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1、最简单的有机物甲烷 考纲点击 1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应；3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质 有机物：组成里含 碳 元素的化合物。（CO、CO2、H2CO3 及其盐除外）烃：仅由 碳 和 氢 两种元素组成的化合物。一、甲烷 1.甲烷的分子组成和结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 CH4 CH4 结构特点：整个分子呈 正四面体 型结构，4 个 CH 键的键长、键角、键能（强度）完全相同，键的空间排列对称，键角为 10928 ，分子为非极 性分子。注意：CH2Cl2（
2、二氯甲烷）只有 1 种结构，说明甲烷是正四面体结构 2.物理性质：甲烷是一种 无 色、没有气味 的气体，极难 溶于水，密度比空气 小 。3.化学性质：比较稳定，通常不与 强酸、强碱、强氧化 剂反应。甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色（即跟二者不反 ）在特定条件下，也会发生某些反应。（1）氧化反应：CH4（g）2O2（g）CO2(g)2H2O （2）取代反应：有机物分子中某些 原子 或 原子团 被其他的 原子 或原子团所代替的反应。现象：试管内黄绿色气体颜色变浅 试管壁出现油状液滴 点燃 试管中有少量白雾 试管内液面上升 结论：甲烷与氯气的混合气体无光照时，不发生反应，在光照条件下
3、，甲烷与氯气发生了化学反应。化学方程式：生成的卤代物：均不溶于水 甲烷中每取代 1molH，需 1molCl2来反应 （3）甲烷受热分解：CH4 C +2H2 二、烷烃 1.定义：烃分子中的碳原子之间只以 单 键结合，碳原子剩余的价键全部跟 氢 原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。2.组成通式：CnH2n2 。3.结构特点 碳碳单键(CC)呈链状（直链或带支链）“饱和”：碳原子剩余的价键全部氢原子结合，每个碳原子都形成 4 个单键。烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 异丁烷 分 子 式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C4H10 结构简
4、式 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH3 4物理性质：烷烃随着碳原子增多，其熔沸点升高，碳原子 14 的烷烃，常温下是气态，多于 4 个碳原子的烷烃是液态或固态。（新戊烷是气态）烷烃分子中，支链越多，熔沸点越低，相对密度越小。5.烷烃的化学性质：与甲烷相似，通常状况下很稳定，跟 强酸、强碱、强氧化剂 都 高温（炭黑）CH3 性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯
5、甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均不反应，都能在空气里 燃烧 ，在光照下与 氯 气发生 取代 反应 6.烷烃的命名：烃基：烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。甲基（CH3）、乙基（CH2CH3）习惯命名法：按碳原子总数读做“某”烷 十个碳以内的：
6、读“天干”名（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）十个碳以上的：按碳原子总数读做“某”烷。同分异构体：读做“正”、“异”、“新”。例如：C5H12（戊烷）C8H18（辛烷）C17H36（十七烷）系统命名法：选主链称某烷：选最长的碳链为主链，按主链上的碳原子数读“某”烷。写编号定支链：离支链最近为起点编号，确定支链的位置。书 写 顺 序：支链编号短线支链名称主链名称 二、同系物、同分异构体 1.同系物：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.同分异构现象和同分异构体（1）同分异构现象：化合物具有相同的 分子式 式，但具有不同 结构 的现象，叫做同
7、分异构现象。（2）同分异构体：具有 同分异构现象 的化合物互称为同分异构体。【比较四同】比较 概念 定义 化学式或分子式 结构特点 性质 同位素 质子数相同中子数不同的原子 用原子符号表示不同的原子1H、2H 电子排布相同，原子核结构不同 物理性质不同，化学性质相同 同素异形体 同一种元素组成的不同单质 同种元素符号，表示不同的分子组成 O2和 O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同，化学性质相似 同系物 结构相似分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物。不同 CH4、C2H6 结构相似。物理性质不同，有一定的递变规律；化学性质相似 性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和
8、甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均同分异构体 分子式相同，结不同的化合物。相同
9、 不同或相似 物理性质不同，化学性质也不一定相同。可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质；1属于烃类的有机物是 ACH3COOH BCH2=CH2 CCH3CH2OH DCH3COOCH2CH3 2下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是 ACH3Cl BCCl4 CCH2Cl2 DCH4 3 若甲烷与氯气以物质的量之比 13 混合，在光照下得到的产物：CH3Cl；CH2Cl2；CHCl3；CCl4，其中正确的是 A只有 B只有 C的混合物 D的混合物 4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 5下列反应中，不属于取代反应的是
10、（）A B C D 6有关甲烷和乙烷的说法中，错误的是 A互为同系物 B均不能使高锰酸钾酸性溶液褪色 C在核磁共振氢谱图（1H核磁共振谱图）中，均只有 1 个吸收峰 D二氯取代物均为两种 7下列物质互为同分异构体的一组是 A35Cl 和37Cl BCH3CH2OH和 CH3OCH3 CO2和 O3 DH2O和 H2O2 8下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是 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 9C4H10的一氯取代物共有 A.1 种 B.2种 C.3种 D.4种 10下列物质中，互为同系物
