加成:

乙烯与H2的加成:

乙烯与HCl的加成:

乙烯与H2O的加成:

新课探究双键三键CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrCH2=CH2+H2CH3CH3CH2=CH2+HCl→CH3CH2ClCH2=CH2+H2OCH3CH2OH③加聚反应乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯,反应的化学方程式为

。(3)乙烯的用途乙烯是一种植物生长调节剂,可以用乙烯作为水果的催熟剂,以使生水果尽快成熟。为了延长果实或花朵的成熟期,可用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土来吸收水果或花朵产生的乙烯,达到保鲜的目的。新课探究①重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。②在农业生产中用作

。

③乙烯的产量可以用来衡量一个国家的

发展水平。

新课探究植物生长调节剂石油化工【思维拓展】鉴别甲烷和乙烯有哪些方法?新课探究[答案](1)燃烧,甲烷燃烧火焰明亮且呈淡蓝色,乙烯燃烧火焰明亮伴有黑烟;(2)酸性高锰酸钾溶液,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能;(3)溴水,乙烯能使溴水褪色,而甲烷不能。例2既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是 (

)A.与足量溴反应B.通入足量溴水中C.在一定条件下通入氢气D.分别进行燃烧新课探究新课探究[答案]

B[解析]乙烷和乙烯均是无色气体,但前者易发生取代反应,后者易发生加成反应,若与足量溴作用,乙烷可以发生取代反应而生成溴代乙烷,乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,不仅不易鉴别,还会损失大量的乙烷且混入大量的溴蒸气杂质,A不合理;若在一定条件下通入氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但通入氢气的量不易控制,很难得到纯净的乙烷,C不合理;若分别进行燃烧,乙烷和乙烯均转化为其他物质,D不合理;因为乙烷不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,且生成的CH2Br—CH2Br为液体,故B合理。新课探究【易错警示】可以用溴的四氯化碳溶液鉴别甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中含有的乙烯,因为虽然乙烯在溴的四氯化碳溶液中发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,但甲烷易溶于四氯化碳。当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)的分子式是C3H6,符合通式CnH2n,故该烃是烯烃。 (

)(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的气体一定是乙烯。 (

)(3)乙烯通入溴水和溴的四氯化碳溶液的现象完全相同。 (

)(4)CH3CH=CCl2不可能由CH3CHCH2与氯气的加成反应生成。 (

)(5)CH3CH=CH2分子中所有的原子共平面。 (

)当堂自测[答案](1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×[解析](1)虽然该分子符合烯烃的分子通式,但分子中无碳碳双键,故不是烯烃。(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的气体不一定是乙烯,可以是其他还原性气体,如SO2等。(3)现象不完全相同,虽然溶液都褪色,但是前者溶液分层,而后者溶液不分层。(5)乙烯中的氢原子被其他原子或原子团替代后,只有与碳碳双键两端的碳原子直接相连的原子才与原有的原子共平面,CH3CH=CH2分子中的—CH3中的碳原子一定在原平面上,而3个氢原子中最多可以有1个氢原子在原平面上。当堂自测2.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是 (

)A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色当堂自测[答案]C[解析]碳氢原子个数比为1∶2,是对乙烯的组成分析,而不能证明碳碳双键存在的事实;B项与A项的实质是一样的,根据生成的CO2和水的物质的量相等,也只能推断出碳、氢原子个数比为1∶2;C项,加成反应是不饱和烃的特征性质,1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键;D项,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键。3.为了除去括号内的杂质,其试剂选择和分离方法都正确的是 (

)当堂自测序号物质(杂质)所用试剂分离方法A甲烷(乙烯)溴水洗气B氢氧化钠溶液(氢氧化钙溶液)二氧化碳过滤C乙烯(SO2)酸性KMnO4溶液洗气DCO2(HCl)饱和Na2CO3溶液洗气当堂自测[答案]A[解析]乙烯和溴发生加成反应,甲烷不反应,可以通过溴水除去,A项正确;氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液均能与二氧化碳气体反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,B项错误;二者都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,应用氢氧化钠溶液除杂,C项错误;二氧化碳能溶于饱和碳酸钠溶液,D项错误。4.某研究性小组为了验证石蜡油(17个碳以上的液态烷烃的混合物)分解产物中有乙烯存在,设计如下实验方案:将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管的底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面,发生反应后将得到的气体混合物通入盛有某试剂的试管中加以验证(装置如图3-2-1所示)。回答下列问题:(1)决定乙烯性质的官能团是

