《2020年高中化学 第三章 有机化合物 3.1 最简单的有机化合物甲烷（第3课时）学案 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高中化学 第三章 有机化合物 3.1 最简单的有机化合物甲烷（第3课时）学案 新人教版必修2（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 有机化合物 3.1 最简单的有机化合物甲烷（第3课时）课堂探究探究一有机物的性质问题导引1 从碳的原子结构分析，有机物成键有什么特点？提示：碳的原子结构示意图，其最外层有4个电子，不易失电子，也不易得电子，一般通过共价键与氢、氧、卤素、硫、氮等元素的原子相结合，也可以与碳原子形成多种形式的共价键。2是否所有有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂？提示：否。如乙醇(酒精)、乙酸等有机物不仅易溶于水，且能与水以任意比混溶。3是否所有有机物都易燃烧？提示：否。如CCl4不仅不易燃烧，且为常用灭火剂。名师精讲1有机化合物和无机化合物的区别2有机物化学性质的四个特点(1)“易燃”：绝大多数有机物易燃烧
2、。(2)“分解”：有机化合物常会因为温度、细菌、空气或光照的影响分解变质，稳定性差。(3)“反应较慢”：有机反应一般比较缓慢。(4)“反应复杂”：有机反应常伴有副反应发生，产物复杂；所以有机反应一般用“”表示，而不用“=”表示，但是有机反应方程式仍然遵循质量守恒定律，需要配平。3理解有机物性质的几点注意事项(1)有机物的性质特点不是绝对的。如可燃性、溶解性等。(2)有机物和无机物之间是可以相互转化的，不是孤立的。(3)有机物的性质特点与其结构有关，即有机物的性质不仅取决于它们的组成，更重要的是取决于其结构。【例题1】 下列关于有机化合物的说法中，正确的是()A凡是含碳元素的化合物都属于有机化合
3、物B有机物都难溶于水C有机物和无机物之间无明显界限，它们之间有些可以相互转化D有机物都是从有机体中分离出来的物质解析：含碳元素的化合物绝大多数属于有机物，但有少数例外，如CO、CO2、碳酸盐等，A错误；有机物大多数难溶于水，易溶于有机溶剂，但如乙醇等，能与水混溶，B错误；有些有机物和无机物可以相互转化，如NH4CNOCO(NH2)2，C正确；有机物有天然的也有人工合成的，有的有机物不能从有机体中分离提取，如塑料，D错误。答案：C变式训练1下列关于有机物的叙述中正确的是()A只含有碳元素和氢元素B一定含有氧元素C都可以燃烧D都是含碳元素的化合物解析：有机物的定义是指含有碳元素的化合物，主要包括烃
4、和烃的含氧衍生物(后续学到)，大部分有机物可以燃烧(但CCl4不燃烧)。有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成，不含氧元素。答案：D探究二甲烷的化学性质问题导引1甲烷是可燃性气体，可燃性气体在点燃前要注意什么？提示：可燃性气体在点燃前要验纯，因为可燃性气体和空气混合，如果在爆炸极限内，点燃会发生爆炸。2取代反应是有机反应的基本类型之一。甲烷与氯气光照条件下的反应属于取代反应，CH4与Br2(g)能否发生类似的反应，如何用化学方程式表示？提示：能；CH4Br2(g)CH3BrHBr。3CH4和Cl2取代反应的产物中物质的量最多的是什么？它与Cl2在物质的量上有什么关系？提示：因为在CH4和Cl2的
5、取代反应中，每一步都有HCl生成，故产物中物质的量最多的是HCl。根据化学方程式可知，每生成1 mol HCl则消耗1 mol Cl2，故反应生成的HCl与反应消耗的Cl2的物质的量相等。4CH4和Cl2的取代反应中，CH4的物质的量和四种有机产物的物质的量之和有什么关系？提示：四种有机产物分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳原子守恒，四种有机产物的物质的量之和与甲烷的物质的量相等。5CH4与Cl2反应共有几种产物？根据取代反应的原理，思考能否用CH4和Cl2按11的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?提示：CH4和Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成
6、物为混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，CH3Cl的产率低。因此不能用CH4和Cl2按11的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。名师精讲1甲烷与卤素单质的取代反应反应条件光照(强光照射会发生爆炸)反应物气态卤素单质和甲烷生成物卤化氢和各种卤代甲烷的混合物，其中卤化氢的量最多反应特点卤素单质不同，反应速率不同逐步取代，各步反应同时进行取代1 mol H原子，消耗1 mol X2，生成1 mol HX2甲烷与卤素单质发生取代反应时易错的四个方面(1)反应物：卤素单质(纯卤素)和甲烷，不能是卤素单质的水溶液。(2)生成物：卤化氢和卤代甲烷(四种)的混
7、合物，其中卤化氢的物质的量最多。(3)反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应)。(4)反应特点：用“”而不用“=”，仍遵守质量守恒定律，需要配平。3取代反应和置换反应的比较类别取代反应置换反应实例CH4Cl2CH3ClHClZnH2SO4=ZnSO4H2定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应【例题2】 如图所示，U形
8、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的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，请写出反应的化学方程式：_。(2)若甲烷与氯气的体积比为11，则得到的产物为_。ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)反应一段时间后，U形管右端的液面变化是_。A升高B降低C不变D无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端可观察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。解析：(1)因氯气足量，
9、若充分反应，则甲烷中的四个氢原子可完全被取代，生成四氯化碳和氯化氢，反应的化学方程式为CH44Cl2CCl44HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和氯化氢。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左端生成的氯化氢气体易溶于水且生成的有机物中只有CH3Cl为气体，所以压强减小，U形管右端液面下降，左端液面升高。(4)因左端生成的氯化氢溶于水后发生反应2HClNa2SiO3=H2SiO3(胶体)2NaCl，所以可观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压，在U形管右端插有一个玻璃管。答案：(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)D(3)B(4)有
10、白色胶状沉淀生成(5)平衡气压易错点拨CH4发生取代反应应注意的问题(1)反应条件：光照(不用强光，以防爆炸)。(2)反应物：纯氯气和CH4。(3)根据反应过程可看出，1 mol CH4最多可与4 mol Cl2发生取代反应，所需Cl2的最大物质的量与CH4分子中H原子物质的量相等，同时生成与Cl2物质的量相等的HCl。不要认为1个Cl2分子取代2个H原子。(4)该反应是一个连锁反应，不会停留在某一阶段，因此产物是5种物质的混合物。变式训练2下列关于甲烷的说法正确的是()A实验室可以用排水法收集甲烷B只有纯净的甲烷在空气中能安静地燃烧C甲烷与氯水能发生取代反应D甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水解析：只要不在爆炸范围内，甲烷在空气中都可以安静地燃烧；甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应；甲烷不完全燃烧时，产物中有一氧化碳。答案：A
