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2物理性质甲烷是一种 颜色、 气味的 ，密度比空气 ，极难溶于水。,没有,没有,气体,小,3化学性质通常情况下，甲烷的性质稳定，与 等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也 反应。(1)氧化反应燃烧现象：安静地燃烧，产生 火焰。(2)取代反应,KMnO4,不,淡蓝色,定义：有机物分子里的某些原子或原子团 的反应。CH4的取代反应a现象：气体黄绿色变 ；试管内壁有 ；水 ；烧杯中有白色晶体析出。,被其它物质的原子或原子团所代替,浅,油状液滴,沿试管上升,二、烷烃1通式： 2结构特点烃分子中碳原子之间以 结合，剩余价键全部与 结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫饱和烃。,CnH2n2(n1)。,单键,氢原子,通常情况下，烷烃跟溴水、酸性KMnO4溶液等氧化剂不反应，常用这种方法来鉴别烷烃与不饱和烃。,3物理性质(1)状态：常温下，气态烷烃只有 和新戊烷。(2)熔沸点：随碳原子数增加，熔沸点逐渐 。(3)密度：均比水 ，随碳原子数增多，密度逐渐 。(4)水溶性：均 溶于水。4化学性质：与CH4相似。,CH4、C2H6、C3H8、C4H10,升高,小,增大,难,三、同系物1概念 ，在分子组成上相差 的物质。2特点(1)结构 ，所含官能团及官能团数目 ，有 的组成通式；(2)相差一个或数个 原子团、式量相差 或 的整数倍；(3)有相似的 性质。,结构相似,一个或若干个CH2原子团,相似,相同,相同,CH2,14,14,化学,烷烃的取代反应,1反应的条件：光亮处(室温冷暗处不反应，日光直射会发生爆炸)。2反应物的要求：甲烷与卤素单质的水溶液不反应。卤素单质一般选用Cl2或溴蒸气。3取代特点：逐步取代，即CH4分子中的氢原子被氯原子逐步替代。4产物的特点：一般得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种取代产物的混合物。,(2010年黄冈模拟)将1 mol CH4和一定物质的量的Cl2均匀混合，以漫散光照射使CH4与Cl2发生取代反应。反应后CH4与Cl2均无剩余，且测得四种含碳取代物的物质的量相同。则消耗的Cl2的物质的量为()A1.5 molB2 molC2.5 mol D4 mol,烷烃的组成、结构和性质,1组成通式：CnH2n2。2结构特点(1)每个碳原子都位于四面体中心；(2)碳原子成锯齿状排列，不在同一直线上。3性质特点：化学性质与甲烷相似。,(1)乙烷(CH3CH3)可认为是甲基(CH3)取代了甲烷中的1个氢原子生成的，丙烷(CH3CH2CH3)可认为是甲基取代了乙烷中的1个氢原子生成的，依次类推。请结合甲烷的结构特点分析：丙烷分子中的3个碳原子能在一条直线上吗？正丁烷(CH3CH2CH2CH3)的4个碳原子最可能的构型是怎样的？(2)键线结构式是以线表示共价键，每个折点和线端点处表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的方式，如：异丁烷()要表示为“”，请分析这一表示方式的要领，试用键线结构式写出戊烷(C5H12)的同分异构体_、_、_。,烷烃的同分异构体,有A、B两种烃，其相关信息如下,【规律总结】,1有机物的组成和结构的表示方法,(1)利用最简式和摩尔质量可确定分子式；,(2)书写有机化学方程式时，一般应用结构简式。,3立方烷是新合成的一种烃，其分子式呈立方体结构，如图所示：(1)立方烷的分子式为_，最简式为_。(2)分子中有_种等效氢原子。(3)一氯代物有_种，二氯代物有_种。答案：(1)C8H8CH(2)1(3)13,1(2009年温州十校联考)2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料丙烷(C3H8)，悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷，已知丙烷的燃烧热为2 221.5 kJ/mol，下列有关说法正确的是()A奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能B比丁烷更易液化C丙烷、空气及铂片可组成燃料电池，在丙烷附近的铂极为电池的正极D丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 221.5 kJ/mol,解析：火炬燃烧是将化学能转化为光能、热能，A正确；烷烃随着碳原子数目的增加沸点呈升高趋势，B错；丙烷被氧化，作原电池的负极，C错；燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，丙烷燃烧的热化学方程式中水应该为液态，D错。