【小初高学习】高中化学第三章有机化合物第一节有机化合物最简单的有机化合物_甲烷第1课时甲烷课时训练新
高中化学第3章有机化合物3.1.1最简单的有机化合物__甲烷课件新人教版必修2
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅲ
D.Ⅳ
解析:填充模型(比例模型)可体现出 CH4 分子中 C 原子与 H 原子成 键情况及原子大小比例。 答案:D
问题导学
当堂检测
分子式:CH4
H C H ·· 电子式: ··
H
· ·
H · ·
结构式:
结构简式:CH4
问题导学
当堂检测
甲烷分子的结构特点: ①CH4 是非极性分子; ②空间正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,每个碳氢键之 间夹角为 109° 28'; ③碳氢键均相同。 温馨提示:球棍模型反映了甲烷分子中原子间的连接方式,而比例 模型还反映了甲烷分子中 C、H 原子的大小关系。
目标导航
预习引导
2.甲烷 (1)分子组成及结构 甲烷的分子式为:CH4 电子式为: H C · ·H
H · ·· ·
· · H
结构式为: 甲烷分子是正四面体结构,碳原子位于中心,氢原子位于顶点,四个 C—H 键完全相同。
目标导航
预习引导
预习交流 2
观察甲烷的球棍模型和比例模型。想一想,CH4 分子中 4 个 C—H 键是否完全相同?其结构有何特点?
预习交流 3
物质的结构决定物质的性质。我们知道了甲烷的分子结构特点,那 么这种结构决定了甲烷的什么性质呢? 答案:甲烷的结构决定了甲烷的性质非常稳定,通常情况下只能发 生燃烧以及和氯气在光照条件下的取代反应。
问题导学
当堂检测
一、甲烷的分子结构 活动与探究
1.根据碳原子和氢原子的成键特点,猜测甲烷分子的空间构型可能 有哪几种结构?画出可能的结构。 2.甲烷分子具有怎样的空间构型?CH2Cl2 只代表一种物质这一事 实能够证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构吗? 答案:1.CH4 分子中有四个等同的 C—H 键,在空间可能有两种对称 分布。正四面体结构和平面正方形结构,如下图:
高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物_甲烷第2课时烷烃课件新人教版必修2
第一节 最简单的有机化 合物——甲烷 第 2 课时 烷烃
[学习目标] 1.知道烷烃的概念、通式及结构特点。 2.学会并应用烷烃的物理性质和化学性质。3.理解同系物、 同分异构体的概念，并会判断及书写简单烷烃的同分异构 体。
知识衔接
1．碳原子最外层电子数是 4，每个碳原子最多能与 其他原子形成 4 条共价键。
2．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯 代烃的是( )
解析：A、B 两项生成两种一氯代烃，C 项生成一种 一氯代烃，D 项可生成四种一氯代烃。
答案：C
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
2019/7/11
最新中小学教学)。 ①将分子中全部碳原子连成直链作为母链： C—C—C—C—C—C。
②从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依 次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨 架有两种：
甲基不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长。 ②位和④位等效，只能用一个，否则重复。
③从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基) 或两个支链(即两个甲基)依次连在主链中心对称线一侧 的各个碳原子上，此时碳架结构有两种：
发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。
答案：A
4．如图中的小球代表碳原子，棍代表碳碳单键，每 个碳原子的剩余价键全部跟氢原子结合，则两分子的关 系为( )
A．同系物 B．同分异构体 C．同位素 D．同素异形体
解析：由图示知，(1)(2)分子式都为 C4H10，但碳骨架 不同，即结构不同，故互为同分异构体。
问题 1：如何书写烷烃的同分异构体？ 提示：(1)遵循的原则：主链由长到短，支链由整到 散；位置由心到边，排列对邻到间。 (2)书写的步骤。 ①先写出碳原子数最多的主链。
高中化学第3章有机化合物第1节最简单的有机化合物——甲烷第2课时烷烃高一化学
12/11/2021
第七页，共五十三页。
2．教材表 3-1 列举了部分烷烃的物理性质。 阅读分析表 3-1 可知：烷烃的物理性质随着分子中碳原子 数的增多，呈规律性的变化。如： (1)常温下其状态由 8 _气__态_________变到 9 ___液__态_______又 变到 10 _____固__态_____，熔、沸点逐渐 11 _升__高_________，相对密 度逐渐 12 ___增__大_______。 (2)常温下，碳原子数小于或等于 4 时，均为气态(新戊烷常 温下也为气态)。
第三十二页，共五十三页。
其 中 ， 属 于 同 系 物 的 是 ________ ； 属 于 同 分 异 构 体 的 是
________；属于同种物质的是________。
A．①②
B．②③
C．③④⑤⑥⑦
D．①③
E．③④⑤⑦
F．④⑥
12/11/2021
第三十三页，共五十三页。
