甲烷烷烃学案Word文档格式.docx
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B、易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质,一定是有机物
C、所有的有机物都易燃烧D、大多数有机物聚集时形成分子晶体
在人类已知的化合物中,品种最多的是()
A、过渡元素的化合物B、第ⅠA族的化合物
C、第ⅣA族的化合物D、第ⅥA族的化合物
某有机物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1:
1,由此可得出的结论是()
A、该有机物分子中,三种元素的原子个数之比为C:
H:
O=1:
2:
3
B、分子中碳、氢原子个数比为1:
2
C、该有机物中必定含氧元素D、无法判断该有机物中是否含氧元素
二、甲烷
经定量分析得甲烷中含C75%、H25%(质量分数),标准状况下密度为0.717g/L,求甲烷的分子式。
1、甲烷的分子结构
化学式:
电子式:
结构式:
分子构型:
键角:
分子极性:
甲烷是最简单的烃,也是烃中H质量分数最高的烃。
2、甲烷的物理性质
甲烷又名沼气、坑气,是一种无色、无气味的气体,密度0.717g/L(标准状况),比空气小,极难溶于水。
此外,天然气的主要成分也是甲烷。
3、甲烷的化学性质
甲烷的化学性质比较稳定,通常条件下,既不能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,也不与强酸、强碱发生反应。
但甲烷的稳定性是相对的,在特定条件下也会发生某些反应。
⑴氧化反应
纯净的甲烷在空气里安静的燃烧,火焰呈蓝色,同时放出大量热。
CH4+2O2→CO2+2H2O
操作:
所有可燃气体与空气(或氧气)的混和气体在一定范围内点燃都会发生爆炸,所以点燃甲烷前应进行验纯。
因此煤矿矿井中必须采取严格的安全措施,如通风、严禁明火等,防止爆炸事故。
思考:
1、请设计一个简单的实验操作,验证甲烷燃烧产物。
2、如何鉴别甲烷、氢气、CO三种无色气体?
用途:
甲烷是一种很好的燃料,清洁,热值高。
⑵取代反应(条件:
光照)
【实验5-2】
现象:
混和气体颜色变浅,量筒内壁出现油状液滴,量筒内液面上升。
分析:
反应方程式:
取代反应:
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。
取代反应和置换反应的区别?
卤代烃:
烃分子中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物叫做卤代烃。
⑶受热分解
条件:
_________空气并加热至1000℃
化学方程式:
若要使0.5molCH4完全与氯气发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为()
A、2.5molB、2molC、1.25molD、0.5mol
对CF2Cl2(商品名称为氟利昂-12)的叙述正确的是()
A、有两种同分异构体B、有四种同分异构体C、只有一种结构D、是非极性分子
4、甲烷的实验室制法
原理:
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4↑
药品:
无水醋酸钠、碱石灰
加热
制取装置:
固固加热;
收集方法:
________。
甲烷的制取、收集装置与______的相同。
三、烷烃
1、定义
分子里碳原子间都以_____________键结合成_____状,碳原子其余的价键全部跟_______相结合的烃,叫做饱和烃,又叫烷烃。
2、烷烃的结构特点
3、表示
⑴分子式
⑵结构式
⑶结构简式
4、同系物:
结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。
同系物的特点:
⑴具有相同的通式。
烷烃的通式为________________________。
⑵分子量相差14的整数倍。
根据烷烃的分子通式,随C原子数增加,烷烃中H的质量分数_______(填增大或减小),其极值为______________。
5、烷烃的性质
⑴物理性质
p116表5-1
烷烃的物理性质随分子内C原子数的递增,呈现规律性变化。
状态:
气→液→固;