答案：A,解析：全氟丙烷的电子式中氟原子周围也是8个电子，A错；同周期主族元素，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小，B错；联想甲烷分子的四面体结构，可知全氟丙烷分子中3个碳原子构成“V”字形，D错。,答案：C,3下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体答案：D,4主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A2种 B3种C4种 D5种答案：A,6在光照的条件下，将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。(1)若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，生成的混合物经水洗后所得气体在标准状况下的体积为_。(2)该反应中消耗的氯气的物质的量是_。(3)下列叙述中，能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而非平面正方形结构的是_。A四个CH键完全相同BCH4的一氯代物只有一种C在常温常压下CH2Cl2为液体DCH2Cl2只有一种空间结构,解析：甲烷与氯气的取代反应的产物为5种，其中HCl和CH3Cl为气体，前者溶解于水，故生成物水洗后气体只有CH3Cl；消耗氯气的物质的量就是所有氯代烃中氯原子的物质的量：(1abc) mol2a mol3b mol4c mol(1a2b3c) mol。,答案：(1)22.4(1abc) L(2)(1a2b3c) mol(3)D,化学实验中的6个“标志”,1仪器洗涤干净的标志：仪器内壁附着均匀的水膜，既不凝成水滴，也不成股流下。2中和滴定终点的标志：加入最后一滴液体，颜色发生突变，半分钟后颜色保持不变。3容量瓶不漏水的标志：加入一定量水，用食指摁住瓶塞倒立观察，然后再将容量瓶正立，并将瓶塞旋转180后塞紧再倒立，均无水渗出。4容量瓶、量筒、滴定管中液面达到刻度线的标志：平视，液面凹面与刻度线相切。5天平平衡的标志：指针在分度盘的中央或指针左右摆动的格数相等。6硫酸铜晶体受热分解失水完全的标志：连续两次称量的质量差小于(或等于)0.1 g。,一、选择题(每小题5分，共50分)1(2009年宁夏理综)3甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)()A3种 B4种C5种 D6种,解析：先写出3甲基戊烷的结构简式，观察其有几种氢原子，便有几种一氯代物。答案：B,2近年来，我国煤矿爆炸事故频频发生，造成重大人员伤亡和财产损失。煤矿发生爆炸事故的元凶是煤矿坑道气中含有的甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是()A甲烷分子是一种呈正四面体构型的化合物B甲烷分子中两个氢原子被氯原子取代后，可形成两种不同结构的分子C甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业D“抽”出煤矿坑道中的甲烷，既可用作清洁燃料，又能防止煤矿发生爆炸事故,解析：甲烷是一种呈正四面体构型的分子，当甲烷分子中两个氢原子被氯原子取代后，可形成CH2Cl2，其结构只有一种，所以B错误；又根据题中所述，甲烷是造成煤矿爆炸事故的元凶，因此可以将其抽出，用作燃料，同时防止煤矿发生爆炸事故，甲烷分解可以得到炭黑和氢气，能用于合成氨和橡胶工业，所以C、D正确，故选B。答案：B,解析：观察表格内的分子式变化规律，可知第5组化学式应该是C5H12，即戊烷。CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代物的同分异构体数目是3个；CH3CH2CH(CH3)2的一氯代物的同分异构体数目是4个；C(CH3)4的一氯代物的同分异构体数目是1个。答案：D,4下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()A在烷烃分子中，所有的化学键都为单键B所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C烷烃分子的通式为CnH2n2，分子中一定含碳碳单键D随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高答案：C,5丁烷(化学式C4H10)燃烧时，火苗高且亮，在白天二百米以外也能清晰可见，下列关于丁烷叙述正确的是()丁烷是由碳、氢两种元素组成的丁烷是由丁烷分子构成的丁烷常温下为气态丁烷有2种同分异构体丁烷分子内只有共价键A BC D答案：A,6(2010年山东省青岛市模拟)一种有机物的分子式为C4H4，分子结构如图所示，将该有机物与适量氯气混合后光照，生成的卤代烃的种类共有()A2 B4C5 D6,解析：该有机物分子结构对称，与氯气混合光照后发生取代反应，生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物和四氯代物各一种。答案：B,解析：分析各烷烃的结构，由等效氢法可得：A的一氯代物有3种，B的一氯代物有2种，C的一氯代物有4种，D的一氯代物有5种，故选A。答案：A,解析：通过检验氯仿中是否含有HCl，即可确定其是否变质。HCl的检验可使用AgNO3溶液(生成白色沉淀AgCl)或湿润的蓝色石蕊试纸(变红)，故选AD。答案：AD,9一定量甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，混合气体共重49.6 g，通过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，则CO2的质量为()A12.5 g B13.2 gC19.7 g D24.4 g,10下列说法不正确的是()A天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源B天然气的主要成分是甲烷C天然气是一种清洁的化石燃料D有机化合物一定都含有碳、氢元素答案：D,12(12分)只有一种一卤代物的烷烃，其分子结构有A(球形)和B(椭球形)两类，组成有一定规律。A类以甲烷为起始物，将甲烷分子中的氢原子全部用甲基取代得C(CH3)4，再将C(CH3)4中的所有氢原子用甲基取代得CC(CH3)34，依次类推，如此循环得一系列物质；B类以乙烷为起始物，按同样规律循环也可得一系列物质。(1)写出碳原子数在10以内，B类烷烃的结构简式_。(2)A类物质与B类物质之间_(填“存在”或“不存在”)同分异构体，理由是：_。(3)在所有A类和B类物质中，碳原子数在100以内相对分子质量最大的烃的分子式是：A类：_，B类_。,13(12分)当可燃性气体在空气或氧气中达到一定的值时，遇火就会发生爆炸，能引起爆炸的含量数值就是爆炸极限。甲烷的爆炸极限是5%15%，即甲烷在空气中含量少于5%时不燃烧，含量高于15%时可以安全的燃烧，但就算在这一爆炸范围内，爆炸的强弱程度也是不同的，其中有一个爆炸的最强点，它所要满足的条件是可燃性气体与助燃气体的体积比恰好为反应方程式中两者的化学计量数之比。请根据以上信息，回答下列问题：,(1)写出瓦斯爆炸时的化学方程式_，根据计算，回答瓦斯爆炸造成最大伤害时，甲烷在混合气中的体积百分含量为_。(2)若甲烷爆炸后的气体密度是同温同压下氢气密度的15倍，求原混合气体中的甲烷和氧气的体积比为_。(3)爆炸后，矿井内的CO气体含量达10%以上，引起人体CO中毒。现场抢救CO中毒者，应立即采取什么措施_。,(3)将CO中毒者转移到新鲜空气处，并设法改变中毒者的缺氧状况(如人工呼吸等),14(14分)(2010年临沂检测)某学校课外实验小组欲探究甲烷的性质。实验小组成员发现实验台有两个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为氯气)等。小组成员从实验台上拿出一支规格为20 mL的刻度试管，想在试管中取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体进行实验探究。请你帮助他们完成下列问题：(1)用最简单的方法区别两个集气瓶中气体：_ _ (2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪器组装，可以将集气瓶中的气体取到刻度试管中。请你画出在刻度试管中取用取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体的操作装置，并说明简单的操作方法_。,(3)在水槽中将橡皮塞塞在集有混合气体的试管口上，取出，放置在_(填写下面的序号)的地方，探究甲烷与氯气的取代反应。A黑暗中 B阳光直射的地方C室内自然光 D任何地方写出该反应中的一个化学方程式：_。足够长的一段时间后，用手握住试管，口朝下，伸入水中，在水下拔下橡皮塞，可以观察到的现象是_ 。,解析：(1)通过观察法可以区别，有颜色的集气瓶中为氯气，另外一集气瓶中为甲烷。(2)按照答案图中所示的装置，用排饱和食盐水的方法可以分别收集预定体积的气体。(3)烷烃的取代反应需要的光为自然光，不能在阳光直射下，否则会导致反应太快而发生爆炸。,1下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是(),2由两种烃组成的混合物，无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧生成CO2的质量也一定，则此两种烃一定满足()A互为同分异构体 B最简式相同C为同系物 D符合同一通式解析：由题意可知两种烃中的C的质量分数相同，因烃仅含C、H两种元素，则H的质量分数也应相同，从而可推知它们的最简式相同。答案：B,3某化学兴趣小组进行模拟沼气池发酵制取甲烷，并收集较纯净的甲烷和测定产生甲烷的体积。已知沼气的主要成分是CH4，还含有少量的CO2、H2S等。下图中甲装置是产生沼气的发酵瓶，将堆沤过的牛、马粪按比例均匀拌入沼气菌种，放进发酵瓶内，并加满水，乙装置