解析：7 种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物； 若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子 数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7 种物质的分子式分 别 为 ①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14 ⑤C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一 物质均属于同系物；①②结构相同，属于同种物质，④⑥结构 相同，属于同种物质；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。
A．①③⑤
B．②③
C．①④
D．①②④
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第十四页，共五十三页。
解析：选 C 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是 单键，①说法正确；烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳 定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性 KMnO4)反应，也不 能使溴水褪色，②⑤说法不正确；因分子通式 CnH2n＋2 中的氢原 子已达完全饱和，因此符合通式 CnH2n＋2 的有机物一定是烷烃， ③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是 烷烃的主要特性之一，④说法正确。
高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第2课时烷烃课件新人教版必修2
解析： 由 A、B、C 的球棍模型知其分别为 CH4、CH2===CH2、CH3CH3。
y 点燃
y
然后据烃燃烧通式 CxHy＋(x＋4)O2――→xCO2＋2H2O 进行分析。
①和④、②和③的分子式相同而结构不同，分别互为同分异构体；②和⑤为 同种物质。
答案： B
[核心突破]
同分异构体的判断
1．同分异构体概念的理解
分子式
相对分子质量必相同
相同 同分异构体
结构
不一定属于同一类物质 原子或原子团的连接顺序不同
不同
原子的空间排列不同
2.烷烃同分异构体的写法 书写规律可概括为：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由 对邻到间。 (1)先写出碳原子数最多的主链。 (2)再写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子形成甲基接在主链某碳原子 上。 (3)再写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子形成乙基或两个甲基接在主链 碳原子上，依次类推。
C．CH3CH2Cl 与 CH2ClCH2Cl D．CH4 与 CH3CH2Cl 解析： A项为同一物质，C、D项组成通式不同。 答案： B
考查点二 同分异构体的书写与判断 [典例 2] 在下列结构的有机化合物中： ①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
异构体。
课堂落实·评价
2．(2019·山东临沂一中高一期末)分子中含有 2～5 个碳原子的直链烷烃沸点
和燃烧热的数据如下表：
烷烃名称
乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
高中化学第三章有机化合物第一节有机化合物最简单的有机化合物_甲烷第2课时烷烃课件新人教版必修2
烃
【新课导入】 (教师用书备用)
【课标要求】 1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。
2.了解烷烃的物理性质和化学性质。
3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。
探究点一 知识探究
一、烷烃 1.烷烃的分子结构
烷烃的性质及同系物的判断
梳理知识·点拨方法
一对共用电子对
点击进入 课时训练
过关演练
1.烷烃所有的同系物都具有( C A.相同的相对分子质量 )
巩固知识·提升能力
B.相同的物理性质
C.相似的化学性质 D.光照条件下可使溴水褪色
解析:同系物结构相似,则具有相似的化学性质,C项正确;分子组成上相 差一个或若干个CH2原子团 ,则相对分子质量不同,物理性质也不同,A项 和B项错误;烷烃的化学性质与甲烷相似,在光照条件下与溴单质反应,D 项错误。
解析:C4H10有两种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和 ,A错误;相对分子质 量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同,结构不同的两种化合 物不一定是同分异构体 ,B错误;同分异构体为不同的物质 ,故它们之间的 转化是化学变化 ,C正确;金刚石和石墨都是碳元素形成的单质 ,互为同素 异形体,D错误。
氢原子 4 CnH2n+2
2.习惯命名法 (1)表示
碳原子数(n)及表示 n≤10 n>10 1 甲 2 乙 3 丙 4 丁 5 6 戊. 己 . 7 庚 8 辛. 十八烷 9 壬 . 10 癸.
