有机物概述
有机物： 通常把含碳元素的化合物叫做有机化合物，简称有机物。其组成中除含有碳外，还通常含有H、O、S、N、P、卤素等。有机物中一般含有碳元素，无机物通常不含碳元素。
例外: 少数含碳元素的化合物，如二氧化碳、碳酸、碳酸盐等也属于无机物。
属于无机物。
| 有机化合物 | 无机化合物 | |
|---|---|---|
| 组成元素 | 一定含碳元素 | 通常不含碳元素 |
| 化学键 | 通常只含共价键 | 不限 |
| 溶解性 | 通常易溶于有机溶剂 | 通常易溶于水 |
| 熔沸点 | 通常熔沸点低 | 多数熔沸点高 |
| 可燃性 | 多数能 | 通常不能 |
| 是否电解质 | 多数不是 | 多数是 |
| 化学反应 | 反应复杂，多副反应 | 反应简单，速率快 |
有机物中碳原子成键特征
- 碳原子有4个价电子，可形成4个共价键，碳碳之间也可以形成共价键。可形成复杂大分子。
- 有机化合物中，碳元素的4个价电子全部成键。可能是单键，双键，三键。
- 碳元素是形成化合物最多的元素。
甲烷
甲烷结构
甲烷性质
甲烷是天然气、沼气和煤矿坑道气（瓦斯气）的主要成分。甲烷是无色、无味、密度比空气小、难溶于水的气体。可用排水法收集。
在海底大陆架和某些冻土层中发现了可燃冰，其被视作石油等传统能源替代品。仅南海北部的“可燃冰”储量就已达到我国陆上天然气总量的一半左右。
天然气气味来源并不是天然气中的主要成分甲烷, 而是添加的“硫醇”, 主要作用是给人们当报警器, 当天然气泄漏时能及时发现。
-
可燃性：高效、清洁能源1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放热890 kJ。每千克甲烷燃烧放热大于煤、石油。
稳定性：通常状况，甲烷非常稳定。与强氧化剂、强酸、强碱不反应。
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高温分解：甲烷在隔绝空气并加热到1000
的条件下分解为炭黑和氢气。用于生产名贵碳黑。
取代反应：光照条件下，甲烷中的氢原子可被
中的Cl原子所替代。
取代反应
甲烷与氯气的取代反应
用排饱和食盐水的方法先后收集半量筒甲烷和半量筒氯气，然后放置在光亮的地方（不要光照，否则爆炸），观察现象。
饱和食盐水能降低氯气在水中的溶解度。
实验现象：试管内氯气的颜色（黄绿色）变浅，量筒内壁出现油状液滴，量筒中出现白雾（HCl），液面上升。
| 名称 | 用途 | 熔点（℃ ） | 沸点（℃ ） |
|---|---|---|---|
| 一氯甲烷 | 无色气体，局部麻醉剂 | -97.7 | -23.7 |
| 二氯甲烷 | 无色液体，不可燃低沸点溶剂 | -96.7 | 40.4 |
| 三氯甲烷 | 又叫氯仿，有机溶剂，防腐剂 | -63.5 | 61.7 |
| 四氯化碳 | 有机溶剂，灭火剂 | -23 | 76 |
组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，分子间作用力越大。熔沸点越高。
甲烷与氯气的反应是光化学链式反应, 产物为多种物质的混合物。
甲烷与溴蒸气、碘蒸汽也能反应，但不能与氯水、溴水、碘水反应。
取代反应：有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应。
取代反应与置换反应的比较
| 取代反应 | 置换反应 | |
|---|---|---|
| 物质间交换 | 原子或原子团 | 离子 |
| 是否氧化还原 | 否 | 是 |
| 产物 | 不一定有单质，一定是混合物 | 一定有单质 |
| 反应物 | 至少一种是有机物 | 不限 |
| 反应条件 | 催化剂、温度、光照 | 金属性或非金属性活动性顺序表 |
属于取代反应的反应有：卤代反应，硝化反应，酯化反应，水解反应。
甲烷组成与结构探究
甲烷的组成判断
燃烧后有
和
生成。说明此物质中有碳元素和氢元素, 可能含有氧元素。
又根据定量分析（元素质量守恒），此物质不含氧元素。
甲烷的空间结构判断
甲烷的空间结构是正四面体结构还是平面正方形结构？
实验表明，二氯甲烷只有一种构型，如上图左边图形所示；上图右边假想的两种不同二氯甲烷分子不存在。这印证了甲烷具有正四面体空间结构。
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