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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C－C，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：109°28′ 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： ①一般情况下，在有机物参与的化学反应方程式中不用等号，而用单箭头。 ②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。 ③CH4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+O2→2COCl2+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