。

(2)验证该气体混合物中含有乙烯的实验方案是

。

(3)验证该气体混合物中含有乙烯的实验现象是

。

当堂自测图3-2-1

当堂自测[答案](1)碳碳双键(或)(2)将产生的气体产物通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中(或通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中)(3)酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去(或溴的四氯化碳溶液的红棕色褪去)第三节生活中两种常见的有机物第1课时乙醇第2课时乙酸1.能说出乙醇的组成、用途及物理性质。2.知道乙醇的结构及其官能团。3.会运用乙醇的结构分析其化学性质。学习目标第1课时乙醇乙醇是

色、有特殊香味、易

的液体,密度比水

,能够溶解多种有机物和无机物,能与水以

互溶。

乙醇的物理性质新课探究知识点一无挥发小任意比【思维拓展】如何检验酒精中是否含有水?怎样从工业酒精中制取乙醇?新课探究[答案]检验酒精中是否含有水,常加入无水硫酸铜,若发现白色固体变蓝,则证明酒精中含有水;若不变蓝,则证明不含有水。要从工业酒精中制取乙醇,应将工业酒精与新制生石灰混合后,加热蒸馏,可制取乙醇。新课探究例1下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是(

)A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以可以配制不同浓度的酒精D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法[答案]

A[解析]乙醇的密度比水小,但是乙醇能与水以任意比互溶,故乙醇中的水不能用分液的方法除去。新课探究【易错警示】乙醇能够溶解多种有机物和无机物,但乙醇与水以任意比互溶,因此乙醇和水不能用分液的方法分离,也不能用作从碘水中提取碘的萃取剂。1.分子结构乙醇的分子式为

,结构式为

,结构简式为

或

。

含有的—OH基团称为

。

2.烃的衍生物乙醇可以看成是乙烷分子中的氢原子被

取代后的产物。烃分子中氢原子被

所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。

乙醇的分子结构新课探究知识点二C2H6OCH3CH2OHC2H5OH羟基羟基其他原子或原子团3.官能团决定有机物的

的原子或原子团叫作官能团,CH3Cl的官能团为

,乙烯的官能团为

,硝基苯的官能团为

,乙醇的官能团为

。

新课探究化学特性—Cl碳碳双键硝基(—NO2)羟基(—OH)【思维拓展】结合电子式说明羟基和氢氧根离子有什么区别?新课探究[答案]羟基氢氧根离子化学符号—OHOH-电性中性带一个单位负电荷电子式来源水分子失去一个氢原子后的剩余部分水分子失去H+后的剩余部分新课探究例2某种烃的衍生物分子式为C2H6O,下面是探讨其分子结构的过程,请回答相关问题:(1)按价键理论,写出C2H6O可能有的结构式(用A、B、C……标明序号)

。

(2)取一定量的C2H6O与足量的金属钾反应,收集产生的气体,当完全反应时,C2H6O与产生的气体物质的量之比为2∶1。①产生的气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧产物通入无水硫酸铜,固体变蓝色;通入澄清石灰水,不变浑浊,则C2H6O与钾反应产生的气体是

。

②据实验数据,可确定C2H6O的结构式为(写自编号)

,推断过程是

。

新课探究新课探究【易错警示】乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中有6个氢原子,分为三种类型。—OH决定其主要化学性质。项目物质金属钠的变化气体燃烧现象检验产物水

在水面上,

成小球,四处

动,发出

声

燃烧时发出

火焰

滴加酚酞,溶液变

,说明有

物质生成

1.乙醇与金属钠的反应(1)实验现象乙醇的化学性质新课探究知识点三浮熔游响淡蓝色红碱性项目物质金属钠的变化气体燃烧现象检验产物乙醇

在液面下,不熔成小球,不发出响声

燃烧时发出

火焰

烧杯壁上出现

,澄清石灰水

浑浊新课探究沉淡蓝色液滴不变乙醇与钠的反应比水与钠的反应要

,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中羟基上的氢原子

。

平缓活泼(2)实验结论①密度:水>

>

。

②反应的剧烈程度:钠与水反应

,单位时间内放出的热量大,使钠

,反应生成

,说明水分子中的氢原子相对较

;钠与乙醇反应

,生成

。说明乙醇分子里羟基氢原子相对

。

③反应实质:钠与水反应是水分子中的氢原子被置换的置换反应。乙醇与钠反应说明乙醇中的氢原子与烷烃中的氢原子不完全相同,实质上是

上的氢原子被置换。化学方程式为

。

新课探究钠乙醇剧烈熔化氢气活泼缓慢氢气不活泼羟基2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑2.乙醇的氧化反应(1)乙醇的燃烧乙醇常用作燃料,乙醇在空气中燃烧,发出

