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1、1/6 最简单的有机化合物甲烷一、甲烷分子组成与结构1、三式：分子式：；电子式：结构式：。2、甲烷空间结构的描述：甲烷是结构，碳原子位于，顶点都是。物理性质：色味体，比空气，溶于水。2、化学性质：一般情况下，性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等反应。()甲烷的氧化反应：有机方程式书写不用“=”而用表示。CH4(g)2(g)CO2(g)+2H2O(l)问题：点燃甲烷前要进行什么操作?火焰的颜色是什么?燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些?、燃烧后的产物如何检验?(2)甲烷的取代反应:取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团的反应叫取代反应。取代反应与置换反应区别如下：3、甲烷与氯气在光照条件下反应，现
2、象：黄绿色逐渐，瓶壁出现，说明产生了不溶于水的物质。瓶口有，使湿石蕊试纸变，推断有氯化氢生成。四个反应的方程式、。甲烷四种取代产物性质见下表：3、热解反应：CH4C+2H2三、烷烃1、烷烃定义与通性：烃的分子里达到“饱和”的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。通式：（n1）,如乙烷、丙烷、丁烷等。通性：n4体，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -2/6 溶沸点、密度随碳原子数增大而通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂反应，也难与其它物质化合。可燃：在空气中燃烧生成。取代：在光照条件下，都能与氯气等发生反应。2、同系物：相似，在分子组成上的物质互称为同系物。如：甲烷、
3、乙烷、丙烷互称为同系物，它们都属于烷烃。(1)烷烃的命名方法根据分子里所含碳原子的数目来命名。A.碳原子数在十以下的，依次用来表示。如：戊烷、辛烷等。B.碳原子数在十以上的，就用来表示。如：十一烷、十七烷等(2)烃基所剩余的部分。一般用“R”表示。如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个 氢原子后所剩余的原子团叫烷基。如：CH3叫基，CH2CH3叫基。3、同分异构体：化合物具有相同的，但具有的现象，叫做同分异构现象。如正丁烷和异丁烷。具有现象的化合物互称为同分异构体。一、同系物规律1、同系物：结构相似，组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质。须知：(1)同系物必须是同类有机物(2)结构相似指具
4、有相似的原子连接方式，相同的官能团类别和官能团数目(3)具有相同通式的有机物除烷烃外，不能以通式相同的作为确定是不是同系物的充分条件(4)同分异构体之间不是同系物关系（5）同系物的物理性质具有规律性的变化；同系物的化学性质相似。2、同系物的判断规律：(1)一差（分子组成至少相差一个CH2原子团）(2)一同（具有相同的通式）(3)二相似（结构相似，化学性质相似）三、有机物的命名1、烷烃的命名(1)首先选择主链：选择分子中最长碳链称作某烷（由主链C原子数决定烷的名称）；若有两条碳链等长，则以含取代基（或支链）多者为主链。(2)对主链碳原子编号：从离取代基最近的一端编起（以阿拉伯数字）；若在离两端等
5、距离的位置同时出现取代基时，则从哪端编号能使取代基位置之和最小，就从哪一端编起。(3)写出烷烃的系统名称.2、含有官能团或特殊原子团的化合物命名时，首先确定命名的化合物母体，然后据母体进行命名。母体的确定是根据化合物分子中的官能团或特殊基因。如含：“”的化合物，以烯为母体，化合物最后名称为“某某烯”；含OH、CHO、COOH 的化合物分别以醇、醛、酸为母体。苯的同系物以苯为母体命名。官能团的链状化合物选择主链一律以含官能团的最长碳链为主链，编号时从官能团（CHO、COOH）或离官能团近的一端（醇、卤代烃）编号，其他步骤跟烷烃命名相似。苯的同系物与苯的取代物命名时苯环上的编号既可顺时针编，亦可逆
6、时针编，但是要从环上最简单的取代基或侧链编起，且使各取代基或侧链的位置之和最小。（也可能用习惯命名法），如：邻二甲苯，：间二甲苯，：对二甲苯。例 1 在光照下，将等物质的量的CH4和 Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -3/6 A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl 例2 以下各组物质：金刚石和C60 H2、D2和 T2 U235和U238CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3乙烷和已烷 CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和 CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中，互为
7、同位素的是（填序号，下同），互为同素异形体的是，互为同系物的是，属于同一物质的是。实验探究甲烷与氯气的取代反应1、反应前量筒中 V（CH4）：V（Cl2）=_,向 100 mL量筒中充入 CH4、Cl2的方法：_ _ 2、CH4与Cl2发 生 反 应 的 条 件：_;若 日 光 直 射，可 能 会 引 起：_ 3、实验中观察到的现象有：量筒上出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_,_ 等。4、实验中生成的油状液滴的化学式：_，其中_ 是重要的溶剂5、饱和食盐水中有少量固体析出，其原因：_ 6、用饱和食盐水而不用水的原因：_ 想一想：若在饱和的氯化钠溶液中滴加几滴紫色石蕊试液，你还可能观察
8、到的现象是_。若将饱和食盐水换成AgNO3、Na2SiO3溶液，还可观察到的现象是_ 一、选择题12005 年 1 月 14 日，成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回了350 照片和大量数据。分析指出，土卫六“酷似地球经常下雨”，不过“雨”的成份是液态甲烷。以下关于土卫六的说法中，不正确的是（）A土卫六上存在有机分子 B地表温度极高C地貌形成与液态甲烷冲刷有关 D土卫六上形成了甲烷的气液循环系统2甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（）A 甲烷的分子式为CH4 B甲烷气体中含碳元素和氢元素C甲烷气体中只含有碳元素和氢元素 D甲烷的化学性质比较稳定3已知瓦斯气又叫煤层气，它与天然