熔沸点逐渐升高;
密度逐渐增大(比水小);
均难溶于水,易溶于有机溶剂。
常温下n(C)≤4的烷烃呈气态。
由沸点数据:
甲烷:
-146℃;
乙烷:
-89℃;
丁烷:
-0.5℃;
戊烷:
36℃,可判断丙烷的沸点可能是()
A、高于-0.5℃B、约是30℃C、约是-40℃D、低于-89℃
⑵化学性质
与甲烷相似。
通常状况下,很稳定,跟酸、碱及氧化剂都不发生反应,也难与其他物质化合。
但在特定条件下,也能发生燃烧、取代、分解等反应。
氧化反应:
烷烃在空气中都能点燃,完全燃烧生成CO2和H2O。
CnH(2n+2)+(3n+1)/2O2→nCO2+(n+1)H2O
取代:
烷烃在光照条件下,都能与氯气发生取代反应。
6、同分异构
⑴同分异构现象:
化合物具有相同的分子式,却具有不同的结构式的现象。
同分异构体:
具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
例如:
C4H10具有以下两种结构:
下列说法中正确的是()
A、式量相同的物质一定是同种物质
B、分子量相同的不同有机物一定是同分异构体
C、同分异构体一定具有相同的分子量
D、满足通式CnH2n+2(n≥1)的有机物一定是烷烃
有下列物质:
A、O2和O3B、6C和6CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
BrH
D、甲烷和庚烷E、Br―C―HBr―C―Br
HH
其中互为同位素的是________,互为同素异形体的是________,互为同系物的是________,互为同分异构体的是________,属于同一种物质的是___________。
⑵同分异构体书写
小结:
烷烃的同分异构都是碳链异构。
书写方法:
主链由长到短,支链由整到散,支链位置由心到边,支链排布由孪邻到间。
练习:
写出满足下列分子式的同分异构体。
C5H12
C6H14
⑶同分异构体的性质
物理性质:
不同。
一般结构中支链越多,熔沸点越低,密度越小。
化学性质:
相似又有区别。
相似:
都是烷烃,都能燃烧、光照卤代等。
区别:
卤代产物种类不同。
C5H12的3种同分异构体的一氯取代产物各有多少种?
7、烃基
烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫做烃基。
一般用“R-”表示。
烷烃失去H原子后形成的烃基叫烷烃基,简称烷基。
“―CH3”叫做甲基;
“―CH2CH3(-C2H5)”叫做乙基;
“-CH2CH2CH3”叫做丙基等。
在带有支链的烷烃中,其支链可以看成是由烷基取代了烃分子中的氢原子而形成的。
当C原子数大于等于3时,烃基存在异构现象。
-C3H7有-CH2CH2CH3和-CH(CH3)2两种结构。
8、烷烃的命名
系统命名法:
⑴定主链:
选定分子中最长的碳链为主链,并按照主链碳原子数命名为“某烷”。
若有等长的碳链可供选择时,选取主链最多的碳链为主链。
主链碳原子数在十个以内的,按主链碳原子数依次用天干:
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。
主链碳原子数在十个以上的,就用数字表示。
⑵主链编号:
把主链中离支链最近的一端为起点,对主链碳原子编号,以确定支链位置。
若距离相等,则以较小取代基最近为准。
若分子内含有多个支链,则使各支链位置编号之和最小。
⑶书写命名:
把支链作取代基,把取代基的名称写在烷烃名称前面,并在前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位置,数字和取代基之间用“-”格开。
若含多个相同取代基,可将它们合并,在前面分别标出各自位置,并用“,”在数字间格开,再用二、三等数字表示同种取代基数目。
若含有不同取代基,则简单的在前,复杂的在后。
用系统命名法对下列有机物命名:
(1)CH3—CH2—CH—CH2—CH2—CH3
(2)CH3—CH—CH—CH2—CH—CH3
∣∣∣∣
CH3-CH—CH3CH3CH2-CH3CH3
(3)CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3(4)CH3—CH2CH2—CH3
∣∣∣∣∣
CH3CH3CH3CH3—C—CH—CH3
∣
