高中化学必修二 甲烷

( D )
10．下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正 四面体结构的是 A．CH3Cl 只代表一种物质 B．CH2Cl2 只代表一种物质 C．CHCl3 只代表一种物质 D．CCl4 只代表一种物质 ( B )
11．如下图所示，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，集气瓶内气体可能是 (D )
①CO、O2 A．①② C．③④
②Cl2、CH4
③NO2、O2 B．②④ D．②③
④N2、H2
12． 常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中， 光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶上有淡黄 绿色液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是 (
C
) B．6 种 C．4 种 D．3 种
三、甲烷的性质
1． 物理性质 密度(与空气 相比)
状态
颜色
气味
水溶性
气态
2.化学性质
无色
无味
小
极难溶
通常状况下，甲烷比较稳定，与 氧化剂不反应，与 强酸 、 强碱 定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
KMnO4
等强
也不反应。但在特
(1)氧化反应 纯净的甲烷在空气中安静的燃烧， 火焰呈 淡蓝色 ，放出大量的热，反应的 化学方程式为 CH4＋2O2 。 CO2＋2H2O
B
)
2．以下关于甲烷的说法中错误的是 A．甲烷分子是由极性键构成的分子 B．甲烷分子具有正四面体结构
(
D)
C．甲烷分子中四个 C—H 键是完全等价的键 D．甲烷分子中具有非极性键
Байду номын сангаас
3．下列物质在一定条件下可与 CH4 发生取代反应的是 ( A．氧气 C．氯气 B．溴水 D．酸性 KMnO4 溶液
C
)
二、甲烷的组成与结构
(1) 表示方法 分子结 化学式 电子式 结构式 构示意 图
结构式：用短线 来表示一对共用 电子的图式。
球棍 模型
比例 模型
CH4
(2)结构特点 甲 烷 分 子 是 以 碳原子 为中 心， 氢原子 为顶点的 正四面体 结构， 其中 4 个 C—H 键的 长度 和 强度 相 同， 键角 相等，为 109°28′ 。
25
7、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要
制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多 少摩尔？ 2.5mol
8．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主 要成分的结构如下图，它属于 (
D)
A．无机物 C．高分子化合物
B．烃 D．有机物
9．下列反应属于取代反应的是 高温 A．CH4――→C＋2H2 B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 点燃 C．CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 光 D．CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl
A．5 种
13．向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀 产生的是（ B ） Ａ、ＣＨ３Ｃl Ｂ、ＮaＣl Ｃ、ＫＣlＯ３ Ｄ、ＣＣl４
14．由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、 氢气中的一种，下列判断正确的是 体一定是甲烷 B．在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的 冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体 一定是甲烷 C．点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水 的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产 生，该气体一定是甲烷 D．若上述 B、C 的现象均能出现，则可判断该气体 一定是甲烷 (D ) A．将气体通入 KMnO4 溶液，溶液颜色无变化，该气
3.分解反应：
CH4
C+2H2
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思维拓展 如何证明甲烷分子是正四面体结构？
若是正四面体结构，CH2Cl2 的结构只有一种； 若是平面正方形结构，CH2Cl2 的结构有两种。
科学研究发现，CH2Cl2的结构只有一种，说明甲烷是正四面 体结构。
随堂训练 1．下列气体的主要成分不是甲烷的是 A．沼气 C．天然气 B．煤气 D．坑道气 (
Cl
+H
Cl
一氯甲烷
H C C l H H
H
+ Cl—Cl
光
Cl
C H
Cl
+H
Cl
二氯甲烷
Cl
Cl
H
C
Cl
H + Cl—Cl
光
H
C
Cl
Cl
+H
Cl
三氯甲烷或氯仿 Cl Cl Cl H
C
Cl
+ Cl—Cl
光
Cl
C
Cl
+H
Cl
Cl 四氯甲烷或四氯化碳
CH4+Cl2
光
CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2
氢
下列物质属于烃的是：
C2H2 H2S、C2H2、CH3Cl、 C2H5OH、CH4、H2、 CH4 金刚石、 CH3COOH、 C H CO2、C2H44
第一节 最简单的有机物——甲烷
一、甲烷的存在及用途 1、甲烷是天然气、沼气、油田气和 煤矿坑道气的主要成分。 2、天然气是一种高效、低耗、污染 小的清洁能源。 3、天然气还是一种重要的化工原料。
CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4 。
4．甲烷和氯气以物质的量之比 1∶1 混合，在光照条件 下，得到的产物是 ①CH3Cl A．只有① C．只有② ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 B．①和②的混合物 D．①②③④⑤的混合物 (
D)
⑤HCl
得到最多的产物是——————
⑤
5、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O 6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸 钾褪色的是（ C ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
一、有机物
1、定义：绝大多数含碳元素的化合物。
有机化合物都含有碳元素，但含有碳元素的物质 不一定都是有机物，如 CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都 属于无机物。
2、组成元素：
C、H、O、N、S、X（卤素）、P等.
3、结构特点： 每个C都有4个单电子，形成4个共价键。
4、有机物和无机物的比较
特点与性质 有机物 无机物
种类 溶解性
多 多数不溶于水，易溶 于有机溶剂 多数熔点较低、不耐 耐热性 热，受热易分解 可燃性 多数易燃烧 是否为电解质 多数为非电解质
少 多数可溶于水，难 溶于有机溶剂 多数熔点较高、耐热， 受热难分解 多数难燃烧 多数为电解质
化学键 化学反应
多为极性键和非极性键 多为离子键和共价键 复杂、缓慢、副反应 多，一般用“→” 简单、快速、副反 应少，一般用“=”
5、有机物的分类 烃 仅含碳和氢两种元素的有 机物称为碳氢化合物，也称为 烃。 甲烷是最简单的烃。
有机物
烃的衍生物
从结构上看说，可以看 成烃分子里的氢原子被其他 原子或原子团取代而衍变成 的有机化合物。
烃(通式：CxHy)
碳 烃
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。 • 根据结构不同可分为烷烃、烯烃、炔烃、 芳香烃等。
光
光 光
CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl
CCl4+HCl
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+Cl2
产物为混合物
取代产物
水溶性： 甲烷的四种氯代产物均
不溶于水
。
状态： 常温下除 一氯甲烷 是气体， 其余三 种均为 液体 。
注意：
1、甲烷与氯气在黑暗处不反应，强光照射又会 爆炸。 2、甲烷与氯气光照下会发生取代反应，但和氯 水不反应。 3、甲烷中的氢原子可被逐一替代。而且，反应 一旦开始，就会几乎同时发生，生成混合物。三 氯甲烷和四氯甲烷用作溶剂，四氯甲烷以前也作 灭火剂 。 4、甲烷分子中每有一个氢原子被替代，就会消耗 一分子氯气,生产一个HCl（无机物）。 5、甲烷与溴、碘也可发生类似反应。
四、取代反应 有机化合物分子里的———— 原子或原子团 被其他——————所代替的反应 。
原子或原子团
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
参与物质
不一定有单质
置换反应
一定有单质 一定有电子的得失
反应中有无电 不一定有电子 的转移 子得失 反应条件 反应程度
反应大多需加热、 常温或加热 光照、催化剂等 逐步取代，很多 反应一般不可逆 反应是可逆的
15．如图所示，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，将燃烧后的气体通过 A、B 两个 洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：
(1)若 A 洗气瓶的质量增加，B 洗气瓶的质量不变，则 X 气 体是 体是 是
H2 CO
。 。
(2)若 A 洗气瓶的质量不变，B 洗气瓶的质量增加，则 X 气 (3)若 A、B 两个洗气瓶的质量都增加，则 X 气体可能
思维拓展 点燃甲烷之前为什么要验纯？
防止发生爆炸。
（2）甲烷的取代反应
反应物状态及反应条件： 气体和光照
实验现象： a.气体颜色
变浅 消失 ，最后————
b.试管内壁有
油状液滴
出现
上升 c.试管内液面逐渐———— 白雾 d.试管中有少量——
用甲烷的结构式来表示反应的过程：
H
+ Cl—Cl
光
H
C
H