9、气成分无异，以下有关说法不正确的是（）A瓦斯气主要成分是甲烷B瓦斯气在空气中占任意体积分数时，均会发生爆炸C井下与时通风透气、加强监测，控制瓦斯气的浓度并严禁明火，是安全生产的关键之一D煤层气直接排放到空气中，不仅浪费资源还会加剧温室效应。4、以下微粒中，与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是（）A、HCl B、NH3 C、NH4 D、OH-5、将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和 NaOH的玻璃管。结果盛NaOH的玻璃管质量增加了1.1g，则原来甲烷在标准状况下的体积为（）A、2.24L B、1.12L C、0.56L D、0.28L 6以下化学性质中
10、，烷烃不具备的是（）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -4/6 A可以在空气中燃烧 B与 C12发生取代反应C可以与溴水中的溴反应而使溴水褪色 D能使高锰酸钾溶液褪色7、以下有机物没有同分异构体的是（）A、C4H10 B、CH3Cl C、CH2Cl2 D、C5H128、以下分子式只能表示一种物质的是（）A、C2H6 B、C4H10 C、C4H4Cl2 D、C 9、标准状况下将35ml 气态烷烃完全燃烧，恢复到原来状况下，得到140ml 二氧化碳气体，则该烃的分子式为（）A、C5H12 B、C4H10 C、C3H6 D、C3H810、两种气态烃的混合气体共1L
11、，在空气中燃烧生成1.5LCO2 气体和 2L 水蒸气（气体体积均在相同状况下测定），关于该混合气体的说确的是（）A、一定含有甲烷 B、一定含有甲烷，不一定含乙烷C、一定含有乙烷，不一定含有甲烷 D、一定不含有乙烷11、相对分子质量为100 的烷烃，主链上有5 个碳原子的同分异构体有种A、3 B、4 C、5 D、6 12、以下各物质中属于同分异构体的是（）A、石墨与金刚石13、互称为同分异构体的物质不可能具有（）A、相同的相对分子质量 B、相同的结构C、相同的通式 D、相同的化学式14以 M原子为中心形成的MX2Y2分子中 X、Y 分别只以单键与M结合。以下说确的是（）A若 MX2Y2分子为平
12、面四边形就有两种同分异构体B若 MX2Y2分子为平面四边形则无同分异构体C若 MX2Y2分子为四面体形就有两种同分异构体D若 MX2Y2分子为四面体形则无两种同分异构体15、1mol 某烷烃完全燃烧，需要8mol 氧气，这种烷烃的化学式是（）A、C3H8 B、C4H10 C、C5H12 D、C6H1416、以下物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是（）A、氯气 B、溴水 C、氧气 D、KMnO4溶液17、将 CH4（隔绝空气）加热到1000以上，可发生反应CH4 C+2H2，然后通入水蒸气，则混合气体中不可能存在的气体是（）A、CO B、H2 C、CO2 D、O2二、填空题18、化学式为
13、C8Hm的烷烃，m值等于；CnH22的烷烃，n 值等于；相对分子质量为212 的烷烃的分子式为。19目前，从自然界发现的和人工合成的有机物已经超过2000 万种，远远多于无机物。其主要原因如下：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -5/6 有机化合物都含有C元素，碳原子最外层有个电子，每个C原子可以与C原子或其他元素的原子形成个共价键，这些共价键可能是、或。多个 C原子可以相互结合成或，而分子式相同的分子，其结合方式也有可能不同。如4 个 C原子相互以单键结合的方式就有4 种，请在以下方框中画出其他3 种结合方式：20烷烃分子中的基团可能有四种：CH3、CH2
14、、其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃(除甲烷外)中存在的关系作讨论：以下说确的是Aa 的数目与 b 的数目的大小无关 Bc 增加 1，a 就会增加 3 Cd 增加 1，a就会增加2 Db 增加 1，a 就会增加 2 四种基团之间的关系为：a=(用 a、b、c、d 表示)若某烷烃分子中，b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有种。21一卤代物只有一种的烷烃，其分子结构有“球形”（A）和“椭球形”（B）两类，它们的组成有一定的规律性，A类是以甲烷分子为母体，用甲基经过多次循环处理后制得的；B类是以乙烷分子为母体，用甲基多次循环处理后制得的。写出碳原子数在10 个之，一卤代烃只有一种的烷
15、烃的结构简式。；A 与 B之间是否存在同分异构体？为什么？。22(2001 年市高考综合能力测试)目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分为CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：根据以上化学方程式判断，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大是。因此燃烧管道煤气的灶具如需改燃天然气，灶具的改进方法是进风口（填“增大”或“减少”），如不作改进可能产生的不良后果是，管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：乙烷丙烷丁烷熔点（）-183.3-189.7-1
16、38.4 沸点（）-88.6-42.1-0.5 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是。烷烃的命名：（1）习惯命名法：C3H8：_ CH3CH(CH3)2_；CH3C(CH3)2CH2CH3:_；（2）系统命名法：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -6/6 步骤：1、选主链 2、编号位 3、写名称练：（1）CH3C(CH3)2CH（CH3）CH3的名称是 _；（2）（3）参考答案：1、B 2、B 3、B 4、B 5、C 6、D 7、BC 8、A 9、B 10、A 11、C 12、CD 13、B 14、AD 15、C 16、AC 17、D 1818 10 C15H32194 4 单键双键三键碳链碳环（其它合理形式亦可）20 AC 2+c+2d 321CH4，CH3CH3，C(CH3)4，(CH3)3CC(CH3)3不可能有同分异构体存在。因为A类物质中碳原子数为奇数。22天然气；增大；不能充分燃烧，生成有毒的CO；丁烷遇冷凝结为液体使管道气流不畅。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -