1、有机化合物的性质鲁科版高中化学必修2学案第1节认识有机化合物第1课时 有机化合物的性质 课标要求1了解有机化合物的性质。2了解甲烷的物理性质、存在及用途。3掌握甲烷的化学性质，了解取代反应。1大多数有机物熔、沸点低、难溶于水、可以燃烧。2甲烷是一种无色、无味、比空气轻、难溶于水的气体。3甲烷易燃烧，放出大量的热：CH42O2CO22H2O；在光照条件下甲烷与氯气易发生取代反应：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。4取代反应指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。1
2、有机化合物：指绝大多数含碳元素的化合物。2有机化合物的性质：大多数有机化合物熔沸点低、难溶于水、可以燃烧。3有机化合物与无机化合物的比较。物质比较有机化合物无机化合物结构大多数分子中只含共价键分子中有些含离子键，有些只含共价键溶解性大多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂大多数溶解于水而难溶于有机溶剂耐热性大多数不耐热，熔点较低(400 以下)大多数耐热，熔点较高可燃性大多数能燃烧大多数不能燃烧化合物类型绝大多数为共价化合物大多数是非电解质有离子化合物，也有共价化合物大多数是电解质化学反应特点一般比较复杂，副反应多，反应速率慢，方程式用“”表示一般比较简单，副反应少，反应速率快，方程式用
3、“=”表示1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)有机化合物一定含有碳元素()(2)含碳元素的物质一定是有机物()(3)有机物都是易燃的非电解质()(4)有机反应都十分缓慢()(5)有些有机物易溶于水()2油漆、涂料等装饰材料都易燃、易引起火灾。由此判断其主要成分是()A大理石 B无机非金属材料C有机化合物 D金属材料解析：选C易燃、易引起火灾是大多数有机物的性质。1甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、坑道气(或瓦斯)的主要成分。2甲烷的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3甲烷的化学性质(1)燃烧化学方程式：CH42O2CO22H2O。现象：火焰明亮且呈淡蓝色，烧杯内
4、壁有水珠。产生的气体使澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。(2)取代反应定义：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。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试管内有少量白雾c试管内壁有油状液滴出现d试管内液面逐渐上升反应的化学方程式：aCH4Cl2CH3ClHCl；bCH3ClCl2CH2Cl2HCl；cCH2Cl2Cl2CHCl3HCl；dCHCl3Cl2CCl4HCl。甲烷与氯气取代反应的产物性质：CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水4甲烷的用途(1)用做气体燃料；(2)重要的化工原料，用于制氯仿、四氯化碳、
5、炭黑、氢气等。特别提醒(1)甲烷不能使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液退色。(2)甲烷的燃烧属于甲烷的氧化反应。1甲烷在光照下与氯气发生的取代反应，生成一种有机物吗？提示：不是一种，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物。2取代反应与置换反应的区别是什么？提示：取代反应是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)所代替的反应，而置换反应是一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。1甲烷的取代反应反应条件光照(光照时，甲烷与氯气发生平静的取代反应；若在室温黑暗处，两者则不发生反应而长期存放；若在强光直射下，两者则会发生爆炸)反应物甲烷能与氯
6、气、溴蒸气、碘蒸气等纯净的卤素单质反应(但不能与氯水、溴水、碘水反应)反应机理甲烷分子中的一个氢原子被氯气分子里的一个氯原子所替代，生成了一氯甲烷，而CH3Cl分子中仍存在CH键，故CH3Cl还可继续与Cl2反应，依次生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4。反应的化学方程式如下： 反应产物无论如何控制反应物的用量，反应产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，其中HCl最多物质的量的关系参加反应的Cl2的物质的量生成的HCl的物质的量有机产物中氯原子的物质的量2取代反应、置换反应的比较取代反应置换反应反应微粒通常是分子间的反应通常是有离子参加的反应反
7、应物和生成物反应物和生成物中不一定有单质反应物和生成物中一定有单质副反应通常有副反应发生通常没有副反应发生反应条件反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大反应一般遵循金属活动性顺序，或遵循非金属活动性顺序等，受外界条件影响较小1下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是()A氯水 B溴水C氧气 D酸性KMnO4溶液解析：选CCH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，与氯水、溴水、酸性KMnO4溶液不反应，CH4与O2在点燃条件下反应。2下列反应属于取代反应的是()ACH4C2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODC2H6Cl2C2H5ClHCl解析：选D取代
8、反应是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。3将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()ACH3Cl BCH2Cl2CCCl4 DHCl解析：选D甲烷与氯气的连锁取代反应中均有HCl产生，故生成物中HCl的物质的量最大。三级训练节节过关1下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化碳碳酸钙乙酸A BC D解析：选B依据对有机物概念的理解判断B符合。2关于甲烷的说法：属于共价化合物，属于离子化合物，属于无机化合物，属于有机物，属于电解质，属于非电解质。其中正确的是()A BC D全部解析：选A甲烷是有机化合
