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1、刘明亮主编（高考化学系列）- 1 -第第 2929 讲讲 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷赢在起跑线赢在起跑线基础知识导学基础知识导学一、甲烷1分子组成与结构（1）甲烷俗名沼气（存在于池沼中）、坑气（瓦斯，煤矿的坑道中）、天然气（地壳中）。（2）分子式：CH4；电子式：结构式：。（3）甲烷空间结构的描述：甲烷是结构，碳原子位于，顶点都是。2甲烷的物理性质甲烷是色味体，比空气，溶于水，但溶于 CCl4。3甲烷的化学性质（1）稳定性：一般情况下，性质很稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不反应。（2）可燃性：CH4+2O2CO2+2H2O 点燃（3）取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被
2、其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。甲烷与氯气在光照条件下反应，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、。二、烷烃（1）烷烃：碳原子间以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合的烃称为烷烃(也叫饱和链烃)（2）烷烃的通式： （3）烷烃物理通性：状态：C1-C4的烷烃常温为气态，C5-C11液态，C数11 为固态熔沸点：C 原子数越多，熔沸点越高。C 原子数相同时，支键越多，熔沸点越低。水溶性：不溶于水，易溶于有机溶剂。（4）烷烃的命名：碳原子数在 10 个以内，依次用“天干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）
3、代表碳原子数，其后加上“烷”字；碳原子数在 10 个以上，用汉字数字表示（如十二烷)。系统命名法的命名步骤： C 原子个数数最多； 支链最多的碳链，离最简单支链最近的一端编号，且支链位次之和最小；写名称： 。三、同系物和同分异构体1同系物及其判定（1）同系物的定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物称为同系物。（2）判定依据：分子组成符合同一 ，但彼此有若干个系差（CH2）；主碳链（或碳环）结构 （与环的大小无关）；所含官能团的种类和个数 ；有机物所属类别 。（3）同系物通式的归纳和应用：总结一系列具有相似结构的同系物的通式，应采用数学分析法。首先找出不同物质的分子
4、式，确定系差，再根据起始碳数即可确定通式。然后利用通式和数学极限知识即可求同系物中碳的最大含量。2同分异构体的书写方法与判断化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁烷和异丁烷。具有同分现象的化合物互称为同分异构体。（1）同分异构体的种类：碳架异构（指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构）；位置异构（指官能团或取代基在碳架上的位置不同而造成的异构）；类别异构（指有机物分子中的官能团不同或有机物类别不同而造成的异构，也叫官能团异构）。（2）同分异构体的书写方法：判 ：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构（一般用通式判断）。写 ：据有机物的类别异构写出各类
5、异构的可能的碳链异构。一般采用“减链法”，可概括为：写直链，一线串；取代基，挂中间；一边排，不到端；多碳时，整到散。移 ：一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先上一个官能团，依次上第二个官能团，依次类推。氢 ：按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。（3）同分异构体的判断依据：分子式必须 。相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体，如 C8H18和 C7H14O。结构 。碳链骨架不同，或官能团在碳链上的位置不同，或官能团种类不同。基础知识导学答案基础知识导学答案一、1正
6、四面体，正四面体的中心，氢原子 2无、无、气，小，极难3褪去、油状小液滴，白雾产生，变红，推断有氯化氢生成，CH4+Cl2CH3Cl+HCl(CH3Cl 一氯甲烷，不溶于 光水的气体)、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl(CH2Cl2二氯甲烷，不溶于水)、CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl(CHCl3 光 光三氯甲烷，俗名氯仿，不溶于水，有机溶剂)、CHCl3+Cl2 CCl4+HCl(CCl4四氯甲烷，又叫四氯化碳，不溶于 光水，有机溶剂)二、CnH2n+2(n1) ，找主链，编号码，支链位次、支链数目、支链名称某烷。三、通式，相似，相同，相同；类别、碳链、官位、饱和；相同、不同限
7、时基础训练（活页装订）限时基础训练（活页装订）刘明亮主编（高考化学系列）- 2 -1下列有关甲烷的说法中错误的是 A采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的 B天然气的主要成分是甲烷C甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水D甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2。下列说法正确的是凡可燃性气体点燃时都要先检验纯度 某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，该物质一定为甲烷沼气、天然气、煤气的主要成份都是甲烷 . 甲烷和氢气一样也是一种最理想的气体燃料3。在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每 mol 该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气A. 1molB. 1.5molC.
