第22课甲烷烷烃
(建议1课时完成)
[课程目标]
i ?掌握甲烷的存在,结构,物理化学性质,了解其重要用途。 2?了解取代反应的概念,能区别取代反应与无机置换反应。 3?了解烷烃的一般通性,掌握烷烃的通式。
[要点精析]
一、甲烷的物理性质及存在
甲烷是无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
甲烷是地层内的天然气,池沼底部产生的沼气 和煤矿坑道产生的气体(坑道气 或瓦斯)的主要成分,
? ?? ?? ????? 石油炼制获得的石油气?中也含有甲烷,海底“可燃冰? ”实际上是外观像冰的甲烷水合物。
例1:下列气体的主要成分不是甲烷的是
A.
沼气
B.天然气
C.水煤气
D.瓦斯气
解析:水煤气是烧红的煤或焦炭与水蒸气反应得到的气体混合物,其主要成分是氢气和一氧化碳。 答案:C o
1、 甲烷是最简单的烃,也是含氢质量分数最高的烃(
25%) o
2、 甲烷分子不是平面的,而是呈正四面体结构。碳原子位于四面体的中心,四个氢原子分别位于四 面体的四个顶点。
例2 :有①CH ②C 2H 4③CHCb ④CCb ⑤C e H 6分子,其中不是正四面体结构的是
三、甲烷的化学性质
甲烷化学性质比较稳定,通常情况下跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾、溴水等不反应。但在一定条件下, 甲烷可以和纯净的氯气、氧气等反应。
A.①④
B .①
解析:CH 、CC14都是正四面体结构, 碳原子和六个氢原子都在同一个平面上, 答
案:Do
C.④
D.②③⑤
CHC 3是四面体结构,但不是正.四面体结构,GH s 苯分子里的六个 乙烯分子
里的二个碳原子和四个氢原子都在同一个平面上。
例3 :下列物质在一定条件下,可与4发生取代反应的是
A. 氯气
B.溴水
C.盐酸
D. KMng液
解析:一般情况下,甲烷的化学性质比较稳定,与盐酸,氢氧化钠,强氧化剂KMnQ溶液都不反应(故
不能使KMnO溶液褪色)。甲烷与气态的卤素单质氯气、溴蒸气反应,但不与氯水、溴水反应。
答案:A。
四、取代反应与置换反应的比较
例4:下列反应属于取代反应的是
A. CH4 高温C+ 2H2T B . 2HI + Cl2= I 2+ 2HC1
C. QH6+ CI2TC2H5CI + HCl D . CH + 2Q~CO+ 2H2O
解析:A是分解反应,D是氧化反应。本题易错选B。如果B是取代反应,则应该是H—I + CI —Cl = I —CI + H-CI,而且HI、CI2都不是有机物。
答案:C。
五、烷烃的一般通性
1、概念
碳原子之间都以碳碳单.键结合成链.状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,具有这种结构的烃,叫饱和链烃,又叫烷烃。
2、物理性质
常温下,碳原子数为1?4的烷烃呈气态,5?16的烷烃呈液态(新戊烷是气态),多于16的烷烃呈
固态。随着分子里碳原子数的递增,烷烃的沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大。烷烃均难溶于水,密度均小于1。
3、化学性质
烷烃的化学性质与CH相似,一般比较稳定。烷烃在通常情况下跟酸、碱、酸性高锰酸钾溶液、溴水等都不起反应,也不跟其他物质化合。但在一定条件下也能发生取代反应、氧化反应(燃烧)。
例5:有关简单的饱和链烃的叙述:①都是易燃物;②能发生取代反应;③相邻两个烷烃在分子组成
上相差一个甲基。正确的是
A.
①和③ B
.②和③
C ?①
D .①和②
解析:简单的饱和链烃也就是烷烃, ①②是烷烃的通性,③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个
“CH ”
原子团,而不是甲基“ CH ”原子团。
答案:D 。 六、烷烃的通式
常见烷烃有:甲烷(CH4),乙烷(GHb ),丙烷(GH8), 丁烷(GHw )等。 烷烃的通式:GHa n+2 (n > 1)。可根据分子中碳氢原子之间是否满足 n 与2n + 2的关系来判断是否为烷
烃。
“链状”,其实就是烷烃。烷烃的三个结构特点缺一不可。烷烃的通式就是
答案:A o
七、甲烷、烷烃在日常生活中的应用
已开发和利用的气体燃料中,最洁净的是天然气和沼气。天然气和沼气的主要成份是甲烷,与其他含 碳气体燃料相比,在相同条件下充分燃烧时产生的二氧化碳最少。三氯甲烷,俗称氯仿,是最早应用于外 科手术的全身麻醉剂之一。四氯甲烷,又叫四氯化碳,和三氯甲烷都是重要的工业溶剂,四氯化碳还是常 用的灭火剂。
家用燃料中液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷, 气态,稍加压力就变成液体。汽油是分子中含有 (GH4)、庚烷(GHw )、辛烷(C B H IS )和壬烷(
例7:已知天然气的主要成分 CH 是一种会产生温室效应的气体,
等物质的量的CH 和CO 产生的温室效
应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量
CH 和
CO 产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是
D.只有③ 天然
气燃烧生成
CQ 和HO ,而形
[强化训练]
1. 2.