火焰,放出大量的热,化学方程式为

。

(2)乙醇的催化氧化①实验现象:把一段绕成螺旋状的铜丝,放在酒精灯外焰上烧至红热时铜丝表面

;趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即变成

;重复上述操作几次,原有的乙醇气味消失,有带有强烈

气味的物质生成。

新课探究淡蓝变黑红色刺激性CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O新课探究催化剂乙酸2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O【思维拓展】参照乙醇的结构式从化学键的角度分析乙醇的置换反应、燃烧、氧化反应中断裂的是哪些化学键?新课探究[答案]乙醇的分子结构化学性质化学键断裂位置乙醇与金属钠的置换反应①乙醇的燃烧全部乙醇的催化氧化反应①③新课探究新课探究新课探究【规律小结】乙醇中含有较活泼的官能团—OH,化学性质也较活泼,可与钠发生置换反应,在氧气中剧烈燃烧,与氧气发生催化氧化反应,还能与酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂反应。当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒。 (

)(2)乙醇是人类新发现的一种化石能源。 (

)(3)乙醇可作为提取碘水中碘的萃取剂。 (

)(4)乙醇、水与钠反应的现象一样,钠都漂浮在液面上。(

)(5)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液褪色。 (

)当堂自测[答案](1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×[解析](2)化石能源主要是煤、石油、天然气。(3)乙醇与水以任意比互溶,不能用来萃取碘水中的碘。(4)金属钠的密度比水小,比乙醇大,所以开始反应时,金属钠漂浮在水面上,而沉在乙醇的底部。(5)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,使酸性重铬酸钾溶液由橙色变为绿色。2.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是 (

)A.硝酸 B.乙醇

C.石灰水 D.盐酸当堂自测[答案]C[解析]铜片灼热后生成氧化铜,硝酸、盐酸能使氧化铜溶解,铜片的质量减小;乙醇可实现氧化铜到铜的转变:C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜片的质量不变;石灰水不与氧化铜反应,铜片质量增加。当堂自测当堂自测[答案]C当堂自测4.乙醇是生活中常见的有机物,能进行如图3-3-1所示的多种反应。写出下列反应的化学方程式。(1)反应①:

;

(2)反应②:

;

(3)反应③:

。

图3-3-1

当堂自测1.能说出乙酸的组成、用途及物理性质。2.知道乙酸的结构及其官能团。3.会运用乙酸的结构分析其化学性质。学习目标第2课时乙酸乙酸的官能团为

,官能团名称为

。乙酸分子中含有4个氢原子,但是在溶液中只有

上的氢原子能电离出来,属于

元酸。

乙酸的分子结构新课探究知识点一分子式结构式结构简式球棍模型比例模型

C2H4O2CH3COOH羧基羧基一【思维拓展】设计最简单的方法鉴别乙醇、乙酸、CCl4?新课探究[答案]各取少许物质于小试管中,然后向试管中分别加入少量的碳酸氢钠溶液,振荡静置。分层,下层为油层的是CCl4;溶液不分层,有气体产生的是乙酸;溶液不分层且无其他现象的是乙醇。新课探究例1乙酸分子的结构中不含有的原子团是 (

)A.羧基 B.甲基

C.羟基 D.乙基[答案]D[解析]乙酸的结构简式为,含有甲基(—CH3)、羧基(—COOH)、羟基(—OH)。新课探究【易错警示】乙酸由甲基和羧基组成,羧基是由羰基和羟基组成,这两个基团相互影响,结果不再是两个单独的官能团,而成为一个整体。羧基是乙酸的官能团。乙酸的物理性质新课探究知识点二图3-3-2醋酸无液刺激性易易【思维拓展】纯净的乙酸又称冰醋酸,温度较低时,乙酸会凝结成冰一样的晶体。若在实验室遇到这种情况时,应如何从试剂瓶中取出乙酸?新课探究[答案]可将试剂瓶用手或热毛巾捂热,也可放在温水浴中温热,待冰醋酸化为液体后,倒出即可。例2山西老陈醋素有“天下第一醋”的盛誉。食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中,错误的是 (