9、物，属于共价化合物，甲烷在水溶液中和熔融状态下均不导电，是非电解质。3下列反应中，属于取代反应的是()CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH2OHCH2=CH2H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA BC D解析：选B本题考查有机反应类型，意在考查考生对有机化学反应的理解与区别能力。是加成反应，不是取代反应，、都是取代反应。4以下是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，则该反应微观过程的顺序是()A BC D解析：选D表示CH4和O2，表示C、H、O原子，表示CO2和H2O，由化学反应的实质：原子的重新组合，可知
10、选D。5.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_，水槽中还可观察到的现象是_，原因是_(用离子方程式解释)。若向水槽中滴入几滴紫色石蕊溶液可观察到_，原因是_。解析：CH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，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，故试管内壁上有油状液滴生成。因生成的HCl易溶于水，反应后试管内气体压强减小，试管内液面上升，且
11、HCl溶于水后，与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀。溶液中含有H，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AgCl=AgCl溶液变红反应生成的HCl溶于水，使溶液显酸性1下列有关有机化合物组成的叙述不正确的是()A有机化合物大多数难溶于水、熔点低B有机物中一定含碳元素CCO、CO2是含碳化合物，所以它们是有机化合物D人类已知的化合物中，种类最多的是A族的化合物解析：选C有机化合物大多数难溶于水、熔点低，CO、CO2都是无机物，有机物种类繁多且都含碳元素，碳元素位于A族，所以化合物种类最多的是A族的化合物。2下列关于甲烷的性质的叙述错误的是()A
12、通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应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点燃甲烷之前一定要检验其纯度解析：选B甲烷能与O2在点燃的条件下反应生成CO2和H2O。3有下列物质：氯气；硝酸；溴水；烧碱；氧气；酸性KMnO4溶液，其中在一定条件下可与甲烷发生化学反应的是()A BC D解析：选C甲烷非常稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应。4下列反应不属于取代反应的是()ACH3ClCl2CH2Cl2HClBC2H5OHHBrC2H5BrH2OCC2H5BrNaOHC2H5OHNaBrDCaCl
13、2Na2CO3=CaCO32NaCl解析：选DA、B、C三项反应均为取代反应，D项反应为复分解反应。5把纯净的甲烷和氯气混合，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：发生爆炸；瓶口有白雾；瓶内气体颜色变浅；瓶内有油状物。其中正确的是()A BC D解析：选BCH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，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，故试管壁上有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故正确；因为不是强光照
14、射，混合物不会发生爆炸，故不正确。6若甲烷与氯气以物质的量之比为13混合，在光照下得到的产物：CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，其中正确的是()A只有 B只有C的混合物 D的混合物解析：选DCH4与Cl2在光照下分步发生取代反应，四步反应同时发生，故四种有机产物共存。7下列气体都有还原性，其中在常温下能使酸性高锰酸钾溶液退色的是()A甲烷气体 B氢气C一氧化碳气体 D二氧化硫气体解析：选D甲烷气体、氢气和一氧化碳气体，在常温下还原性很弱，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，二氧化硫气体在常温下还原性较强，能被酸性高锰酸钾溶液氧化。8将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无
15、水氯化钙和氢氧化钠的玻璃管，盛有氢氧化钠的玻璃管质量增加了1.1 g，则甲烷在标准状况下的体积为()A2.24 L B1.12 LC0.56 L D0.28 L解析：选C甲烷完全燃烧生成CO2和H2O，生成气体通过CaCl2时水蒸气被吸收，通过NaOH时CO2被吸收，由m(CO2)1.1 g可知n(CH4)n(CO2)0.025 mol，V(CH4)0.025 mol22.4 Lmol10.56 L。9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
16、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(完成下表，可不填满，也可补充)：解析：此题主要考查根据洗气瓶中质量的变化，确定原气体X的成分。2H2O22H2O,2COO22CO2，CH42O2CO22H2O。由浓硫酸吸收水，石灰水吸收CO2得：(1)若A瓶质量增加，B瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，故X为H2。(2)若A瓶质量不变，B瓶质量增加，说明气体X燃烧只有CO2生成，故X为CO。(3)若A、B两瓶质量增加，说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2，故X气体为不确定成分。这可以是CH4或以下组合：H2、CO；H2、CH4；CO
17、、CH4；H2、CO、CH4。答案：(1)H2(2)CO(3)CH4H2、COH2、CH4CO、CH4H2、CO、CH410如图所示，U形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，让混合气体缓慢反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气充分反应，且只产生一种有机物，其化学方程式为_。(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱的变化是_。A升高 B降低C不变 D无法确定(3)U形管中溶液的颜色变化是_，原因是_。(4)若将石蕊溶液换成Na2SiO3溶液，U形管会出现白色沉淀，原因是_(用离子
