甲烷完整学案 .pdf

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1、学科网 (ZXXK.COM) - 学海泛舟系列资料上学科网， 下精品资料！学科网 - 学海泛舟系列资料版权所有 学科网第五章烃5-1 甲烷一、关于有机物：1、有机物：指含的化合物（除CO、碳酸、氰化物、金属碳化物等外）。除碳元素外还通常含有等几种元素。2、有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点，燃烧、导电、溶于水、溶于有机溶剂。有机反应一般，一般需和使用，常伴有；所以有机反应中常用“”不用“=”。3、有机物种类繁多的原因：碳原子有个价电子，可以和其他原子形成个共价键；碳碳之间可以形成单键、也可以形成和；碳碳之间结合的方式可以是链状，也可以是状。4、仅由和两种元素组成的有机化合物总称为。是最简单的

2、烃二、甲烷1、甲烷的分子组成和结构：化学式：电子式：结构式：分子空间构型：键角：分子极性：2、甲烷的物理性质和存在：甲烷是一种色、味、溶于 水、通常为态的有机物，密度比空气。、的主要成分是甲烷。3、甲烷的化学性质和用途：甲烷分子结构稳定，怎样证明甲烷的稳定性？通常不与、和反应， 但在一定条件下也会发生某些反应，如：取代反应、氧化反应和高温分解。写出有关化学方程式。（1）、可燃性：写出化学方程式：怎样防止气体爆炸？点燃前必须先怎样检查其燃烧的生成产物？思考：如何区别H2、 CO、CH4三种气体？（2）、取代反应：、甲烷的氯代反应：（注意反应条件及书写方法）第一步： CH4 + Cl2+ HCl

3、第二步： CH3Cl + Cl2+ HCl 第三步： CH2Cl2 + Cl2+ HCl 第四步： CHCl3 + Cl2+ HCl 或 CH4 + Cl2CH3Cl + HClCH4 + Cl2CH2Cl2 + HCl 图 5-1 知识梳理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 学科网 (ZXXK.COM) - 学海泛舟系列资料上学科网， 下精品资料！学科网 - 学海泛舟系列资料版权所有 学科网CH4 + Cl2CHC

4、l3+ HCl CH4 + Cl2 CCl4 + HCl、反应现象：产物呈气态的有；呈液态的有，主要用途是、取代反应概念：、取代反应的训练：写出甲烷与溴蒸气的第一步化学反应方程式：（3）、受热分解：、分解条件：、反应方程式：（4）、 用途： 甲烷是一种很好的，并可用来制取等。1、取代反应：是一种很重要的有机反应类型，与无机的置换反应有本质区别，如下表：2、甲烷的空间构型历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出： 通过研究二氯甲烷是否存在不同结构来

5、确定。若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种：如图5-3 而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：如图5-4 所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。另外，通过测量甲烷分子中四个键角相等且等于109028/也能证明甲烷为正四面体结构。例 1、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( ) A CH3Cl B CH2Cl2C CCl4D HCl 解析 : 甲烷与氯气的反应是一个连续的反应，比较复杂， 无论按何种体积比混合，都很难控制反应停止于那一步，因此四步反应都发生，产物中四种有机物都有，且每一步都有HCl 生成，所以

6、HCl 的产量最多。 答案 ： D指津点密取代反应置换反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl Zn+H2SO4=ZnSO4+H2定义反 应中 电子 得失不一定 发生电 子偏移，因此不一定是氧化还原反应一 定 发 生 电 子转移， 一定是氧化还原反应图 5-4 图 5-2 图 5-3 经典示例质量不变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 学科网 (ZXXK.COM) - 学海泛舟系列资料上学科网， 下精品资料！学科网 -

7、学海泛舟系列资料版权所有 学科网例 2、若要使 1mol CH4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、2.5mol B、2mol C、1.25mol D、0.5mol 解析 : 生成的四种有机物的物质的量相同，根据碳原子守恒， CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都为 0.25mol ，又根据：CH4 + Cl2CH3Cl + HCl0.25mol 0.25mol CH4 +2 Cl2CH2Cl2 +2 HCl 0. 5mol 0.25mol CH4 +3Cl2CHCl3+3 HCl 0.75mol 0.25mol CH4 +4

8、 Cl2 CCl4 +4HCl1.0mol 0.25mol 所以， n(Cl2)=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1.0mol=2.5mol 答案 ：A(记住：每生成 1.0mol 的 CH3Cl 就消耗 1.0mol 的 Cl2、每生成 1.0mol 的 CH2Cl2就消耗 2.0mol的 Cl2、每生成1.0mol 的 CHCl3就消耗 3.0mol 的 Cl2、每生成 1.0mol 的 CCl4就消耗 4.0mol 的 Cl2。)例 3： 甲烷与过量氧气混和，用电火花引爆后，气体密度为同温同压下H2密度的 15 倍，求原混和气体中甲烷与氧气的体积比。解析 :爆炸后产物为CO