相应汉字数字+烷,如C18H38命名为
(2)当碳原子数相同时,用正、异、新来区别如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷, 新戊烷 称为 异戊烷 , 称为 。
(新)高中化学第三章有机化合物第1节最简单的有机化合物——甲烷第1课时教案新人教版必修21
你想是如何的人，你就是如何的人；你想成为如何的人，你离这个目标就不会太远。
第三章有机化合物本章规划本章内容从生活中常有的有机物下手，在学生掌握初中有机物知识的基础上，进一步从构造角度加深对有机物和有机化学的整体认识。
在内容的选择和表现上，本章主要选用典型代表物，介绍其基本构造、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少波及有机物的分类看法以及它们的性质，重申从学生的已有知识，从实验出发组织教课内容，全力浸透构造剖析的看法，深入学生的认识。
经过学习典型有机物，认识和领会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培育学生对有机物和有机化学的兴趣。
为进一步学习选修模块《有机化学基础》的学生打下最基本的基础，激发求知欲念。
本章的内容构造为：课时安排：第一节最简单的有机化合物——甲烷2课时第二节来自石油和煤的两种基本化工原料( 乙烯、苯 )2课时第三节生活中两种常有的有机物2课时第四节基本营养物质 ( 糖、油脂、蛋白质 )2课时复习课2课时第一节最简单的有机化合物——甲烷冷静讲课我们已经知道甲烷是一种化石燃料，能够焚烧，能从甲烷的构成上认识焚烧反响的产物。
本章教课再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从构造角度认识甲烷的性质，类推烷烃的构造和性质，成立从构造角度学习有机物性质的有机化学学习模式。
所以，本节教课的设计，要在学生初中知识的基础上，表现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前方已经拥有了一些有关物质构造的看法，应当在有机化合物的学习中牢牢抓住构造与性质的关系，在学生的脑筋中逐渐成立有机物的立体构造模型，帮助学生打好进一步学习的方法基础。
在教课模式的设计上，能够不拘泥于教材的逻辑次序，依据学校实质状况和学生的水平设计不一样的流程。
能够从构造出发，展望性质，用实验查验；也能够从研究实验出发，概括性质，从构造角度提高认识。
实质仍是演绎方法和概括方法的不一样运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教课中的详细运用。
高中化学第三章有机化合物第1节最简单的有机化合物__甲烷第3课时教案新人教版必修220171122151.doc
第一节最简单的有机化合物——甲烷精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。
读大海，读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。
鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。
矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。
蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。
航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。
井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。
笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。
山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。
水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。
空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。
空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。
地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了6、朋友是什么？朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。
高中化学 第三章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时学案1 新人教版必修2
第一节最简单的有机化合物——甲烷第一课时甲烷的性质—————————————————————————————————————— [课标要求]1．了解有机化合物的概念。
2．掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3．掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。
1．甲烷分子具有正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的四个顶点上。
2．甲烷结构与性质的记忆口诀：性质稳定是甲烷，光照氯代四连环；立体构型四面体，易燃防爆分解难。
3．甲烷与氯气的取代反应是分步进行的，每有1 mol氢原子被取代，需消耗1 mol 氯气。
