必修二最常见的有机物甲烷
- 格式：docx
- 大小：844.56 KB
- 文档页数：18
最简单的有机物——甲烷（教师版）
一、 有机化合物
1、 定义：绝大多数含碳元素的化合物
2、 组成元素：有碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。（CO2、CO、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等是无机物）
3、 有机物的主要性质特点
（1） 大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂
（2） 绝大多数有机物受热容易分解，而且容易燃烧
（3） 绝大多数有机物不易导电，熔点低
（4） 有机物的反应复杂，比较慢，常常伴有副反应发生，故有机反应方程式常用“→”表示
（5） 有机物的特点与其结构密切相关
4、 烃：仅含有碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物
5、 练习：下列物质属于有机物的是： ②③④⑤⑨⑩ ；属于烃的是：②⑤⑩
①H2S ②C2H2 ③CH3Cl ④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2 ⑦金刚石 ⑧CO2
⑨CH3COOH ⑩C2H4
二、 最简单的有机物——甲烷
1、 甲烷的结构
（1） 分子式CH4，电子式， 结构式
（2） 甲烷分子中，键角为109°28′，四个C-H的键长相等、键能也相等，结构对称
（3） 甲烷的立体结构为正四面体
2、 甲烷的性质
（1） 物理性质 无色、无味气体，密度比空气小（标准状况下为0.717g/L），极难溶于水，易溶于有机溶剂
（2） 化学性质
1) 稳定性：通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应
2) 氧化反应—燃烧
CH4+2O2 点燃 → CO2+2H2O
现象：火焰呈淡蓝色，并有水和能使澄清的石灰水变浑浊的气体产生
练习：鉴别甲烷、一氧化碳、和氢气三种无色气体的方法是将他们分别（C）
A.先通入溴水和澄清的石灰水
B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯
D. 点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
3) 取代反应（特征反应）
（1）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叫做取代反应
（2）甲烷的取代反应：
实验现象：量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失；量筒内壁出现油状液滴，有白雾；量筒内水面上升
注意：①反应条件：纯卤素、光照
②参加反应的n(Cl2)=n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4) ③在四种氯代甲烷中，CHCl3俗称氯仿；CCl4俗称四氯化碳，在常温下，只有CHCl3是气体，其他三种均为液体
思考：仿照一氯甲烷生成的化学方程式，写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式
（3）取代反应与置换反应的比较
取代反应 置换反应
实例
定义 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代替的反应 一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的反应
反应物 一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物） 一种单质和一种化合物
生成物 一般生成两种化合物 另一种化合物和另一种单质
反应条件 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 在水溶液中进行的反应，遵循金属或非金属活动性顺序等（强弱律）
反应特点 很多反应是可逆反应，副反应较多，用“→”连接 一般是不可逆反应，用“=”连接
练习：
1. 在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（C）
A、氯气与氢气的反应 B、氯气与甲烷的反应
C、氧气与甲烷的反应 D、次氯酸的分解
2. 在光照下，将等物质的量的甲烷和氯气充分反应，得到产物的物质的量最多的是（D）
A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
3. 1mol甲烷与一定量的Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物质的量相等，则消耗Cl2为（C）
A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol 4) 受热分解
隔绝空气加热到1000℃以上，甲烷会分解为炭黑和氢气
CH4 高温 → C+2H2
3、 甲烷的用途
1) 天然气
2) 化工原料
三、 烷烃
1、 概念：烃分子中的碳原子之间只以单键结合链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，都达到“饱和”状态。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
练习:下列物质中是否属于烷烃： CH2= CH2
2、 命名：碳原子数在10个以内，用甲乙丙。。。代表碳原子数，其后加上“烷”字，碳原子数在10个以上，用汉字数字表示。
3、 组成通式：CnH2n+2(n≥1)
分子式不同，分子组成相差一个或若干个CH2原子团
4、 烷烃的性质：物理性质递变，化学性质相似
四、 同系物
1、 概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
2、 特点：属于同类物质，通式相同（对象是有机物）；分子式不同，相对分子质量相差14；物理性质递变（熔点和相对密度随相对分子质量的增加而减小），化学性质相似。 练习 ：下列物质是否为同系物
3、 注意：
（1） 烷烃与氯气（或溴蒸气）在光照条件下发生的取代反应，随碳原子数的增多，生成的取代产物的种类也增多
（2） 在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O，在相同状况下随着烷烃分子里的碳原子数的增加，碳的质量分数不断增大，会燃烧不充分，使火焰明亮，甚至伴有浓烟。
（3） 碳原子数多的烷烃高温下分解产物不一定是炭黑和氢气
练习：天然气和液化石油气（主要为C3—C4的烷烃）燃烧的化学方程式分别为：
现将一套以液化石油气为燃料的灶具改为天然气，应采取的正确的措施为（A）
A、减小空气进气量，增大天然气进气量
B、增大空气进气量，减小天然气进气量
C、同时增大空气进气量和天然气进气量
D、同时减小空气进气量和天然气进气量
五、 同分异构体 1、 概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式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同分异构体。
2、 带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低。
3、 同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较
练习：下列各组物质：①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷和己烷
④ 中，互为同位素的是（ ② ），互为同素异形体的是（ ① ），互为同系物的是（ ③ ），属于同分异构体的是（ ④ ）
练习题
一、单选题
1. 3-甲基戊烷的一氯代产物有（不考虑立体异构） （ ）
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
2. 下列物质中在一定条件下，可与甲烷发生化学反应的是是（ ）。
A．氯气 B．溴水
C．四氯化碳 D．酸性KMnO4溶液
3. 进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是（ ）
A．（CH3）2CHCH2CH2CH3
B．（CH3CH2）2CHCH3
C．（CH3）2CHCH（CH3）2
D．（CH3）3CCH2CH3
4. 以下烃中，一氯代物只有一种的是（ ）
A．CH3 CH2 CH2 CH2CH3 B．CH3CH2CH3
C．CH3CH2CH2CH3 D．C（CH3）4
5. 一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 燃烧热/kJ·mol－1 化合物 燃烧热/kJ·mol－1
甲烷 890.3 正丁烷 2878.0
乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6
丙烷 2221.5 2－甲基丁烷 3531.3
下列表达正确的是
A．乙烷燃烧的热化学方程式为：
2C2H6（g）＋7O2（g）＝4CO2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1560.8kJ·mol－1
B．稳定性：正丁烷＞异丁烷
C．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 6. 下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，其中沸点最高的是
A. B. CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C. CH3CH2CH2CH2CH3 D. CH3CH2CH3
7. 烃分子中碳、氢两种元素质量比为5：1，且分子中含有3个甲基，则该烃分子的一氯代物共有几种（不考虑空间异构）（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
8. 室温下，将120mL CH4、C2H4、C2H2混合气体跟400mL O2混合，使之充分燃烧后干燥，冷却至原来状态，体积为305mL，用NaOH溶液充分吸收CO2后，气体体积减为125mL。则原混合气体中各成分的体积比为
A．8∶14∶13 B．6∶1∶5 C．13∶14∶8 D．5∶1∶6
9. 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，集气瓶内的气体是（ ）
①CO、O2 ②Cl2、CH4
③NO2、O2 ④N2、H2
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
10. 下列叙述错误的是（ ）
A．通常情况下，甲烷和强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B．光照下甲烷与氯气发生取代反应
C．甲烷的氯代物CHCl3、CCl4都难溶于水
D．甲烷在光照条件下与氧气反应 11. 下面是某学生利用数据分析的情况，其中不正确的是（ ）
A．根据气体的相对分子质量，可以比较相同状况下气体密度的大小
B．根据甲烷和乙烷的熔点，可以比较二者晶体中的分子间作用力的大小
C．比较同周期金属元素原子半径的大小，可以推断元素的金属性强弱
D．根据液体密度的大小，可以判断液体的挥发性的强弱
12. 氟利昂﹣122的化学式是CF2Cl2，下面关于氟利昂﹣122的说法正确的是（ ）
A．属于正四面体的空间结构
B．分子中的碳原子是饱和的
C．没有同分异构体
D．是甲烷的同系物
13. 已知①丙烷②正丁烷③异丁烷④2﹣甲基丁烷⑤己烷，上述物质的沸点按由低到高的顺序排列的是（ ）
A．①③②④⑤ B．⑤④③②①
C．①②③④⑤ D．⑤①②④③
14. 主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有（ ）
A．2种 B．3种