18、方程式解释)。解析：甲烷与氯气可能发生的反应有CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl，由于HCl易溶于水，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是液体，反应后气体的物质的量减小，故U形管两边液差减小，U形管右侧中的水面降低，左侧气柱体积减小直至消失。(3)生成的HCl溶于水为盐酸，盐酸使紫色的石蕊溶液变红。(4)盐酸与Na2SiO3溶液发生反应：2HSiO=H2SiO3(白色沉淀)。答案：(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)B(3)变红盐酸使紫色石蕊溶液变红(4)2HSiO=H2SiO31下列关于
19、甲烷的性质的叙述不正确的是()A甲烷是一种无色、无味的气体B甲烷的密度比空气的密度小C甲烷难溶于水D甲烷性质稳定，不和其他物质反应解析：选D甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应。2从理论上而言，在光照条件下1 mol CH4中的H完全被取代，需要Cl2的物质的量为()A1 mol B2 molC3 mol D4 mol解析：选D根据CH4与Cl2发生取代反应的特点知，CH4中的H完全被取代，则生成1 mol CCl4和4 mol HCl，根据原子守恒知，需要4 mol Cl2。3由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断中正确的是()A将气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液
20、颜色无变化，该气体一定是甲烷B在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用内壁有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷解析：选DCH4、CO、H2均不能使酸性KMnO4溶液退色，A错误；三种气体燃烧火焰均呈淡蓝色，其中CH4和H2燃烧都有水滴生成，B错误；CO、CH4燃烧的产物均能使内壁有澄清石灰水的烧杯壁上产生白色物质，C错误。4某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的水和二氧化碳，则该有机物必须满足的条件是()A分子中的C
21、、H、O的个数比为123B分子中C、H个数比为12C该有机物的相对分子质量为14D该分子中肯定不含氧元素解析：选B由生成的n(CO2)n(H2O)可知，n(C)n(H)12。5有3 mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧恰好用去3 mL氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是()A11 B12C21 D任意比解析：选B利用方程组求解：发生反应为CH42O2CO22H2O,2COO22CO2，设CH4为x mL，CO为y mL，解得x1，y2，则xy12。6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
22、的现象()黄绿色逐渐消失试管壁上有油珠试管内水面上升水槽内有少量晶体析出A只有 B只有C只有 D解析：选D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，有NaCl晶体析出。7如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶中的气体可能是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D解析：选D从题目的叙述情况看，所选气体组必须是与水作用后混合气体总体积减小的，此时应注意CH4与Cl2的取代反应生成HC
23、l，HCl易溶于水，因此应选D。8在150 的恒压密闭容器中，点燃10 mL CH4和20 mL O2的混合气体，充分反应后，气体的体积为(保持温度不变)()A10 mL B20 mLC30 mL D50 mL解析：选C由CH42O2CO22H2O可知，在150 时该反应前后气体体积不发生变化，故反应后气体体积为30 mL。9将装有甲烷和氯气混合气体的三只集气瓶，用玻璃片把瓶口盖好后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？(1)置于黑暗处_。(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁_。(3)放在光亮的教室里_。(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是_反应(填反应类型)，生成的产物中常用做有机溶剂的是_，可
24、用做灭火剂的是_。(5)若0.5 mol甲烷和Cl2完全发生反应，并生成相同物质的量的四种有机产物，则需Cl2的物质的量是_mol。解析：将混合气体(CH4与Cl2)置于黑暗处，由于两者反应是在光照下进行的，因而在黑暗处不会发生反应；将点燃的镁条靠近集气瓶，则因光太强烈，反应较快，能发生爆炸；放于光亮的教室里，反应较平缓地发生，现象：黄绿色渐渐变浅，退去，瓶壁上出现油状液滴。该类有机反应是典型的取代反应，其产物中有机物共四种，常做有机溶剂的是CHCl3、CCl4，做灭火剂的是CCl4。(5)CH4与Cl2发生取代反应生成四种取代产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳元素守恒
25、，四种取代产物的物质的量分别为mol0.125 mol，根据取代反应的特点，每个CH4分子中1个氢原子被取代时均消耗1个Cl2，则需要Cl2的物质的量等于有机产物中氯原子物质的量，即0.125 mol(1234)1.25 mol。答案：(1)无明显现象(2)发生爆炸(3)黄绿色逐渐变浅，最后消失，瓶壁上出现油状液滴(4)取代CHCl3、CCl4CCl4(5)1.2510利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：根据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。(2)设V(Cl2)/V
26、(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应_。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_。(4)E装置的作用是_(填编号)。A收集气体 B吸收氯气C防止倒吸 D吸收氯化氢(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_。(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填编号)。aCH4 BCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4解析：(1)B装置的三个作用为：控制气流速度从而达到合适的反应比例；均匀混合气体，便于后续实验；干燥混合气体。(2)当发生反应CH44Cl2CCl44HCl时