4．取代反应：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。
甲烷的分子结构1．有机化合物和烃(1)有机化合物①概念：含有碳元素的化合物，简称有机物。
②组成：一定含有碳元素，常含有氢、氧元素，某些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。
(2)烃①概念：仅含碳和氢两种元素的有机物。
②典型代表物：最简单的烃是甲烷。
2．甲烷的分子结构(1)存在与用途①存在：是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
②用途：是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
(2)分子结构①分子结构：分子式 电子式结构式 分子模型球棍模型 比例模型CH 4②空间结构分子结构示意图 结构特点及空间构型4个C —H 键的长度和强度相同，夹角相等，具有正四面体结构[特别提醒]甲烷分子不是平面结构，即5个原子不在同一平面内，而是呈正四面体结构。
1．已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L －1，含碳75%，含氢25%，利用这些数据怎样确定它的分子式？提示：甲烷的摩尔质量为0.717 g·L －1×22.4 L·mol －1≈16 g·mol －1，相对分子质量为16，分子中含碳原子数：16×75%12＝1，含氢原子数：16×25%1＝4，故甲烷的分子式为CH 4。
(新)高中化学第三章有机化合物第1节最简单的有机化合物——甲烷第3课时教案新人教版必修21
你想是如何的人，你就是如何的人；你想成为如何的人，你离这个目标就不会太远。
第一节最简单的有机化合物——甲烷课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）知识与1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等观点三技术2、认识常温下常有烷烃的状态维目过程与1、经过研究认识烷烃与甲烷构造上的相像性和差别性标方法感情态1、培育学生的研究精神及研究能力度与价值观教课要点同系物同分异构体的定义及写法教课难点同系物同分异构体的定义及写法教课方法实物展现、启迪引诱、指引归纳、自学、叙述、实验研究教课媒体多媒体、实验教课内容师生活动改正建议一：烷烃：构造特色和通式：师指引学生疏别书写甲烷、乙烷、丙烷正丁烷等烷烃的结构式并剖析他们的特色。
总结烃的分子里碳原子间都以单键相互连结成链状，碳原子的其他的价键所有跟氢原子联合，达到饱和状态。
所以这种类的烃又叫饱和烃。
因为C-C 连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
（若 C-C 连成环状，称为环烷烃。
）构造简式：为了书写方便能够将有机物的构造式改写成构造简式，如乙烷CH3 CH3，丙烷 CH3CH2CH3，烷烃物理性质的规律性：随分子中碳原子数的增添熔沸点升环烷烃和烯高，状态由气态到液态到固态。
烃是同分异烷烃的化学性质与甲烷相像都能焚烧也都能发生代替反响。
构体同系物：构造相像，在分子构成上相差一个或若干个CH2原子团的物质相互当为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
对于烷烃的知识，能够归纳以下：① 烷烃的分子中原子所有以单键相联合，它们的构成能够用通式 C n H2n+2表示。
② 这一类物质成为一个系统，同系物之间相互相差一个或强调结构相若干个 CH2原子团。
似③ 同系物之间拥有相像的分子构造，所以化学性质相像，物理性质则随分子量的增大而渐渐变化。
（烃基：烃分子失掉一个或几个氢原子所节余的部分叫烃基，用“ R-”表示；烷烃失掉氢原子后的原子团叫烷基，如 -CH3叫甲基、 -CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 C n H2n+1- ）二：同分异构现象和同分异构体定义：化合物拥有同样的化学式，但拥有不一样构造的现象，叫做同分异构现象。
高中化学 第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第2课时教案2高一化学教案
【第1节最简单的有机化合物——甲烷（第2课时）】之小船创作三维目标知识与技能1.使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
2.使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
3.通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。
4.通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识有机物的同系物的组成特征。
过程与方法1.基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
2.从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。
3.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的学习方法。
情感、态度与价值观1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。
要点提示教学重点烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
教学难点同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
教具准备多媒体、结构模型教学过程导入新课师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。
生：碳原子以共价键与四个氢原子相连，键角为109°28′，正四面体构型。
投影：几种常见有机物分子的结构式师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。
也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。
请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。
生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，由一名学生小结）A组的结构特征是链状，且碳原子之间只有一个共价键。
2016-2017学年高中化学 第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物-甲烷(第1课时)
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质1．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解析：这几种形式都可表示甲烷这种物质，其中分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型，但其中比例模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例。
电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。
答案：D2．下表中四种物质的结构式或球棍模型有错误的是( )4示出正四面体结构。
答案：D3．下列对的叙述中正确的是( )A．有两种结构B．只有一种结构C．含有非极性键D．有四种结构解析：可以认为该有机物是CH4分子中的四个H原子分别被两个F原子、两个Cl原子替代后的产物。
因为CH4分子是正四面体结构，所以该有机物中任意两个顶点原子之间都是相邻关系，即只有一种结构。
该有机物中C—F键、C—Cl键都属于极性键。
答案：B4．下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是( )A．都是有机物B．都不溶于水C．有一种气态物质，其余均是液体D．除一种外均是四面体结构解析：甲烷与Cl2反应的产物中HCl不是有机物，产物中CH3Cl、HCl是气态物质，除HCl外，其余产物均为四面体结构。
答案：D5．若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下充分反应得到的产物：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4，⑤HCl，其中正确的是( )A．只有①⑤ B．只有③⑤C．①②③⑤的混合物D．①②③④⑤的混合物解析：甲烷和氯气在光照下，会发生四步取代反应，而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，在光照下得到产物一定是混合物且其中HCl的量最多。
答案：D6．如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。
甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管放在光亮处一段时间。
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第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷(时间:40分钟)基础过关1.(2016·甘肃庆阳期末)下列关于甲烷分子结构的叙述中,正确的是( D )A.甲烷分子中C、H原子间是离子键B.甲烷分子的空间结构是正方体C.甲烷的结构式为CH4D.甲烷分子中4个碳氢键完全相同解析:非金属元素之间形成共价键,甲烷分子中C、H原子间是共价键,A错误;甲烷分子是空间正四面体结构,结构式为,4个碳氢键完全相同,B、C错误,D正确。
2.(2017·黑龙江哈尔滨六中期中)下列关于甲烷的说法正确的是( B )A.实验室可用向上排空气法收集甲烷B.甲烷点燃之前需要验纯C.甲烷可以与溴水发生取代反应D.甲烷在空气中燃烧只可能生成CO2和H2O解析:甲烷的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集,A错误;甲烷与溴蒸气能发生取代反应,与溴水不能发生取代反应,C错误;甲烷在空气中若不完全燃烧,会产生CO,D错误。
3.下面列举的是某化合物的组成和性质,能说明该物质肯定是有机物的是( A )A.仅由碳、氢两种元素组成B.仅由碳、氢、氧三种元素组成C.在氧气中燃烧只生成二氧化碳D.熔点低而且难溶于水解析:烃都是有机化合物,A正确;碳酸(H2CO3)不属于有机物,B错误;单质碳、一氧化碳在氧气中燃烧只生成二氧化碳,它们均不属于有机物,C错误;Br2、CO等熔点低且难溶于水但不属于有机物,D错误。
4.为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸;②澄清石灰水;③无水硫酸铜。
