甲烷学案习题

高一化学学案

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第三章有机化合物

第一节最简单的有机化合物

甲烷

【学习目标】

1、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。

2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。

3、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。

4、了解烷烃的初步概念及性质上的一些共同特点。

5、掌握同系物、同分异构体的涵义；学会烷烃的命名。

【学习重点】甲烷的结构特点和取代反应；同系物、同分异构体

【预备知识】

1、组成有机物的元素除外，常有、_____，还含有、、、_ 等。其中仅含和两种元素的有机物称为，也可称为，该类物质中组成最简单的是。有机物种类繁多，迄今已发现种。

【知识梳理】

一、甲烷的结构与性质

1、甲烷的存在：。

2、甲烷的分子式：，电子式：，

结构式：。

甲烷分子的结构特点为：，

对应的CH2Cl2有几种结构？

常用的分子模型有两种。

3、物理性质: 甲烷是色、味、溶于水的气体，密度比空气密度（大或小）。

用或收集甲烷。

4、化学性质

在通常情况下，甲烷稳定，与不反应，与也不反应。因为有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。（1）甲烷的氧化反应

写出甲烷与氧气反应的化学反应式：。

有机方程式与无机方程式写法的区别：。

（2）甲烷的取代反应

（教材实验3-3）将一瓶甲烷与一瓶氯气混合，

倒立在盛有饱和食盐水，高压汞灯照射，

观察到什么现象？

化学反应现象：光照时，氯气的黄绿色

逐渐，瓶壁上有

生成，液面，

试管中有少量。

化学反应方程式为：

①常如何验证HCl的生成呢？

②常温下，除了CH3Cl是气体外，其他三种都是无色液体，为什么我们看到黄色油珠呢？

。

其实，在该反应中，生成的有机产物除一氯甲烷外，还有

。

【课堂练习1】请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式：

③取代反应的定义：

名称（俗称）

化学式

常温状态

溶解性

用途

【典型例题】

例1、下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是（）

A CH3Cl

B CCl4

C CH2Cl2

D CH4

二、烷烃

1．烷烃的概念：烷烃又叫_____________。结构特点是碳原子间都以______键结合成_______，碳原子上剩余价键全部跟___________相结合．

2．烷烃的通式：______________(n≥1)

3．烷烃的性质

[1] 物理性质：

（1）状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为___________，

5—16个碳原子为__________，16个碳原子以上为_____________。

（2）溶解性：烷烃________溶于水，_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。

（3）熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐_____________。

（4）密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐___________。

[2]化学性质：

(1)一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。

(2)取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。______________________________

(3)氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧______________________________

4．烷烃的命名

碳原子在十以时，以_____________________依次代表碳原子数，其后加“烷”字，碳数在十以上，以代表，如________________。

三、同系物和同分异构体

(1)我们把结构___________，在分子组成上相差_______________原子团的物质互称同系物．

(2)化合物具有相同的_____________，但具有不同的____________现象，叫做同分异构现象．

具有同分异构现象的化合物互称为_________________________。

一般情况下，分子相同时，支链越多，溶沸点越，密度越。

[课堂练习2]请写出下列物质的结构式与结构简式及其同分异构体。

丁烷：

戊烷：

例1、有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和

有关同分异构体的各种说确的是（）

A、假如为平面四边形，则有两种同分异构体；

B、假如为四面体，则有二种同分异构体；

C、假如为平面四边形，则无同分异构体；

D、假如为四面体，则无同分异构体。

[练习1] 进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（）

A、(CH3)2CHCH2CH2CH3

B、(CH3)3CCH2CH3

C、(CH3)2CHCH(CH3)2

D、(CH3)2CHCH3

[练习2]有下列各组微粒或物质：

CH3

A、O2和O3

B、12

6C和13

6

C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3

H Cl CH3

D、Cl—C—Cl和Cl—C—H

E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3

H H

（1）组两种微粒互为同位素；

（2）组两种物质互为同素异形体；

（3）组两种物质属于同系物；

（4）组两物质互为同分异构体；

（5）组两物质是同一物质。

1、下列关于甲烷结构的说法错误的是 ( )

A. 甲烷分子中的化学键都是共价键

B. 甲烷分子为正四面体结构

C. 甲烷分子为正四边形结构

D. CH2C12不存在同分异构体

2、下列叙述错误的是 ( )

A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱都不反应

B. 甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯

C. 甲烷与氯气无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4，都为取代反应

D. 甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水

3、下列关于有机物的说确的是 ( )

A. 凡是含碳元素的化合物都属于有机物

B. 有机物只含有碳、氢两元素

C. 有机物不但存在于动植物体，而且可以通过人工的方法合成

D. 烃是指燃烧后只生成CO2和H20的有机物

4、下列烷烃，常温下呈气态的是 ( )

A. 戊烷

B. 丁烷

C. 庚烷

D. 十二烷

5、下列叙述正确的是 ( )

A. 分子式相同，各元素含量也相同的物质是同种物质

B. 通式相同的不同物质一定属于同系物

C. 分子式相同的不同物质一定是同分异构体

D. 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

6、若甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合，在光照下得到的有机取代产物是①CH3Cl、②CH2C12、

③CHCl3、④CCl4， ( )

A. 只有①

B. 只有③

C. ①②③的混合物

D. ①②③④的混合物

7、向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（）

A. CH3Cl

B. NaCl

C. KClO3

D. CCl4

8、“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中。据测定每

0.1m3固体“可燃冰”能释放出20m3甲烷气体，则下列说法中不正确的是（）

A. “可燃冰”释放的甲烷属于烃

B. “可燃冰”的分解与释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应

C. “可燃冰”将成为人类的后续能源

D. “可燃冰”是水变的油

9、下列气体在空气中充分燃烧后其生成物既可使无水CuS04变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是

( )

A. CO B．CH4 C．H2 D．H2S

10、烃分子可以看作由以下基团组合而成：

如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是（）（A）6 （B）7 （C）8 （D）10

11、下列化学式仅代表一种物质的是 ( )

A. CH4

B. C3H8

C. C4H10

D. C5H12

12、为除去混在甲烷中的CO2和H2O，可将混合气体通过盛有-------------的洗气瓶，除去-----------再通过盛有----------------的洗气瓶，除去-----------；也可将混合气体----------------一次性将杂质气体除去。

1、二氟甲烷是优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品，用作空调和冷冻库致

冷剂。二氟甲烷的结构有 ( )

A. 4种

B. 3种

C. 2种

D. 1种

2、下列各叙述能说明甲烷是正四面体结构的是( )

A. 找不到两种CH3Cl

B. 找不到两种CH2Cl2

C. 找不到两种CHCl3

D. CH4分子中四个共价键的键长相等

3、1molCH4与Cl2完全反应后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2物质的量为 ( )

A. 0.5 mol

B. 2 mol

C. 2.5 mol

D. 4 mol

4、下列化学性质中，烷烃不具备的是 ( )

A. 可以在空气中燃烧

B. 可以与Cl2在光照下发生取代反应

C. 可以与溴水中的溴反应而使溴水褪色

D. 能使高锰酸钾溶液褪色

5、下列有关饱和链烃的叙述正确的是 ( )

①都是易燃物②特征反应是取代反应③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基

A. ①②③

B. 只有①

C. ①②

D. 只有③

6、天然气、液化石油气(主要成分看作C3H8)燃烧的化学方程式分别是

现有一套以天然气为燃料的灶具，改烧液化石油气，应采取的正确措施是 ( )

A. 空气和燃气的进气量都减小

B. 两种气体的进入量都增大

C. 增大空气进入量或减少液化石油气进入量

D. 减小空气进入量或增大液化石油气进入量

7、下列说法不正确的是 ( )

A. 烷烃的同系物可用通式C n H2n+2表示

B. 同系物的化学性质相似

C. 同系物的物理性质相同

D. 同分异构体的化学性质一定不相似

8、1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应 ( )

A. 4 mol

B. 8 mol

C. 2 mol

D. 6 mol

9、下列说确的是 ( )

A. 相对分子质量相同的物质是同种物质

B. 相对分子质量相同的不同有机物不一定是同分异构体

C. 具有同一通式的物质属于同系物

D. 分子中含有碳和氢的化合物是烃类

10、有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烃相似。下列有关说法错误的是

( )

A. 硅烷的分子通式可表示为Si n H2n+2

B. 硅甲烷燃烧生成二氧化硅和水

C. 相同条件下，甲硅烷的密度小于甲烷

D. 硅甲烷与乙硅烷的相对分子质量相差30

11、某烷烃11 g完全燃烧时，需要28 L氧气(标准状况下)，该烷烃是( )

A. C5H l2

B. C4H10

C. C3H8

D. C2H6

12、如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体

通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：

（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶

X燃烧后气体

的质量不变，则气体X是。

（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶

的质量增加,则气体X是。

(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加，

则气体X可能是。