最简单的有机物——甲烷.doc

最简单的有机物甲烷一、有机物1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）2、组成元素：C、 H、 O、 N、 S、 P、 X（卤素）等主要元素 其他元素3、有机物的特点：（1）数量庞大，种类繁多1999年12月，美国化学文摘（CA）收录的从自然界中得到的和人工合成的有机化合物达到约2000万个。（2）原因：结构复杂A. 碳原子最外层有四个电子，通过与H、C、O、N、S、P、X等原子共用四对电子形成四个共价键B. 碳原子之间不仅可以形成CC，还可以形成C=C或，形成多种链状或环状的化合物，普遍存在同分异构现象。（3）可燃性绝大多数有机物可以燃烧，且燃烧后不留残渣（含金属的有机物除外），因此灼烧试验可以用来区别有机物与无机物。（4）熔点低有机物的挥发性大，在常温下通常以气体、液体或低熔点固体的形式存在。大多数有机物的熔点在室温和300之间，一般不高于400。 （5）溶解性一般，难溶于水，易溶于有机溶剂（6）电离性一般为非电解质，难电离（7）有机反应的特点：一般情况A. 反应速率较慢乙酸与乙醇间的酯化反应，在室温放置十年才能达到平衡。为提高有机化学反应速度，通常可以采用加热、搅拌、加催化剂等措施。 B. 反应比较复杂: 副反应多，产物复杂C. 产率低 二、如何学好有机化学1、重视结构与性质的关系2、抓住有机反应的特点（键的断裂和形成）3、认知 个别 一般 一般 个别4、能力：空间想象，逻辑思维和推理能力等 最简单的有机物甲烷三、甲烷的存在1、沼气：甲烷俗称沼气，是在隔绝空气情况下，主要由植物残体分解而成的。2、天然气：主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的燃料。我国是最早利用天然气的国家。3、油田气和煤矿坑道气或者瓦斯主要成分为甲烷4、西气东输 四、甲烷的结构1、甲烷分子的电子式和结构式 2、甲烷分子的立体结构：正四面体以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：10928 五、甲烷的性质：（一）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小r=0.717g/L（标准状况）；极难溶水。 （二）化学性质：1. 甲烷的化学性质比较稳定，在常温常压下难发生反应（如不与强酸.强碱， 高锰酸钾等强氧化剂反应）2. 一定条件下，甲烷能发生某些反应：燃烧，卤化（取代）反应等（1）甲烷的燃烧注意：一般情况下，在有机物参与的化学反应方程式中不用等号，而用单箭头。安全使用。如果空气中甲烷含量达到5%-15%时，遇到火花就会立即爆炸，所以煤矿矿井里必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等。实验中在点燃甲烷之前，必须进行检验纯度的操作。CH4检验：甲烷安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，若在火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁变模糊，直立，加少量石灰水变浑浊。（2）甲烷的取代反应（卤化反应）取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。甲烷取代反应机理二氯甲烷的立体结构3. 甲烷的受热分解在隔绝空气的情况下，加热至1000，甲烷分解生成炭黑和氢气。* 甲烷分解生成的氢气可以作为合成氨的原料，生成的炭黑是合成橡胶的原料。 课堂练习1、下列说法正确的是（ C ） A、含碳的化合物都是有机化合物 B、有机化合物都是由C、H、O三种元素组成 C、有机化合物不但存在于动植物体内，而且还可以通过人工的方法合成 D、烃是指燃烧后只生成CO2和水的有机化合物2、氯仿可作为局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体光气（COCl2）。2CHCl3+O22COCl2+2HCl（1）上述反应 B （填选项符号，下同） A. 属于取代反应 B. 不属于取代反应 （2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质，可选用的试剂是_BE_A. NaOH（aq） B. AgNO3（aq） C. HCl（aq） D. 水E. 湿润的蓝色石蕊试纸 F. 湿润的无色酚酞试纸 甲烷与氧气混合气体50mL，充分燃烧恢复到原温度120，测得混合气密度为氢气的15倍，求甲烷与氧气的体积？ 【模拟试题】一、不定项选择1、下列有关有机物的说法正确的是 （ ）A、指含碳元素的物质 B、有机物是含碳元素的化合物C、有机物都难溶于水而溶于有机溶剂 D、只有在生物体内才能生成的物质2、有机物种类繁多的原因是因为 （ ）A、碳在地壳中含量大B、碳容易与其它原子以共价键相结合C、碳所形成的化合物性质稳定 D、碳原子之间以共价键结合，并能形成长的碳链3、在人类已知的化合物中，品种最多的是 （ ）A、过渡元素的化合物 B、第二主族元素的化合物C、第四主族元素的化合物 D、第七主族元素的化合物4、大多数有机物分子中的碳原子间以及碳原子与其它原子之间形成的是 （ ）A、4个共价键 B、2个共价键 C、离子键 D、非极性共价键5、下列说法中正确的是 （ ）A、有机物只能从动、植物等有生命的物质中得到B、有机物中除含碳元素外还常含H、O、N、P、SC、有机物中同一碳原子能同时形成双键和叁键D、有机物指的是含碳元素的化合物，包括CO、CO2、碳酸盐等6、1828年，德国化学家维勒曾将一种无机盐直接转变成CO（NH2）2（尿素），这一成果成为有机化学发展史上的里程碑。所用的无机盐是 （ ）A、CH3COONH4 B、（NH4）2CO3 C、NH4CNO D、NH4NO37、下列物质属于有机物的是 （ ） A、CO B、NaHCO3 C、NH4CO3 D、CH48、气体的主要成分不是甲烷的是 （ ） A、沼气 B、坑气 C、天然气 D、水煤气9、甲烷在空气中的爆炸极限为516。爆炸最剧烈时空气中含甲烷的体积分数（空气中含氧气的体积分数为21）为 （ ）A、8.6% B、9.5% C、10.5% D、33.3%10、甲烷与CO的混合气体与等体积的O2混合点燃后恰好完全反应，则原混合气体中甲烷和CO的体积比为 （ ）A、1：1 B、1：2 C、2：1 D、任意比11、等物质的量的甲烷和氯气组成的混和气体，经较长时间光照，最后得到的有机物是（ ）CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4A、只有 B、只有 C、只有 D、12、向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是 （ ）A、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl413、1mol甲烷和1mol氯气在光照条件下发生反应，产物中物质的量最多的是 （ ）A、CH3Cl B、HCl C、CH2Cl2 D、CHCl314、0.6mol甲烷完全和氯气发生取代反应，若生成的四种氯代产物的物质的量相同，则反应消耗的氯气的物质的量为 （ ）A、2.5mol B、4.5mol C、0.6mol D、1.5mol15、下列物质不能和Cl2发生取代反应的是 （ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CH3Cl D、CCl416、把纯净的甲烷和氯气混合放在集气瓶中，用玻片盖好置于光亮的地方，片刻后下列说法不正确的是 （ ）A、气体一定发生爆炸反应 B、瓶内气体颜色变浅C、集气瓶壁上出现油状液滴 D、用一沾有浓氨水的玻棒深入瓶内时有白烟生成17、下列叙述中错误的是 （ ）A、点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先检验B、甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C、煤矿矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D、如果隔绝空气，将甲烷加热到1000以上，能分解炭黑和氢气18、鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是 （ ）A、点燃通入澄清石灰水加溴水B、点燃罩上干燥烧杯加入澄清石灰水C、点燃通入澄清石灰水D、通入酸性KMnO4溶液 二、填空19、实验室常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2克某有机物在足量氧