正确的顺序是( D )A.①②③B.②③C.②③①D.③②解析:甲烷的燃烧产物是H2O和CO2,先通过无水硫酸铜(变蓝色),证明生成物中有H2O,则证明甲烷中含有氢元素;再通过澄清石灰水(变浑浊),证明生成物中有CO2,则证明甲烷中含有碳元素,D正确。
5.(2017·河南林州一中调研)科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰,其有效成分为甲烷。
下列说法正确的是( C )①甲烷属于烃类②在相同条件下甲烷的密度大于空气③甲烷难溶于水④可燃冰是一种极具潜力的能源A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④解析:在相同条件下甲烷的密度小于空气,②错误。
6.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,则集气瓶中的气体可能是( D )①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A.①②B.②④C.③④D.②③解析:从题目的叙述情况看,所选气体组必须是与水作用后混合气体总体积减小的,此时应注意CH4与Cl2的取代反应生成HCl,HCl易溶于水,因此应选D。
7.公元前一世纪,我国已使用天然气,天然气的主要成分为甲烷。
下列关于甲烷的叙述中,错误的是( B )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CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应D.甲烷的四种取代物都难溶于水解析:CH4的性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,而不是不能被任何氧化剂氧化(如能燃烧),A正确、B错误;CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,生成4种有机产物,它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4且均难溶于水,故C、D均正确。
8.(2017·河南林州一中调研)一定量的甲烷在O2不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和H2O的总质量是14.4 g,若其中水的质量是7.2 g,则CO的质量是( A )A.2.8 gB.4.4 gC.5.6 gD.在2.8 g和5.6 g之间解析:甲烷燃烧时,当O2少量时生成CO和H2O,当O2足量时生成CO2和H2O,所以在不足量的O2中燃烧生成CO、CO2和H2O。
由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2 mol。
设CO和CO2的质量分别为x、y。
则解得x=2.8 g。
9.如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。
甲管中注入10 mL CH4,同温、同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,针管用日光照射一段时间,使气体在甲管中反应。
(1)下列是某同学预测的实验现象:①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;④产生火花。
其中正确的是。
(2)甲管中发生的化学反应类型为。
(3)反应后,甲管中剩余气体能用下列试剂吸收。
A.水B.氢氧化钠溶液C.硝酸银溶液D.饱和食盐水(4)反应后,若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 ,若再向其中滴入几滴石蕊试液,又观察到。
解析:(1)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,氯气逐渐减少,但不消失,因为氯气过量,所以氯气的颜色逐渐变浅,不会变成无色;反应后有油状液滴(二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷)出现;反应过程中气体的体积减小,导致管内的压强低于外界大气压,甲管活塞向内移动。
(2)甲烷与氯气在光照条件下发生的是取代反应。
(3)反应后,甲管中剩余气体为氯气,因此用氢氧化钠溶液吸收。
(4)甲管中的氯气、氯化氢溶于水,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,氯离子能与AgNO3溶液中的银离子产生氯化银白色沉淀;其余有机物不溶于水,溶液分层,所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到液体分为两层,产生白色沉淀,溶液变浅黄绿色;若再向其中滴入几滴石蕊试液,又观察到溶液先变红后褪色。
答案:(1)②③(2)取代反应(3)B(4)液体分为两层,产生白色沉淀,溶液变浅黄绿色溶液先变红后褪色能力提升10.(2017·河南林州一中调研)三氯甲烷(CHCl3)又称氯仿,可用作麻醉剂,但在光照下易被氧化成剧毒的光气(COCl2),其反应式为2CHCl3+O22COCl2+2HCl。
为了防止事故发生,在使用三氯甲烷前要先检验一下其是否变质,检验用的最佳试剂是( B )A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.溴水D.淀粉碘化钾溶液解析:根据已知信息可知,三氯甲烷变质后会生成HCl,可加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明三氯甲烷变质。
