甲烷学案习题.docx
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甲烷学案习题
甲烷学案习题
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:
表1:
甲烷的四种氯的取代产物的性质和用途
名称(俗称)
化学式
常温状态
溶解性
用途
表2:
取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
定义
反应物
生成物
反应中电子得失
反应是否可逆
【典型例题】
例1、下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是()
ACH3ClBCCl4CCH2Cl2DCH4
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
碳原子在十以内时,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:
【反思交流】同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较
同系物
同位素
同分异构体
同素异形体
研究对象
相似点
不同点
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法正确的是()
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)2CHCH2CH2CH3B、(CH3)3CCH2CH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2D、(CH3)2CHCH3
[练习2]有下列各组微粒或物质:
CH3
A、O2和O3B、
C和
CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
HClCH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—HE、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
HH
(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。
基础练习
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法正确的是()
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内,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①B.只有③C.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.COB.CH4C.H2D.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.CH4B.C3H8C.C4H10D.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。
自助餐
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.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol
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.①②③B.只有①C.①②D.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CnH2n+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.4molB.8molC.2molD.6mol
9、下列说法正确的是()
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SinH2n+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11g完全燃烧时,需要28L氧气(标准状况下),该烷烃是()
A.C5Hl2B.C4H10C.C3H8D.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
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。