2011年高三高考化学一节最简单的有机化合物—甲烷演示文稿

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1、1甲烷 (1)组成与结构,(2)物理性质 甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体，密度比空气 ，极难溶于水 (3)化学性质 通常情况下，甲烷的性质稳定，与 等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应,小,高锰酸钾,氧化反应 燃烧现象：安静地燃烧，产生 火焰 已知CH4的燃烧热为890. 3 kJ/mol，则其燃烧的热化学方程式为,淡蓝色,CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l),H890.3 kJ/mol.,取代反应 A定义：有机物分子里的某些原子或原子团 的反应 BCH4的取代反应 a现象：气体黄绿色变浅；试管内壁有 ；水 ；烧杯中有白色晶体析出,被其他原子或原子团所代替,油状液滴,进入试

2、管中,b反应： (只写第一步) 产物中物质的量最多的为 ，有机产物为CH3Cl、 、CHCl3(俗名氯仿)、CCl4(俗名 ),HCl,CH2Cl2,四氯化碳,2烷烃 (1)定义 烃分子中的碳原子之间只以 结合，剩余价键均与 相结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和，这样的烃叫 ，又称烷烃 (2)分子通式： (n1 ),单键,氢原子,饱和烃,CnH2n2,(3)物理性质 状态：常温下，气态烷烃只有 、 、 、 和新戊烷 熔沸点：随碳原子数增加，熔沸点逐渐 密度：均比水 ，随碳原子数增多，密度逐渐 水溶性：均难溶于水,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,升高,小,增大,(4)化学性质(类比CH4) 氧化反应

3、烷烃的燃烧通式为： 特点：所得产物中n(CO2)n(H2O),取代反应 以CH3CH3为例，写出CH3CH3与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式： 规律：烷烃与Cl2发生取代反应时，每1个H原子被取代，消耗1个Cl2分子，生成1个HCl分子,3同系物 (1)定义 结构 ，在分子组成上相差 的物质如CH4与CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3的关系为同系物,一个或若干个CH2,原子团,相似,(2)特点 同系物必属同一类物质，必定符合 ，但符合同一通式的不一定为同系物 同系物分子相差(CH2)n，相对分子质量相差 . 同系物的化学性质 ，但物理性质 ,同一通式,14n,几乎相

4、同,不同,4同分异构体 (1)定义 具有相同的 ，但具有不同 的化合物互称为同分异构体 (2)举例 写出戊烷的同分异构体及其名称 CH3CH2CH2CH2CH3， ；,分子式,结构,正戊烷,，异戊烷； ，新戊烷,1在光照条件下，将等物质的量的甲烷和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是 ( ) ACH3Cl BCH2Cl2 CCCl4 DHCl,解析：由甲烷与氯气发生取代反应的化学方程式可推知，每生成1 mol卤代烷时，可生成 1 mol HCl.虽然甲烷与氯气以等物质的量混合，在光照条件下发生取代反应会生成多种氯代甲烷，但不管生成哪种氯代甲烷，同时都会有共同产物HCl生成，因此得到的产物

5、中HCl的物质的量最多 答案：D,21 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种有机取代产物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为 ( ) A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol 解析：1 mol甲烷发生取代反应共生成1 mol 有机取代产物，每一种有机取代产物都是0.25 mol.每取代1个H消耗1个Cl2，所以共消耗Cl2： 025 mol(1234)2.5 mol. 答案：C,3下列说法正确的是 ( ) A凡是分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 B两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C相

6、对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体,解析：(1)分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CHCH3 =CH2与 .A说法错误 (2)若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3)2，CH2=CH2与CH2=CHCH3.B说法错误,(3)相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸

7、)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体C说法错误 (4)当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体 答案：D,例题1 2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述中不正确的是 ( ) A分子中碳原子不在一条直线上 B光照下能够发生取代反应 C比丁烷更易液化 D是石油分馏的一种产品,点拨：解答该题时要依据烷烃的化学性质与甲烷相似，能发生取代反应，而物理性质上存在递变规律 解析：丙烷分子中三个碳原子不在同一直线上，而是呈锯齿形，A正确；B中烷烃的化学

8、性质类似于CH4，能发生取代反应，B正确；丁烷分子中碳原子数大于丙烷，其沸点更高，故丁烷比丙烷更易液化，C错误；D正确 答案：C,下列各烷烃的沸点是：甲烷162；乙烷89；丁烷1，戊烷36，根据以上数据判断丙烷沸点可能是 ( ) A大约是40 B低于89 C高于1 D无法判断 解析：根据烷烃沸点变化的规律知，丙烷的沸点应处在乙烷和丁烷的沸点之间，故应选A. 答案：A,1书写规则 (1)烷烃：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边不到端，排列对、邻到间 (2)具有官能团的有机物：碳链异构官能团位置异构官能团类别异构,2取代反应产物同分异构体的判断等效氢思想 (1)等效氢原子：有机物中位置等同的