11.(2016·湖北随州期末)在常温常压下,向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体450 mL,则反应前混合气体中CH4和Ar 的物质的量之比为( B )A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.1∶1解析:设原混合气体中含有x mL CH4,反应的方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,利用差量法计算: CH4+2O2CO2+2H2O ΔV1 2 1 2 2x 2x x 2x 2x则:2x mL=(100 mL+400 mL)-450 mL=50 mL,解得:x=25,所以混合气体中Ar的体积为V(Ar)=100 mL-25 mL=75 mL,相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为n(CH4)∶n(A r)=V(C H4)∶V(A r)=25m L∶75 mL=1∶3。
12.瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15%(体积分数)时遇火所产生的,发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气中的体积分数大约为( B )A.10.5%B.9.5%C.8%D.5%解析:由CH4+2O2CO2+2H2O可知瓦斯爆炸最剧烈时,CH4和O2的体积比应为1∶2,因此CH4与空气的体积比为1∶(2×)=1∶9.5,那么它在空气中的体积分数为×100%=9.5%。
13.已知碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷。
为了探究甲烷的性质,某同学设计如下两组实验方案。
甲方案探究甲烷与氧化剂反应(如图1所示);乙方案探究甲烷与氯气反应的条件(如图2所示)。
甲实验现象:溴水无颜色变化,澄清石灰水变浑浊,无水硫酸铜变蓝色。
乙实验操作过程:通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气(体积比为1∶4)混合气体(Ⅰ、Ⅱ),Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上,Ⅰ瓶放在光亮处(不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸)。
按图2安装好装置,并夹紧止水夹a和b。
(1)写出碳化铝与硫酸反应的化学方程式:。
(2)实验甲中浓硫酸的作用是 ,集气瓶中收集到的气体能否直接排入空气中? (填“能”或“否”)。
(3)下列对实验甲有关现象与结论的叙述都正确的是。
A.酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下,甲烷不能与强氧化剂反应B.硬质玻璃管里黑色粉末无颜色变化,结论是甲烷不与氧化铜反应C.硬质玻璃管里黑色粉末变红色,推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳D.甲烷不能与溴水反应,推知甲烷不能与卤素单质反应(4)写出硬质玻璃管里可能发生的化学方程式:(按甲烷与氧化铜物质的量之比2∶7)。
(5)过一段时间,打开图2的a、b止水夹,Ⅰ、Ⅱ中观察到的现象是。
解析:(1)碳化铝与硫酸反应可理解为碳化铝(Al4C3)与水反应,产物再和硫酸反应,所以产物为硫酸铝和甲烷。
(2)甲方案探究甲烷与氧化剂反应,盛放浓硫酸的装置放置在氧化剂氧化铜之前,所以实验甲中浓硫酸的作用是干燥CH4,甲烷和氧化铜反应,碳元素化合价升高,生成碳的氧化物,产物中可能有一氧化碳生成,所以集气瓶中收集到的气体不能直接排放到空气中。
(3)酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下,甲烷不能与强氧化剂反应,故A正确;甲烷能与氧化铜反应,若少量甲烷参加反应,硬质玻璃管里为大量黑色粉末氧化铜和少量铜或氧化亚铜的混合物,无明显颜色变化,故B错误;氧化铜与甲烷反应生成水和二氧化碳、一氧化碳,硬质玻璃管里黑色粉末也能变红色,故C错误;甲烷不能与溴水反应,但甲烷能与卤素单质发生取代反应,故D错误。
(4)甲烷中碳元素化合价为-4价,甲烷与氧化铜反应,碳元素化合价升高,甲烷与氧化铜物质的量之比为2∶7,先根据氢原子守恒确定水前化学计量数,再根据碳、氧原子守恒确定CO2、CO的化学计量数。
(5)由于甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成物有CH3Cl(气体)、CH2Cl2(油状液体)、CHCl3(油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水),所以在Ⅰ瓶中:颜色逐渐变浅,有油状液体产生,出现白雾,且可以看见水倒吸入Ⅰ瓶中。
答案:(1)Al 4C3+6H2SO42Al2(SO4)3+3CH4↑(2)干燥CH4否(3)A(4)2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2O(5)在Ⅰ瓶中:颜色逐渐变浅,有油状液体产生,出现白雾,且可以看见水倒吸入Ⅰ瓶中14.如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。