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2018届高考化学知识点第一轮复习教案12(认识有机化合物_第1课时_有机化合物的性质)
所属科目:化学    文件类型:doc
类别:教案/同步练习
上传日期:2018/3/1  
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第1节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物的性质

1.了解有机物的性质。
2.了解甲烷的结构。
3.掌握甲烷的化学性质。(重点)
4.掌握取代反应的概念、特点。(重点)


甲 烷 的 存 在 和 用 途
[基础·初探]
1.有机化合物
(1)定义:绝大多数含碳元素的化合物。
(2)共性
熔、沸点
水溶性
可燃性

低
难溶
易燃烧

2.甲烷的存在和用途
(1)存在:甲烷是天然气、沼气、坑道气(或瓦斯)的主要成分。
(2)用途:甲烷可用作燃料和化工原料。
[题组·冲关]
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
【答案】 D
2.下列说法不正确的是(  )
A.甲烷是一种难溶于水的气体
B.天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源
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
【答案】 D

甲 烷 的 性 质
[基础·初探]
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性

无色
气体
无味
比空气小
难溶于水

2.化学性质
通常情况下,甲烷性质稳定,与强氧化剂、酸、碱都不反应。如将甲烷气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液颜色无变化。
(1)燃烧反应
实验操作


实验现象
火焰明亮且呈淡蓝色,烧杯内壁有水珠
澄清石灰水变浑浊

化学方程式
CH4+2O2CO2+2H2O
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

(2)取代反应
①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。

②甲烷与氯气的取代反应
实验操作


实验现象
a.气体颜色变浅
b.试管内壁有油状液滴出现
c.试管内液面逐渐上升

有关化学方程式
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl

③甲烷与氯气取代反应的产物性质

CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4

状态
气体
均为油状液体

水溶性
都难溶于水

[探究·升华]
[思考探究]
1.CH4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1∶1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1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。
2.CH4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。
[认知升华]
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
①卤素单质不同,反应速率不同
②逐步取代,各步反应同时进行
③取代1 mol H原子,消耗1 mol X2,生成1 mol HX

2.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
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

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

[题组·冲关]
题组1 甲烷的性质
1.下列叙述中错误的是(  )
A.点燃甲烷前不必进行验纯
B.甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料
C.煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D.点燃甲烷不一定会爆炸
【解析】 甲烷与氧气混合达到一定比例范围时,点燃会发生爆炸,因此,甲烷点燃前要进行验纯。
【答案】 A
2.下列物质在一定条件下,不能与CH4发生化学反应的是(  )
A.氯气      B.液溴
C.氧气 D.KMnO4溶液
【解析】 CH4与Cl2、Br2(液)可发生取代反应,CH4在O2中燃烧生成CO2和H2O,但与KMnO4溶液不反应。
【答案】 D
3.瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%~15.4%(体积分数)遇火所产生的,发生爆炸最强烈时,甲烷在空气中的体积分数大约为(  )
【导学号:55102121】
A.10.5% B.9.5%
C.8% D.5%
【解析】 由CH4+2O2CO2+2H2O可知瓦斯爆炸最强烈时,CH4和O2的体积比应为1∶2,因此CH4与空气的体积比为1∶≈1∶9.5。那么它在空气中的体积分数为×100%≈9.5%,故选B。
【答案】 B
4.把1 mol甲烷和4 mol氯气组成的混合气体充入到大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里,放在光亮处,一段时间后,推测可能观察到的现象是(  )
①黄绿色逐渐消失 ②试管上有油珠 ③试管内水面上升 ④水槽内有少量晶体析出
A.只有①③ B.只有①②③
C.只有①③④ D.①②③④
【解析】 氯气被消耗后,黄绿色消失。 生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体,又因为氯气被消耗,气体的体积减小,试管内水面上升。生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度,故有NaCl析出。
【答案】 D
【误区警示】 
1.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。
2.1 mol CxHy与Cl2发生完全取代反应时,消耗Cl2的物质的量最大为y mol。
题组2 取代反应
5.下列化学反应中不属于取代反应的是(  )
A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HClCH3Cl+H2O
C.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
D.CH3—CH2—Br+H2OCH3—CH2—OH+HBr
【解析】 取代反应是指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的反应。C项中的反应为置换反应,不是有机物参与的反应,更不是取代反应。
【答案】 C
6.下列关于取代反应和置换反应的说法中正确的是(  )
A.取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B.取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C.取代反应大多数是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快
D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的,不会有多种产物共存的现象
【解析】 取代反应产物一般是化合物,A错误;取代反应有的是氧化还原反应,有的不是,B错误;取代反应有的是逐步进行的,因此生成物中可能会存在多种产物共存的现象,D错误。
【答案】 C


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