内容正文:
1.有机化合物
(1)定义:大多数含碳元素的化合物叫有机化合物。
(2)组成元素:组成有机化合物的元素除含有碳外,常含有氢、氧元素,有的还含有氮、硫、卤素、磷等。
(3)特点:有机化合物种类繁多。
2.烃
(1)定义:仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
(2)典型代表物:最简单的烃是甲烷。
3.甲烷的存在和用途
(1)存在
甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途
①甲烷是高效、低耗、污染小的清洁能源。
②甲烷是重要的化工原料。
4.甲烷的分子结构
(1)组成和结构
(2)空间结构
甲烷分子具有正四面体结构:碳原子为中心,氢原子为顶点,其中4个C—H键的长度和强度相同,夹角相等。
5.甲烷的性质
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度(与空气相比)
水溶性
无色
气体
无味
比空气小
极难溶于水
(2)化学性质
在通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
①氧化反应(燃烧)
现象:甲烷在空气中完全燃烧,火焰呈淡蓝色。
化学方程式:CH4+2O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))CO2+2H2O。
②取代反应——甲烷与氯气的反应。
现象:无光照时:无明显现象。
光照时:试管内——气体颜色逐渐变浅;
内壁有油状液滴出现;
有少量白雾;液面上升。
水槽中——有固体析出。
反应的化学方程式:
CH4+Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))HCl+CH3Cl(一氯甲烷)
CH3Cl+Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))HCl+CH2Cl2(二氯甲烷)
CH2Cl2+Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))HCl+CHCl3(三氯甲烷)
CHCl3+Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))HCl+CCl4(四氯化碳)
其中,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都不溶于水,除CH3Cl是气体外,其余三种都是液体。
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。
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1.下列有关有机物的说法中正确的是( )
A.凡是含碳元素的化合物都属于有机物
B.所有的有机物都很容易燃烧、难溶于水
C.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物
D.有机反应,一般比较复杂,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生
答案:D
解析:A、有机物都含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机物,如CO2、CO等,故A错误;B、大部分有机物燃烧,难溶于水,有部分有机物不易燃烧,如CCl4,有一部分易溶于水,如乙醇、乙酸等,故B错误;C、I2和Br2易溶于有机溶剂,但不属于有机物,故C错误;D、有机反应,一般比较复杂,反应速率缓慢,并且伴有副反应发生,因此书写有机反应时,用“→”,不能用“=”,故D正确。
2.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构,其理由是( )
A.CHCl3只有一种结构
B.CH2Cl2只有一种结构
C.CH4分子受热分解
D.CH4的四个价键的长度和强度都相等
答案:B
解析:CH4无论是正四面体结构还是平面正方形结构时,都符合选项A、C、D的说法,故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构;若CH4是平面正方形结构,则CH2Cl2有如下两种结构:,而CH4为正四面体结构时,CH2Cl2就只有一种结构。因此可由CH2Cl2只有一种结构推知CH4为正四面体结构。
点拨:有机物分子中,碳原子以四个单键与其他原子或原子团结合,该碳原子形成的分子结构就是四面体结构,若这四个原子或原子团相同,则该碳原子所形成的分子结构就是正四面体结构。
3.下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中更能反映其真实存在状况的是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
答案:D
解析:比例模型更能反映其真实存在状况,故D正确。
4.能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是( )
A.甲烷的四个碳氢键的键能相等
B.甲烷的四个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物只有一种
D.甲烷的二氯代物只有一种
答案:D
解析:甲烷的结构式为,其分子空间构型可能有两种:①平面正方形结构,②空间正四面体结构。无论是①还是②的空间构型,4个C—H的键能(键的强度)和键长(或键原子的核间距离)都相等,并且CH3Cl也只有一种,A、B、C不符合题意。如果CH4是平面分子,则CH2Cl2有2种:2个Cl原子相邻(如图甲)和相对(如图乙),但事实证明,CH2Cl2只有一种分子结构,故CH2Cl2不可能是平面型,唯一的解释就是“它是立体结构”——四面体(如丙图)。
点拨:凡是一个碳原子以4个单键与其他原子相结合,这些原子就不可能都在同一平面上。
5.下列有关