、选择题(以下各题只有一个正确答案) 下列物质的分子中,属于正四面体结构的是( A . CHC 3 B . CHCI 在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是 A .氯气和氢气反应 C.甲烷和氧气反应 下列反应属于置换反应的是( C. )
CCI 4
)
甲烷和氯气反应 甲烷与溴蒸气反应
D. CHCI 2
3.
A . Cu + 2FeCI 3= CuCl 2+ 2FeCb C. Cl 2+ C 2H 6 光 C 2HCI + HCI
B . D . 2KCIO 3+ I 2 "'
4 .把相同体积的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶壁上 有液滴出现,
SO + 2fS = 2H 2O+ 3S Cl 2+ 2KIO 3
3n 1 点燃
C 2
2
例6 :碳原子之间以单键结合的饱和链烃的通式为
A. GHa n+2
B. GH 2n
C. 解析:依题意“碳原子之间以单键结合的饱和链烃”
烷烃燃烧的通式为:
C nH2n+2 +
nC6+( n + 1) HO
GH 2n-2
D. C n Hi
中的结构应该具有三个特点:
“单键”、“饱和”
C n F 2n+2o
还含有少量的丙烯和丁烯。丙烷和丁烷在常温下呈
5?11个碳原子的烃的混合物,含有的烷烃主要是己烷
QHz o )。
A.①②③
B .只有①
C. 解析:等质量的 CH 和CO 相比,CH 的物质的量比 成酸雨的主要气体是氮氧化物和硫氧化物。
答案:C o
①②
CO 的物质的量多。
A .四种 CCI 4
B .五种 CH
C 3 C .六种 HCI
5.将4mol 甲烷与氯气发生取代反应,
待反应完全后甲烷与氯气均无剩余,
则消耗的氯气(
)
A. 点燃甲烷必须进行事先验纯
B. 甲烷燃烧能放出大量的热,所以是一种很好的气体燃烧
C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D. 在光照条件下,甲烷与氯气反应可制得纯净的四氯甲烷
&最近我国开始从新疆开发天然气,贯穿东西引至上海的大工程。天然气、液化石油气燃烧的化学方程 式分别是 CH +
2Q T CQ + 2H2O,2GH W + 13Q ~8CQ + 10H 2Q 关于天然气的下列叙述中不正确的是
A. 天然气和沼气的主要成分都是甲烷
B. 改液化石油气为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C. 天然气燃烧的废气中, SQ 等污染物的含量少
D. 天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸
9.
下列叙述错误的是( )
A. 通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B. 甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.
甲烷跟氯气反应无论生成 CH 3CI 、CHCI 2、CHC 3还是
CCI 4,都属于取代反应
D. 甲烷的四种取代物都难溶于水
10. 以结构式表示的下列各物质中,属于烷烃的是
B
K-C —
H H H —匚一H
11. 由沸点数据:甲烷一
A .高于一 0. 5C
12. 下列有关烷烃的叙述不正确的是(
A. 在烷烃的分子中,所有的化学键均为单键
B. 烷烃的通式为 GH 2n+2,符合该通式的不-
C. 烷烃中随碳原子数的增多,沸点逐渐升高
D. 甲烷是含氢量最大的烷烃 13. 下列性质不属于烷烃性质的是(
A. 它们都溶于水
B. 它们都能跟卤素发生取代反应
C. 它们燃烧时生成 CO 和H 2O
正丁烷一0. 5C,可以判断丙烷的沸点可能是(
C .约是—40 C
D .低于—89C
) ,定是烷烃
A . 2moI
B . 10moI 6.鉴别 CH 、 CO H 2二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- -一罩上干燥烧杯一- 通入澄清石灰水
C. 点燃- 通入澄清石灰水
D. 点燃- -一通入酸性高锰酸钾溶液
7.下列叙述中错误的是( )
C. 7. 5mol
)
D. 16 mol
D.七种 HCI
测知四种取代物物质的量相同,
CHCI 、CHCI 2、 C.
D
H
V
H
c=c
146C ,乙烷一89C,
B .约是+ 30C
D. 通常情况下,它们跟酸、碱和氧化剂都不反应
14. 下列分子式肯定属于饱和烃的是(
A. B. C5H B C. C7Hl6 D. C7H4
15?气体打火机使用的燃料要求在室温下为气态,稍一加压,就变成液体,一减压(打开阀门)就汽化并易燃烧。下表中的有
选项A B C D
分子式C2H6GH O C5H I2
熔点/ c—183. 3—181.1—138. 4—127.9
沸点/ c—88. 6—42. 1—0. 536. 1、填空题
16 .如右图所示,将盛满CH和Cl 2的混合气体的试管,倒立于盛有饱和食盐水的水槽中,在漫射的日光的
作用下,推测所能观察到的实验现象有:
(1) _________________________________________________________
(2) _________________________________________________________
(3) _________________________________________________________
分子式为___________________
17.烷烃C W H B中,m的值为,烷烃CH中,n的值为,相对分子质量为212的烷烃的
(深圳市龙城中学徐汉红)
第22课
一、选择题
1. C
2. C
3. D
4. D
5. B
6. B
7. D 8 . D 9 . B 10.B 11.C 12.B 13.A 14.C 15.C 16. (1)试管内气体颜色变浅。(2 )试管内壁上有淡黄色油珠出现。(3)试管中的液面上升。
17. 38, 8, C15H32