)A.常温时乙酸是具有强烈刺激性气味的液体B.乙酸分子里含有4个氢原子,所以乙酸不是一元酸C.纯净的乙酸又称冰醋酸,它是纯净物D.乙酸易溶于水和乙醇新课探究[答案]B[解析]乙酸分子里含有4个氢原子,但乙酸在溶液中只能电离出一个H+,是一元弱酸,B错。【特别提醒】有机物一般难溶于水,但乙酸能以任意比与水互溶,这个性质与分子中的羟基有关。新课探究1.弱酸性乙酸是一元弱酸,在水中的电离方程式为

,其酸性比H2CO3

,具有酸的通性,滴入紫色石蕊溶液,溶液变

色。

与Na反应:

。

与NaOH反应:

。

与Na2O反应:

。

与Na2CO3反应:

。

乙酸的化学性质新课探究知识点三强CH3COOHCH3COO-+H+红2Na+2CH3COOH=2CH3COONa+H2↑NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2ONa2O+2CH3COOH=2CH3COONa+H2ONa2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O2.酯化反应(1)实验装置(2)实验现象:饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的

生成,且能闻到

味。

(3)实验原理①概念:酸与醇反应生成

和

的反应。

②反应特点:酯化反应属于

反应,也属于

反应。

新课探究油状液体香图3-3-3酯水取代可逆③乙酸酯化反应的化学方程式:

。

④反应机理:,即酸脱

醇脱

。

新课探究羟基氢CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O【思维拓展】羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较新课探究R—OHH—OH钠能反应能反应能反应(比醇反应剧烈)氢氧化钠能反应不反应不反应碳酸钠能反应不反应不反应碳酸氢钠能反应不反应不反应结论:活泼性:羧酸(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)例3实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请完成下列问题:(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入

,目的是

。

(2)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,如图3-3-4是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。新课探究试剂a是

,试剂b是

。分离方法①是

,分离方法②是

,分离方法③是

。

(3)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是

。

新课探究图3-3-4新课探究[答案](1)碎瓷片防止暴沸(2)饱和Na2CO3溶液稀硫酸萃取、分液蒸馏蒸馏(3)除去乙酸乙酯中的水分[解析]只要熟悉乙酸乙酯制取实验,就比较容易答好第一个小题。对于第(2)和(3)小题,可从分析粗产品的成分入手。粗产品有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质,用饱和碳酸钠溶液进行萃取、分液可把混合物分离成两种半成品,其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B可得到乙醇(即E),留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸,经蒸馏可得到乙酸溶液。【规律小结】乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应限度较小。由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯,可提高其产率;使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酸乙酯的转化率。新课探究当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)乙酸的官能团是羟基。 (

)(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。 (

)(3)乙酸是一种常见的弱酸,不能用来除去锅垢。 (

)(4)制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应。 (

)(5)可用NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇。 (

)[答案](1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×当堂自测[解析](1)决定乙酸主要化学性质的原子团是羧基,不是羟基,所以乙酸的官能团是羧基。(2)乙酸能使紫色石蕊溶液变红,而乙醇不能,故可以用紫色石蕊溶液鉴别二者。(3)乙酸的酸性比碳酸强,所以乙酸能与锅垢的主要成分碳酸钙反应,能除锅垢。(4)因为该反应是可逆反应,故反应物不能完全转化为生成物。(5)NaOH溶液会使乙酸乙酯水解。当堂自测当堂自测[解析]乙酸电离出H+时,断裂a键;在酯化反应时酸脱羟基,断裂b键;与Br2的反应,取代了甲基上的氢,断裂c键;生成乙酸酐的反应,一个乙酸分子断a键,另一个分子断b键,所以B正确。[答案]B3.在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1L氢气,取另一份等量的有机物和足量NaHCO3反应得V2L二氧化碳,若V1=V2≠0,则该有机物可能是 (

)A. B.HOOC—COOHC.HOCH2CH2OH D.CH3COOH当堂自测[答案]A[解析]氢的活泼性:羧基>醇羟基。Na既能与羟基反应,又能与羧基反应;NaHCO3只与羧基反应,生成CO2与H2的量相等的只有A。4.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓硫酸作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有(

)A.1种 B.2种

C.3种 D.4种当堂自测[答案]C[解析]根据酯化反应中酸脱羟基醇脱氢的规律写出反应的化学方程式,标明18O与16O的位置,反应方程式如下:,而酯化反应的逆反应是按“酸加羟基醇加氢”来反应的,观察可知含有18O的物质有3种。5.苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等功效。苹果醋的主要成分苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为

。(1)苹