9、2、O2和 H2O（g）设反应前混和物共1mol，甲烷物质量为x，由反应 CH4+2O2CO2+2H2O（g）前后气体物质的量不变，质量也不变。16x+32 (1-x)= 1 30 x=0.125mol O2为 1.0mol0.125mol=0.875mol V(CH4)V(O2)=0 .125 0.875=17 答案 ： 17。1、下列物质中不属于有机物的是A 、CO（NH2）2B、NH4CNO C、C Cl4D 、CH3CH2OH 2、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

10、质，都是非电解质3. 下列气体的主要成分不是甲烷的是( ) A.沼气 B. 天然气 C. 水煤气 D. 坑道所产生的气体4、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、由甲烷制炭黑D、钠与水反应制得H25、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（）同步练习物质的量不变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 学科网 (ZXXK.COM) - 学海泛舟系列资料上学科网， 下精品

11、资料！学科网 - 学海泛舟系列资料版权所有 学科网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6、甲烷在高温条件下可发生裂解：2CH4 C2H2(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、30% B、40% C、50% D、60% 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、 1：2 B、1：1 C、2：1 D、任意比8、由 CH4、CO、H2中的一种、两种或三种组成的气

12、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CH4C、原气体中若含有CO，则一定含有H2D 气体中若同时含有CH4、CO 和 H2，则 CO 与 H2的物质的量之比为1：2 9、空气中含甲烷5%15(体积分数 )点燃就会发生爆炸，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中所占的体积分数是 (提示：甲烷与氧气恰好完全反应时爆炸最强烈) A.5% B.9.5% C.10% D.15% 10、有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的组成与烷烃相似。下列说法错误的是（）A、硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2B、甲硅烷燃烧生

13、成二氧化硅和水C、甲硅烷（ SiH4）的密度小于甲烷D、甲硅烷的热稳定性强于甲烷11、下列叙述正确的是A NH3 是极性分子，分子中N 原子是在3 个 H 原子所组成的三角形的中心B CH4 是非极性分子，分子中C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的正方形的中心C H2O 是极性分子，分子中O 原子不处在2 个 H 原子所连成的直线的中央D CO2 是非极性分子，分子中C 原子不处在2 个 O 原子所连成的直线的中央12、用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图，它属于（）A、 无机物B、烃 C 、高分子化合物D 、有机物13、 已知天然气的主要成分CH4是一种会

14、产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和 CO2产生的温室效应，前者大。 下面是有关天然气的几种叙述：天然气与煤、 柴油相比是较清洁的能源；等质量的 CH4和 CO2产生的温室效应也是前者大；燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的( )。A.是B.只有C.是和D.只有课外延伸甲烷的实验室制法：（1）药品：无水醋酸钠和碱石灰混和加热：（2）反应原理：脱羧反应（取代反应）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 学科网 (Z

15、XXK.COM) - 学海泛舟系列资料上学科网， 下精品资料！学科网 - 学海泛舟系列资料版权所有 学科网通式： RCOONa + NaOH RH + Na2CO3碱石灰中 CaO的作用：吸收水分使混和物疏松，利于甲烷逸出稀释NaOH, 防止高温下腐蚀玻璃。（3）发生装置：与制O2、NH3装置相同。（4）收集方法：排水法或向下排空气法。阅读材料中新网 2007年 3 月 14日电 综合媒体报道， 美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船近日发现证据，显示土星最大卫星土卫六上存在多个“ 大海洋 ” 。不过科学家表示，这些“ 大海洋 ” 中似乎不存在液态水，而是液态甲烷或乙烷等物质。以下是土星最大卫星土卫六的

16、天气预报：将有黄色烟雾和小雨，间或有暴风雨、雨量大，“ 雨水 ” 主要成分为液态甲烷。正当欧洲和美国民众为持续多日的酷暑叫苦不迭时，欧美科学家7 月 27 日却向人们描绘了一幅土卫六零下 100 多摄氏度极寒环境中下着甲烷雨的奇特情景。从“ 卡西尼 ” 飞船发回地球的图像看，体积甚至大于水星的大个子卫星土卫六表面分布着疑似河道的暗色通道和疑似湖泊的暗斑，还有庞大的层积云，类似于地球上的热带云层。尽管土卫六上现在的大气层与远古时代的地球非常相似，但土卫六上的气温可达到零下179 摄氏度，空气密度是地球大气的10 倍，而且土卫六体积更小、没有海洋，因此其气候与地球相差很大。德国科隆大学的专家说:“ 我们已经发现了在一个遥远星球上 也就是土卫六 存在毛毛细雨的首个证据，这些雨水由液态甲烷和少量液氮组成。”但来自西班牙巴斯克大学的专家在另一份报告中说，土卫六的降雨要猛烈得多，类似于地球上的暴风雨。 摘自新网2006年 07月 28日新闻 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -