课时2 认识有机化合物(二)
一、烷烃的性质
1 烷烃的存在
烷烃是一类最基本的有机物,从结构上可以看作其他各类有机物的母体。天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷,“凡士林”和石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
2 物理性质
烷烃均为难溶于水的无色物质,其熔点、沸点与密度一般随着碳原子数和相对分子质量的增加而逐渐升高。常温下的状态:由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态。
3 化学性质
在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。但在特定条件下也会发生某些反应。
(1)燃烧反应:烷烃可以在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水。煤矿中时常发生瓦斯爆炸,这与CH4气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风、严禁烟火等措施。
CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为
CH4+2O2CO2+2H2O、C3H8+5O23CO2+4H2O。
(2)受热分解:烷烃在较高的温度下会发生分解,这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中。
二、取代反应
1 CH4与Cl2的取代反应实验
实验操作 取2支试管,均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2,分别固定在铁架台上。一支用铝箔套上,另一支放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置,比较两支试管内的现象
实验装置
实验现象 A装置:试管内气体颜色逐渐变浅,试管内壁有油状液滴出现,且试管内液面上升。 B装置:无明显现象
2 CH4与Cl2的取代反应实验结论
甲烷与氯气在光照的条件下会发生化学反应,生成新的物质。甲烷与氯气可生成四种氯代物,这四种氯代物都不溶于水。在常温下一氯甲烷是气体,其他三种都是液体。三氯甲烷(俗称氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是工业上重要的溶剂,其密度都比水大。
其反应如下:
3 取代反应
甲烷与氯气反应过程中物质化学键的变化情况可用下图表示:
在甲烷与氯气的反应中,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所替代而生成了四种不同的取代产物,这种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叫做取代反应。
取代反应是一类重要的有机反应类型,取代反应的特点可以用下式表示:
三、有机物的一般性质
1 物理性质
大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
2 化学性质
大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解;有机物发生的很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。
有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用“→”,而不用“===”。
例题1 下列关于烷烃的叙述正确的是 ( )
A.C3H8的熔、沸点和密度均比C6H14的高
B.CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色
C.烷烃的化学性质非常稳定,在高温下不会发生分解
D.烷烃在光照下均能与Cl2发生取代反应
【解析】烷烃熔、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的递增逐渐升高,A项错误;烷烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;烷烃在高温下会发生分解,C项错误。
【答案】D
例题2 (不定项选择题)天然气是一种很重要的清洁能源,其主要成分为CH4。下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下一氯甲烷是气体
B.二氯甲烷俗称氯仿
C.CH4在点燃条件下,可与O2发生氧化反应
D.CH4完全燃烧生成CO2和H2O
【解析】三氯甲烷(CHCl3)俗称氯仿。
【答案】ACD
例题3 把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,可以观察到的现象和有关说法不正确的是 ( )
A.气体的颜色变浅
B.集气瓶壁上有油状液滴
C.集气瓶中最多有7种物质存在
D.用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl
【解析】甲烷与氯气发生取代反应的生成物为无色气体或液体,由于氯气减少颜色变浅,有油状液体生成,A项与B项正确。生成物有五种,即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,两种反应物均可能剩余,故最多有7种物质存在,C项正确。CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生一氯取代反应,D项错误。
【答案】D
例题4 欧洲输送天然气的北溪管道之前发生了严重的泄漏事故。天然气的主要成分是甲烷,下列说法中正确的是 ( )
A.甲烷与等量的氯气发生取代反应,生成产物最多的是CCl4
B.与氯气在暗处混合就能发生反应
C.有HCl生成说明该反应是取代反应
D.光照下,甲烷与氯气发生反应,得到的产物均难溶于水
【解析】甲烷与氯气需在光照条件下发生取代反应,每一步取代反应都有HCl生成,因此生成产物最多的是HCl,且HCl易溶于水。
【答案】C
例题5 碳原子成键的多样性、同分异构现象的广泛存在等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的结构式如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.分子式不同
B.互为同分异构体
C.碳氢键(C—H)数目不同
D.物理性质、化学性质完全相同
【解析】由丁烷和2-甲基丙烷的结构式可知,它们的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,碳氢键(C—H)数目相同,它们的物理性质不相同,化学性质相似。
【答案】B
- 7 -课时2 认识有机化合物(二)
一、烷烃的性质
1 烷烃的存在
烷烃是一类最基本的有机物,从结构上可以看作其他各类有机物的母体。天然气、沼气和煤层气的主要成分均为 ,“凡士林”和石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的 。
2 物理性质
烷烃均为 于水的 色物质,其熔点、沸点与密度一般随着碳原子数和相对分子质量的增加而逐渐 。常温下的状态:由 态→ 态→ 态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为 态。
3 化学性质
在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。但在特定条件下也会发生某些反应。
(1)燃烧反应:烷烃可以在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水。煤矿中时常发生瓦斯爆炸,这与CH4气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风、严禁烟火等措施。
CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为
、 。
(2)受热分解:烷烃在较高的温度下会发生分解,这个性质常被应用于 化工和天然气化工生产中。
二、取代反应
1 CH4与Cl2的取代反应实验
实验操作 取2支试管,均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2,分别固定在铁架台上。一支用铝箔套上,另一支放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置,比较两支试管内的现象
实验装置
实验现象 A装置:试管内气体颜色逐渐 ,试管内壁有 出现,且试管内液面 。 B装置:
2 CH4与Cl2的取代反应实验结论
甲烷与氯气在光照的条件下会发生化学反应,生成新的物质。甲烷与氯气可生成四种氯代物,这四种氯代物都不溶于水。在常温下一氯甲烷是 体,其他三种都是 体。三氯甲烷(俗称氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是工业上重要的溶剂,其密度都比水 。
其反应如下:
3 取代反应
甲烷与氯气反应过程中物质化学键的变化情况可用下图表示:
在甲烷与氯气的反应中,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所替代而生成了四种不同的取代产物,这种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叫做取代反应。
取代反应是一类重要的有机反应类型,取代反应的特点可以用下式表示:
三、有机物的一般性质
1 物理性质
大多数有机物的熔点比较 , 溶于水, 溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
2 化学性质
大多数有机物 燃烧,受热 发生分解;有机物发生的很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。
有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用“ ”,而不用“===”。
例题1 下列关于烷烃的叙述正确的是 ( )
A.C3H8的熔、沸点和密度均比C6H14的高
B.CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色
C.烷烃的化学性质非常稳定,在高温下不会发生分解
D.烷烃在光照下均能与Cl2发生取代反应
例题2 (不定项选择题)天然气是一种很重要的清洁能源,其主要成分为CH4。下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下一氯甲烷是气体
B.二氯甲烷俗称氯仿
C.CH4在点燃条件下,可与O2发生氧化反应
D.CH4完全燃烧生成CO2和H2O
例题3 把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,可以观察到的现象和有关说法不正确的是 ( )
A.气体的颜色变浅
B.集气瓶壁上有油状液滴
C.集气瓶中最多有7种物质存在
D.用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl
例题4 欧洲输送天然气的北溪管道之前发生了严重的泄漏事故。天然气的主要成分是甲烷,下列说法中正确的是 ( )
A.甲烷与等量的氯气发生取代反应,生成产物最多的是CCl4
B.与氯气在暗处混合就能发生反应
C.有HCl生成说明该反应是取代反应
D.光照下,甲烷与氯气发生反应,得到的产物均难溶于水
例题5 碳原子成键的多样性、同分异构现象的广泛存在等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的结构式如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.分子式不同
B.互为同分异构体
C.碳氢键(C—H)数目不同
D.物理性质、化学性质完全相同
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