11、的是 A12C和14C 乙烷和十六烷 C葡萄糖和果糖 O2和 O3 11下列各对物质中，互为同系物的是 ACH4、C2H4 BCH4、C2H5OH CC2H6、C3H8 DCH3COOH、C3H8 12有关化学用语正确的是 3222CH Cl+ClCH Cl+HCl 光照4222CH+2OCO+2H O 点燃32232CH CH Br+H OCH CH OH+HBr 26225C H+ClC H Cl+HCl 光照性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成
12、和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均 13两种气态烃组成的混合物 0.1 mol，完全燃烧得 0.16 mol CO2和 3.6 g H2O,则混合物中 A一定有甲烷 B一定有甲烷和乙烯（C2H4）C可能有乙烷（
13、C2H6）D一定有乙炔（C2H2）14下列不可能存在的有机物是()A 2 甲基丙烷 B 2，3二氯2，2二甲基戊烷 C 3 溴3乙基戊烷 D 2，2，3，3四甲基丁烷 15下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有 A2-甲基丙烷 B环戊烷 C2,2-二甲基丁烷 D2,2-二甲基丙烷 16下列各组物质中，互称为同分异构体的是()。A水与冰 BO2与 O3 C D 17下列化学用语表达正确的是 A一氯乙烷的结构式为 CH3Cl B丁烷的结构简式为 CH3(CH2)2CH3 C四氯化碳的电子式为 D苯的分子式为 18有机物：正戊烷 异戊烷 新戊烷 正丁烷 异丁烷，它们的沸点按由高到低的顺序排
14、列正确的是 A B C D 19下列说法中正确的是（）A和互为同位素 B 和互为同分异构体 C正丁烷和异丁烷互为同系物 Cl ClCl CCl2H2D性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜
15、色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均D 和是同一种物质 20等质量的下列有机物完全燃烧，消耗 O2最多的是 （）ACH4 BCH3CH3 CC2H2 DC5H12 21有下列各组微粒或物质 组两种微粒互为同位素；组两种物质互为同素异形体；组两种物质属于同系物；组两物质互为同分异构体；组两物质是同一物质。22（6 分）把 1 mol CH4 和一定量 Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，回答下列问题：（1）片刻后试管中的现象为：试
16、管内气体的颜色变浅，试管壁上出现 、试管内 。（2）在反应结束后，试管内的产物最多的是 ，空间构型呈正四面体的产物为 。（3）若（2）中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的 Cl2的物质的量为 。23（4 分）某气态烷烃 A的密度是相同状况下 H2的 29 倍，则：A的分子式为 ，请写出 A 所有同分异构体的结构简式 ，其一氯取代产物共有 种。24、有下列五种烃：乙烷 戊烷，其中互为同分异构体的是 （填序号），与之间的关系为 ，四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是 （填序号）、某烃 A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，性质了解有关实验的
17、结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均A在一定条件
18、下可发生如图所示的转化，请回答下列问题：（1）写出 A的电子式 ，E的结构简式为 （2）写出下列反应化学方程式，并注明反应类型 _ _，反应类型_；_，反应类型_；（3）除去 B中混有的少量杂质 A，所用的试剂为 25（8 分）下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，属于同位素的有 ，属于同一种物质的有 。(填序号)液氯 白磷 18O CH CH CH CH CH CH 3 3 3 3 红磷 16O 氯气 评卷人 得分 三、实验题（题型注释）26（10 分）利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下
19、图所示：（1）A中制取 C12反应的化学方程式是_。（2）D装置中的石棉上吸附着潮湿的 KI 粉末，其作用是_。（3）E装置的作用是_（填序号）。A收集气体 B吸收氯气 C吸收氯化氢（4）E 装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从 E 中分离出盐酸的最佳方法是性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常
20、不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均_。（5）将 l mol CH4与 C12发生取代，测得 4 种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是_。27、如右图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为 1：4）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。（1）假设甲
21、烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式。_。（2）经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是 A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定（3）U形管左端的气柱变化是 A.体积增大 B.体积减小但不会消失 C.体积减小直至消失 D.不变（4）试解释 U形管右端玻璃管中水柱变化的原因_。性质了解有关实验的结论了解取代反应了解甲烷的存在和甲烷的用途等重点甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物组成里含碳元素的化合物及其盐除外烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物一甲烷甲烷的分子组成和结构分子式电子式结子为非极性分子注意二氯甲烷只有种结构说明甲烷是正四面体结构物理性质甲烷是一种无色没有气味的气体极难溶于水密度比空气小化学性质比较稳定通常不与强酸强碱强化剂反应甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液褪原子或原子团所代替的反应现象试管内黄绿色气体颜色变浅试管壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管内液面上升结论甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应在光照条件下甲烷与氯气发生了化学反应化学方程式生成的卤代物均