高中化学第三章有机化合物最简单的有机化合物甲烷时学案新人教版必修

1 第一节 最简单的有机化合物----甲烷（第1课时）

【学习目标】

1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；

2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；

3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；

4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。

【重点难点】甲烷的重要化学性质，取代反应。

【学习过程】

1．甲烷的分子结构

电子式为

，结构式为

，其空间结构为_ ________。

甲烷分子中有

个

键，有机化合物中碳原子成键的特征

。

2．甲烷的物理性质

甲烷是一种 色、 味的

，密度比空气 ， 溶于水。

3．甲烷的化学性质

通常状况下，甲烷的性质 ，与强氧化剂如________、强酸、强碱等均 发生化学反应．

(1)燃烧（氧化反应）：甲烷燃烧时，火焰呈 ，反应的化学方程式

为 ．

⑵取代反应 教材科学探究的实验现象：

①________________________________________________________________ 。

②______________________________________________________________________

③_________________________________________________________________ 。

在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：

① ；② ；

③ ；④_____________________ 。

四种氯代产物中， 为气体， 、 、 为液体，且它们均 溶于水．

取代反应的定义：________________________________________________________。

⑶甲烷的裂解： 。 2 ⒋甲烷的用途：

。

【自主探究】为了测定甲烷的分子结构，科学家是通过研究二氯甲烷有一种结构还是有两种结构来完成的，请你分析这种方法的依据是什么？

【教师点睛】

【例题】在光照的条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是（ ）

A.CH2Cl2 B.CHCl3 l4 D.HCl

【练习】1.光照对下列反应几乎无影响的是（ ）

A.甲烷与氯气 B.甲烷与氧气 C.氢气与氯气 D.次氯酸分解

2.下列反应属于取代反应的是 （ ）

A. 甲烷燃烧 B. 由甲烷制取氯仿

C. 由甲烷分解制炭黑 D.钠与水反应制得H2

3.下列说法中，正确的是 （ ）

A. 取代反应也就是置换反应，都符合表达式：单质+化合物 = 单质+化合物

B. 甲烷分子中4个氢原子和一个碳原子位于同一平面上，且碳原子位于正方形的中心

C. 甲烷分子的四个C—H键是完全等同的的键

D. 甲烷分子中具有非极性键 3 2021届新高考化学模拟试卷

一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）

1．正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作正确的是( )

A．称取一定量的NaCl

B．制备氢氧化亚铁并观察其颜色

C．检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子

D．收集NO2并防止其污染环境

2．NA为阿伏加德罗常数，关于a g亚硫酸钠晶体(Na2SO3•7H2O)的说法中正确的是

A．含Na+数目为a252NA B．含氧原子数目为a63NA

C．完全氧化SO32-时转移电子数目为a72NA D．含结晶水分子数目为a36NA

3．下列说法中，不正确的是 4 A．固体表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀

B．钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀

C．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好

D．钢闸门作为阴极而受到保护

4．LiFePO4是一种电动汽车电池的电极材料，实验室以绿矾和磷酸为原料制备LiFePO4的流程如下：

（1）“溶解”和“反应1”步骤不能互换的原因是________。

（2）“反应1”的离子方程式是________。

（3）“反应2”是2LiOH＋6H2C2O4＋2FePO4===2LiFePO4＋7CO2↑＋5CO↑＋7H2O，其中体现氧化性和还原性的反应物的物质的量之比为________。

（4）LiFePO4需要在高温下成型才能作为电极，高温成型时要加入少量活性炭黑，其作用是：①________，②________。

（5）利用LiFePO4作电极的电池稳定、安全、对环境友好，放电时工作原理如图所示。放电时电极b的电极反应式为_________。

5．四元轴烯t，苯乙烯b及立方烷c的结构简式如下，下列说法正确的是 5

A．b的同分异构体只有t和c两种 B．t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能

C．t、b、c的二氯代物均只有三种 D．b中所有原子－定不在同－个平面上

6．新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该技术实现了H2S废气资源回收能量，并得到单质硫的原理如图所示。

下列说法正确的是

A．电极b为电池负极

B．电路中每流过4mol电子，正极消耗44.8LH2S

C．电极b上的电极反应为：O2+4e-＋4H+=2H2O

D．电极a上的电极反应为：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O

7．温度T℃时，在初始体积为1L的两个密闭容器甲（恒容）、乙（恒压）中分别加入0.2molA和0.1molB，发生反应2A(g)+B(g) x C(g)，实验测得甲、乙容器中A的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是

A．x可能为4

B．M为容器甲

C．容器乙达平衡时B的转化率为25%

D．M的平衡常数大于N 6 8．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丁为无色气体，遇空气变红棕色；丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图转化关系：

下列说法错误的是

A．四种元素形成的单质中W的氧化性最强

B．甲、乙、丙中沸点最高的是丙

C．甲常用作致冷剂

D．甲、乙分子均只含极性共价键

9．某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用，将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)△H= -632 KJ/ mol。下图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是

(

)

A．电极a为燃料电池正极

B．电极b上发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-

C．电路中每流过4mol电子，电池质子固体电解质膜饱和NaCl溶液内部释放热能小于632kJ

D．a极每增重32g，导气管e将收集到气体22.4L

10．油脂是重要的工业原料．关于“油脂”的叙述错误的是

A．不能用植物油萃取溴水中的溴

B．皂化是高分子生成小分子的过程

C．和H2加成后能提高其熔点及稳定性

D．水解可得到丙三醇

11．我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平，该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ） 7

A．Pt1电极附近发生的反应为：SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+

B．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2：1

C．该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极

D．该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合

12．下列有关说法正确的是

A．酒精浓度越大，消毒效果越好

B．通过干馏可分离出煤中原有的苯、甲苯和粗氨水

C．可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中残留的乙酸

D．淀粉和纤维素作为同分异构体，物理性质和化学性质均有不同

13．下列说法不正确的是（ ）

A．乙烯的结构简式为CH2＝CH2

B．乙烯分子中6个原子共平面

C．乙烯分子的一氯代物只有一种

D．CHBr＝CHBr分子中所有原子不可能共平面

14．根据下列实验操作和现象，得出的结论正确的是（ ）

选项 实验操作和现象 结论

A 光照时甲烷与氯气反应后的混合气体能使紫色石蕊溶液变红 生成的氯甲烷具有酸性

B 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 X一定具有氧化性

C 两支盛0.1mol·L-1醋酸和次氯酸的试管中分别滴加等浓度Na2CO3溶液，观察到前者有气泡、后者无气泡 Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO) 8 D

向淀粉溶液中滴加H2SO4并加热，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热，未见砖红色沉淀 淀粉没有水解

A．A B．B C．C D．D

15．Ag+与 I－既能发生沉淀反应又能发生氧化还原反应。为探究其反应，进行下列实验：

实验现象如下：实验 1 中试管②出现浅黄色沉淀,试管③无蓝色出现；实验 2 中电流计指针发生明显偏转。下列有关说法中错误．．的是

A．实验 1 中 Ag+与 I－沉淀反应速率更大

B．向实验 2 甲烧杯中滴入淀粉，溶液变蓝

C．实验 2 装置的正极反应式为 Ag＋＋e－ = Ag

D．实验 2 中 Ag+与 I－沉淀反应速率大于 0

二、实验题（本题包括1个小题，共10分）

16．将一定量的Cu和浓硫酸反应（装置中的夹持、加热仪器省略），反应后，圆底烧瓶内的混合液倒入水中，得到蓝色溶液与少量黑色不溶物。

(1)反应后蓝色溶液呈酸性的原因有①______________，②______________。

(2)为检验反应产生气体的还原性，试剂 a 是______________。

(3)已知酸性：H2SO3＞H2CO3＞H2S。反应后测得 Na2S 和 Na2CO3 混合溶液中有新气体生成。该气体中 ______________ (填“含或不含”) H2S，理由是______________；

(4)少量黑色不溶物不可能是 CuO 的理由是______________。

查阅资料后发现该黑色固体可能是 CuS 或 Cu2S 中的一种或两种，且 CuS 和 Cu2S 在空气中煅烧易转 化成 Cu2O 和 SO2。称取 2.000g 黑色固体，灼烧、冷却、……最后称得固体 1.680g。