9、氢原子叫等效氢原子 (2)规律：烃分子中等效氢原子有几种，则其一卤代物就有几种 (3)等效氢原子判断时三个原则： 同一碳原子上所连的氢原子是等效的 同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的 同一分子中处于轴对称或镜面对称位置上的氢原子是等效的,例题2 某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能的是 ( ) AC2H6 BC4H10 CC5H12 DC8H18 点拨：解答该题要灵活应用等效氢原子的方法，且烷烃分子中有几种氢原子，则其一氯代物就有几种,解析：CH3CH3只有一种一氯代物，C4H10有两种同分异构,分子式为C4H9Cl的同分异构体有( ) A1种 B2种 C3种

10、 D4种,答案：D,方法归纳：在判断一些简单有机物的同分异构体有几种时，要熟记甲基只有1种，乙基只有1种，丙基有2种，丁基有4种，戊基有8种.例如不必试写，快速判断 有4种同分异构体， 羧酸类同分异构体也有4种.,关于甲烷的性质实验 甲烷作为一个清洁能源，对其性质的研究显得非常重要有关CH4的制备(以信息题的形式出现)和有关性质实验可能会有所体现,实验设计 随着世界性能源危机和环境污染问题的突出，利用甲烷菌在密闭的条件下分解各种有机物产生沼气，已经成为我国广大农村地区获得新能源和保护环境的重要手段之一沼气的主要成分是CH4，还有少量CO2、H2S等,下面是某课外活动小组在实验室模拟沼气池发酵制

11、取沼气，收集较纯净甲烷并测定产生甲烷体积的实验： 如下图中甲瓶是产生沼气的发酵瓶，将堆沤过的牛、马粪按比例均匀拌入沼气菌种，放进发酵瓶甲内，并加满水；乙瓶中充满水；丙瓶内盛有X溶液；丁为量筒,(1)按实验要求，将四个装置af各个导管口连接起来，其正确的顺序是：(填接口序号)a_f. (2)丙瓶内盛有的X溶液为_(填序号) A浓氨水 BNaOH溶液 CCuSO4溶液 D盐酸,(3)若要验证CH4中含有H2S气体，要在甲装置后增加一个洗气瓶装置，该装置中可盛的试剂可能是_(填序号) A浓氨水 BNaOH溶液 CCuSO4溶液 D盐酸,(4)已知1 000 mL(标准状况)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和

12、液态水，放出39.75 kJ的热量，则1 mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的能量为_，该反应的热化学方程式为_,解析：本题是定量实验题，旨在考查学生的实验能力(1)、(2)从题目所给实验装置看：应用甲装置产生甲烷考虑到CH4中混有CO2、H2S等酸性气体杂质，可先用碱液除杂，然后排水、量水，利用量筒中水的体积计算CH4的体积，由此计算出CH4的体积分数 (3)要验证CH4中混有H2S气体，要求选取的试剂与CH4不反应，但能和H2S反应，并有明显的实验现象，故选CuSO4溶液,(4)1 mol CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量为： 890.4 kJ，所以甲烷燃烧的热化学方程式为

13、： CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H890. 4 kJ/mol 答案：(1)d e c b (2)B (3)C (4)890.4 kJ CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890.4 kJ/mol,1在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 ( ) A氯气与氢气的反应 B氯气与甲烷的反应 C氧气与甲烷的反应 D次氯酸的分解 解析：Cl2与H2在点燃或光照下发生反应(前者燃烧，后者爆炸)，CH4和O2反应的条件是点燃 答案：C,2(2009福建理综高考)下列关于常见有机物的说法不正确的是 ( ) A乙烯和苯都能与溴水反应 B乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反

14、应 C糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质 D乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别,解析：A项，苯与溴水不反应B项，乙酸与NaOH发生中和反应，油脂发生水解反应C项，糖类、油脂、蛋白质都是人体重要的营养物质D项，乙烯可被KMnO4氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，而CH4不与KMnO4反应 答案：B,3主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有 ( ) A2种 B3种 C4种 D5种,答案：A,4甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面正方形结构的理由是 ( ) ACH3Cl不存在同分异构体 BCH2Cl2 不存在同分异构体 CCHCl3不存在同分异构体 DCH4是非极性分子,解析：本题

15、采用反证法进行判断甲烷分子若是平面正方形结构，则应是下图中图1，若对平面结构不成立的命题，则可证明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构 .,A若是平面结构，CH3Cl也没有同分异构体，则A不符合题意 B若CH4为平面结构，则其二氯代物可有两种(图2，图3)同分异构体，则B说法仅对正四面体结构成立，而不符合平面结构因此，B可作为证明CH4是否是正四面体结构的理由 C与A类似，不能证明CH4是否是正四面体结构 D若CH4为平面结构，正、负电荷的重心重合在中心碳原子上，可以是非极性分子，亦不能证明CH4分子结构,答案：B,5有下列各组物质： AO2和O3(臭氧),G.CH3COOH与HCOOCH3 H金刚石与石墨 (1)_组两物质互为同位素； (2)_组两物质互为同素异形体； (3)_组两物质属于同系物； (4)_组两物质互为同分异构体； (5)_组两物质是同一物质,解析：同素异形体