第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物【基礎(chǔ)知識(shí)】1存在甲烷是天然氣、石油氣、沼氣和煤礦坑道氣的主要成分。2組成與結(jié)構(gòu) (1)表示方法化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式分子結(jié)構(gòu)示意圖球棍模型比例模型CH4(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 甲烷分子是以C為中心，H為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)，其中CH鍵的鍵長(zhǎng)和鍵角相同。3物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度(與空氣相比)水溶性無色氣體無味比空氣小難溶于水4.化學(xué)性質(zhì) 通常狀況下，甲烷比較穩(wěn)定，與KmnO4溶液等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也不反應(yīng)。但在特定的條件下，甲烷也能發(fā)生某些反應(yīng)。(1) 氧化反應(yīng) 純凈的甲烷在空氣中安靜的燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2）取代反應(yīng) 定義：有機(jī)化合物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。甲烷與氯氣的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a.氣體顏色變淺 ；說明氯氣參與了反應(yīng) b.試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)；說明反應(yīng)后有難溶于水的有機(jī)物生成c.試管內(nèi)液面逐漸上升_；說明反應(yīng)后氣體體積減小d.試管中有少量白霧；說明有HCl生成e.飽和食鹽水中有少量固體析出；說明HCl溶于水后，Cl-濃度增大，使少量NaCl固體析出有關(guān)化學(xué)方程式CH4Cl2HCl CH3Cl（氣體）；CH3ClCl2HCl CH2Cl2（液態(tài)，有機(jī)溶劑）； CH2Cl2Cl2HClCHCl3（氯仿，液態(tài)，有機(jī)溶劑、麻醉劑）； CHCl3Cl2HCl CCl4（四氯化碳，液態(tài)，有機(jī)溶劑、滅火劑）取代產(chǎn)物 水溶性：甲烷的四種氯代產(chǎn)物均難溶于水。5.烷烴 定義：烴的分子中碳原子之間只以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”的鏈烴叫烷烴。烷烴的通式是CnH2n+2（n1）。6.烷烴的物理性質(zhì)：（1）狀態(tài)：一般情況下，14個(gè)碳原子烷烴為氣態(tài)（新戊烷是氣體），516個(gè)碳原子為液態(tài)，16個(gè)碳原子以上為固態(tài)。隨著碳原子數(shù)的遞增，熔沸點(diǎn)逐漸升高。碳原子數(shù)相同的烷烴分子中，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，相對(duì)密度越?。?）溶解性：烷烴不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。（3）密度：隨著碳原子數(shù)的遞增，密度逐漸增加。烷烴的密度都小于水。7.烷烴的化學(xué)性質(zhì)（1）一般比較穩(wěn)定，在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都不起反應(yīng)。（2）取代反應(yīng)：在光照條件下能跟鹵素單質(zhì)（純凈物）發(fā)生取代反應(yīng)。（3）氧化反應(yīng)：在點(diǎn)燃條件下，烷烴能燃燒，（在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，同狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)的增加往往會(huì)燃燒越來越不充分，使燃燒火焰明亮，甚至伴有黑煙。）【拓展延伸】1.燃燒火焰為淡藍(lán)色的有哪些？如何鑒別CO、CH4、H2？ 淡藍(lán)色火焰：CH4、CO、H2、S（在空氣中燃燒）、H2S、酒精CO、CH4、H2的區(qū)別：在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)怏w，然后在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯；燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)的是CH4、H2，無水珠的是CO，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向有水珠的燒杯中加入澄清石灰水，石灰水變渾濁的是CH4。2.甲烷是可燃性氣體，所以點(diǎn)燃甲烷前需要驗(yàn)純。甲烷的爆炸極限是4.9%16%（體積分?jǐn)?shù)）。通風(fēng)、避免明火可以預(yù)防瓦斯（主要成分甲烷）爆炸。3.二氯甲烷只有一種，說明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。石油的分餾 乙烯【基礎(chǔ)知識(shí)】1.幾種常見變化對(duì)比定義或原理原料產(chǎn)物變化類型分餾用加熱和冷凝的方法把石油分成沸點(diǎn)不同的分餾產(chǎn)品原油（脫水脫鹽后）石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等（混合物）物理變化裂化一種使烴類分子分裂為幾個(gè)較小分子的反應(yīng)過程重油汽油等輕質(zhì)液體燃料化學(xué)變化裂解深度裂化（溫度比裂解高）石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）乙烯、丙烯等小分子烴化學(xué)變化干餾將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解煤略化學(xué)變化氣化把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程煤碳、水蒸氣CO、H2化學(xué)變化液化把煤轉(zhuǎn)化為可燃性液體的過程煤、氫氣甲醇等化學(xué)變化2.石油分餾所需儀器和注意事項(xiàng)儀器：鐵架臺(tái)(帶鐵圈和鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管（牛角管）、錐形瓶。注意事項(xiàng)：一定要加入碎瓷片或沸石防止石油暴沸。蒸餾燒瓶中液體的體積不超過蒸餾燒瓶容積的2/3。冷凝水方向，“下進(jìn)上出”。溫度計(jì)的水銀球與蒸餾燒瓶的支管口齊平。3、乙烯的組成和結(jié)構(gòu) 乙烯的電子式為 乙烯的結(jié)構(gòu)式為，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2。其分子中的2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子都處在同一平面上，它們彼此之間的鍵角為120，空間結(jié)構(gòu)為。乙烯的兩種分子模型如下圖所示：4、乙烯的物理性質(zhì) 乙烯是無色、稍有氣味的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25gL-1(略小于空氣的密度)，難溶于水，易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。5、乙烯的化學(xué)性質(zhì) (碳碳雙鍵比碳碳單鍵更活潑) (1)氧化反應(yīng)乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的實(shí)質(zhì)是乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化。乙烯在空氣中燃燒，火焰明亮并伴有黑煙，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱。C2H4+3O22CO2+2H2O(2)加成反應(yīng) 定義：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)乙烯能使溴的CCl4溶液的橙紅色很快褪去(不分層)，也能使溴水的橙黃色很快褪去(分層)，生成無色的1，2二溴乙烷。乙烯還能跟氫氣、鹵化氫、水以及氯氣等在適宜條件下起加成反應(yīng)。 乙烯之間的相互加成可以得到聚乙烯，反應(yīng)方程式為6、乙烯的用途 乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，是一種重要的化工原料，主要用于制塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑等。乙烯還可用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和果實(shí)催熟劑。7、烯烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分子中含有碳碳雙鍵的烴叫做烯烴，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有碳碳雙鍵。由于碳碳雙鍵的形成，使它們比同碳原子的烷烴少了2個(gè)氫原子，所以單烯烴（只含一個(gè)雙鍵）的通式：CnH2n(n2)。乙烯是分子組成最簡(jiǎn)單的烯烴。【拓展延伸】1.直餾汽油和液化汽油的區(qū)別，以及如何鑒別它們？直餾汽油的主要成分是飽和烴，裂化汽油的主要成分是飽和烴和不飽和烴。裂化汽油能使溴的四氯化碳退色，而直餾汽油不能。2.鑒別乙烷和乙烯的方法？如何除去乙烷中的乙烯？鑒別：燃燒，火焰更明亮、黑煙多的是乙烯 酸性高錳酸鉀溶液，能使酸性高錳酸鉀退色的是乙烯 溴水或