CH3—CH2—CH2
根据名称写出相应的结构简式
(1)2—甲基丁烷
(2)3,3—二甲基戊烷
(3)2,5—二甲基—3—乙基庚烷(4)2,2,3,3—四甲基戊烷
(5)2,4,6—三甲基—5—乙基辛烷
1、下列说法正确的是()
A、有机物都不溶于水,易溶于有机溶剂
B、有机物只能从有机生命体中取得
C、组成中仅有C、H两种元素的有机物叫烃
D、有机物不具备无机物的性质,都是非电解质
2、由甲烷的结构式不能获得的信息是()
A、一个甲烷的分子由一个碳原子和四个氢原子构成
B、甲烷的摩尔质量为16g/mol
C、甲烷分子中一个碳原子和一个氢原子之间共用一个电子对
D、甲烷分子的空间构型为正四面体型
3、甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是()
A、CH3Cl只有一种结构B、CH2Cl2只有一种结构
C、CHCl3只有一种结构D、CH4中四个价键的键角和键长都相等
4、氯仿可作麻醉剂,但常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒光气(COCl2):
2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2。
为了防止事故发生,在使用前须检验氯仿是否变质,应选用的试剂是()
A、NaOH溶液B、AgNO3溶液C、盐酸D、水
5、下列物质中,一定条件下可与甲烷发生反应的是()
A、氯气B、溴水C、氧气D、酸性高锰酸钾溶液
6、甲烷在高温条件下可发生裂解:
2CH4C2H2(g)+3H2,现使甲烷裂解得到的混合物的气体对氦的相对密度为2.5,且其中含有上面化学方程式中的物质,则甲烷的分解率是()
A、2.5%B、7.5%C、9.5%D、10%
7、有3mL甲烷和一氧化碳的混合气体,完全燃烧恰好用去3mL氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是()
A、1:
2B、1:
1C、2:
1D、任意比
8、由CH4、CO、H2中的一种、两种或三种组成的气体,完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量之比是1:
2,下列判断中不正确的是()
A、原气体中一定含有CH4B、原气体中可能不含CH4
C、原气体中若含有CO,则一定含有H2
D气体中若同时含有CH4、CO和H2,则CO与H2的物质的量之比为1:
9、某学生把醋酸钠晶体与碱石灰按一定比例混合后,加热制取甲烷,他几乎得不到甲烷,原因是()
A、碱石灰量太少B、没有催化剂
C、醋酸钠晶体用量太少D、醋酸钠晶体含结晶水
10、把纯净的甲烷和氯气混合在集气瓶中,用玻璃片盖好,放在光亮的地方,片刻后,下列有关说法正确的是()
A、气体发生爆炸反应B、瓶内气体的颜色变浅
C、瓶内气体的压强不变D、将蘸有浓氨水的玻棒伸入瓶内会出现白烟
11、衣物上沾有动植物油污,用水洗不掉,往往用汽油可洗去,这是因为大多数有机物难溶于,而易溶于。
有机化工厂附近严禁火种,这是因为绝大多数有机物。
有机物间的反应速率一般比无机物间的反应速率,所以反应时常需或使用。
12、化学上常用燃烧法确定有机物的组成。
这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
回答下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺序为
(2)C装置中浓硫酸的作用是;
(3)D装置中MnO2的作用是;
(4)燃烧管中CuO的作用是;
(5)若准确称取0.90g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加1.32g,B管质量增加0.54g,则该有机物的最简式为。
13、在标准状况下,2.8L某气态烃的质量是3.5g,已知该气体只由碳、氢两种元素组成,且质量比为6:
1,则该烃分子式为。
14、将224mL标准状况下CH4和O2的混合气体点燃,完全燃烧后,将生成的气体通入100mL0.02mol/L的石灰水中,得到0.1g白色沉淀。
求原混合气体中CH4和O2的体积比。