8、2molD. 2.5mol4。下列有机物的命名正确的是 A. 1,2二甲基戊烷 B. 2乙基戊烷 C. 3,4二甲基戊烷 D. 3甲基己烷5。主链含 5 个碳原子，有甲基、乙基 2 个支链的烷烃有： A. 2 种 B. 3 种 C. 4 种 D. 5 种6。下列化学性质中，烷烃不具备的是（ ）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。有四种物质：（1）金刚石（2）白磷（3）甲烷（4）四氯化碳，其中分子具有正四面体型结构的是A（1）（2） B（1）（2）（3） C（2）（3）（4） D全部8（2007 年上海卷）已知：CH3CH2C
9、H2CH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l)H= 2878kJ(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l) H= 2869kJ 下列说法正确的是A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B.正丁烷的稳定性大于异丁烷C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多9（2007 广东实验中学、华附、广雅三校联考）研究性学习小组进行 CH4的制备及性质探究实验。（1）根据反应：CH3COONa（固体）+NaOH（固体） Na2CO3+CH4制备气体。画出制备 CH4的实验装置（含试剂）示意图（固定装置不用画）。（2）用 CH4
10、气体分别进行下列实验：通入酸性 KMnO4溶液，现象是 。在无色玻璃集气瓶中与 C12混合后光照，现象是 。（3）为了验证 CH4是否具有还原性，某小组设计了如下实验：当玻璃管中的氧化铜由黑色变为红色时，说明 CH4具有还原性。你认为这一结论是否正确？ （填“正确”或“不正确”），理由是 。实验过程中还观察到无水 CuSO4逐渐变蓝，澄清石灰出现浑浊现象，则 CH4与 CuO 反应的化学方程式为 。（4）研究小组将 CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是 。请设计一个实验方案证明你的结论（用文字表示，不必画实验装置图） 。10近来年，成都市政府率先在公交车和出租车中推行天然气代替
11、汽油作燃料的改革，取得了显著的进展。走在街头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃料的汽车。现在，有不少城市已经仿效。（1）成都市政府推行这一改革的主要目的是_。（2）天然气的主要成分是_，该主要成分的电子式为:_该主要成分燃烧的化学方程式_；该主要成分与氯气光照发生的反应方程式为：_,其反应属于_反应。（3）天然气的主要成分若出现在煤矿的矿井里，并达到一定的浓度，遇明火就会发生爆炸，这就是人们常说的瓦斯爆炸。瓦斯爆炸严重危害井下矿工的生命安全。为了防止瓦斯爆炸，煤矿的矿井里必须采取_、_等安全措施。限时基础训练答案限时基础训练答案1。B2。A 解析：在空
12、气中燃烧生成二氧化碳的物质中含有碳元素和氢元素，不一定为甲烷；煤气的主要成分为 CO。3B 解析：烷烃分子每增加一个碳原子，消耗氧气的物质的量将增加 1.5mol。4D 解析：A 项中应为 3-甲基己烷；B 项中为 3-甲基己烷；C 项中应为 2，3-二甲基戊烷5A 解析：主链为 5 个碳原子，有甲基和乙基两个支链的烷烃只能是 2-甲基-3-乙基戊烷和 3-甲基-3-乙基戊烷。6D 解析：烷烃的结构特点是单键，不能与溴水发生加成反应，不能与酸性高锰酸钾发生氧化反应。7。D 解析：金刚石、白磷、甲烷和四氯化碳均具有正四面体结构。8A 解析：根据题目给定信息可知正丁烷完全燃烧时放出的热量多于等量的
13、异丁烷，因此正丁烷具有的能量比异丁烷具有的能量高，即正丁烷的稳定性较异丁烷差，正丁烷转化为异丁烷的过程中放出热量。9与实验室制氧气的装置相同（装置略）；酸性高锰酸钾溶液不褪色；集气瓶内气体颜色变浅，有油状液体生成；不正确，高温下氧化铜分解可以产生红色的氧化亚铜；CH4+4CuO=CO2+Cu+2H2O；溴单质与甲烷发生了取代反应；用 pH 试纸检验反应前后溶液的 pH，如果 pH 明显变小，则表明二者发生了取代反应。10答案：（1）减少大气污染，改善城市空气质量（2）甲烷（或 CH4），CH4+2O2CO2+2H2O；CH4Cl2CH3ClHCl，取代（3）通风；严禁烟火。课时疑难探究课时疑难
14、探究刘明亮主编（高考化学系列）- 3 -重难点突破重难点突破重点 1 甲烷的结构如果 CH4是正四面体结构，其一、二、三、四氯代物均只有一种，如若为正方形平面结构，其一、三、四氯代物均只有一种，却应有两种二氯代物：。事实上二氯甲烷没有同分异构体，这便可以证明 CH4是正四面体结构而非正方形平面结构。重点 2 取代反应与置换反应区别置换反应是一种单质置换出另一种单质的无机氧化还原反应，其模式为 A+BCAC+B（或 BA+C）；取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的有机反应，其模式一般为 ADAD+BC（或 CB），二者从属不同，概念相异。重点 3 同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较比较 概念定义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