15、将75mL由甲烷、氢气、一氧化碳组成的混合气与200mL氧气混合点燃,经充分反应并干燥后,总体积减少了100mL,再将剩余的气体通入碱石灰吸收,体积又减少了50mL,上述体积均在25度,1.01×
105Pa下测定,求原混合气体中各组分的体积。
烷烃
1、光照对下列反应几乎没有影响的是()
A.氯气和氢气反应B.氯气跟甲烷反应
C.甲烷跟氧气反应D.次氯酸分解
2、同分异构体具有()
①相同的分子量②相同的分子式③相同的最简式④相同的物理性质
⑤相同的化学性质
A①②③B①②④C①②⑤D②③⑤
3、2,2—二甲基丙烷的一溴代烷有()
A1种B2种C3种D4种
4、下列化学式能代表一种纯净物的是()
A.C3H7ClB.C4H10C.C5H12D.CH2Br2
5、烷烃C4H10中的C—C键和C—H键数目()
A、4个,10个子B、3个,10个C、4个8个D、3个,8个
6、两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧后生成0.16molCO2和3.6g水,则混合气体是()
A.一定有甲烷B.一定是甲烷和C2H4
C.一定没有乙烷D.一定有C2H2
7、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
8、已知丙烷的二氯代物有四种,则其六氯代物有()
A、2种B、3种C、4种D、5种
9、若甲、乙两物质互为同系物则下列说法不正确是是()
A、甲、乙的结构必然相同B、甲、乙的组成元素必然相同
C、甲、乙的化学性质相似D、甲、乙的相对分子质量必然相差14n(n为正整数)
10、下列说法不正确的是()
A.分子为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
B.具有相同通式的有机物不一定互为同系物
C.两个相邻同系物的分子量数值一定相差14
D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物
11、篮烷的结构如右图所示:
下列说法不正确的是()A.篮烷的分子式为C12H14B.篮烷分子中存在3个六元环C.篮烷分子中存在3个五元环D.篮烷的一氯代物共有4种同分异构体
12、等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O,耗氧量最多()
A、C2H6B、C3H8C、C4H10D、C5H12
13、现有CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6五种有机物,等质量的上述物质中,相同状况下体积最大的是__________;
等质量的上述物质完全燃烧时,消耗氧气的量最多的是__________;
同状况、同体积的以上五种物质中,完全燃烧时耗去氧气最多的是________;
同质量的上述物质完全燃烧时,生成CO2最多的是__________;
生成水最多的是_____________。
14、有下列物质:
A.O2和O3;
B.
;
C.CH3CH2CH2CH3和CH3-CH-CH3
HHCH3
D.Br-C-Br和H-C-Br;
E.甲烷和庚烷
HBr
上述各组物质中,互为同位素的是_________(填序号,下面同);
互为同素异形体的是_________;
互为同系物的是_________;
互为同分异构体的是_________;
属于同一种物质的是_________。
15、在C7H16的同分异构体中,主链是五个碳原子的已写出2,3-二甲基戊烷外,其它主链是五个碳原子的同分异构体的结构简式和名称分别为为
。
16、1×
105Pa、120℃时,某气态烃CxHy与足量的氧气在密闭容器中混合,经电火花引燃后,恢复到原来状况,反应前后容器中压强不变,则x=,y=。
17、乙烷和丙烷的混合气体充分完全燃烧后,先将产物通过浓硫酸,浓硫酸增重2.04g,然后再通过足量过氧化钠固体,固体增重2.24g,则混和气体中乙烷和丙烷的体积比为________。
18、按系统命名法命名下列烷烃
19、标准状况下,密度0.717g/L的某气态烃0.56L,在足量氧气中充分燃烧,反应后的气体先通过无水氯化钙,氯化钙增重0.9g,再通过氢氧化钠溶液,溶液增重1.1g。
通过计算判断此烃的分子式。
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- 甲烷 烷烃