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第六章 有机化合物,学案 最简单的有机化合物甲烷,一、甲烷,二烷烃 烷烃通式:CnH2n+2(n1) 结构特点:分子中每个碳原子都形成四个 共价键,碳原子之间以单键结合,剩余 价键均与氢原子结合成饱和链烃, 以任意一个碳原子为中心都是正四面体结构,物理性质 随碳原子数的增加,呈规律性的变化即 熔沸点逐渐升高,相对密度 逐渐增大 常温下的状态:C1C4为气态, C5C16为液态,C16以上为 固态所有烷烃均难溶于水且密度比水小,化学性质 通常较稳定,不与强酸强碱及强氧化剂 反应,但在一定条件下可燃烧,可发生 取代反应和分解反应 烷烃(CnH2n+2)的燃烧通式为:CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O,1.(2009如皋模拟)天然气的主要成分是甲烷,其分子式 为CH4,下列四位同学在讨论分子式CH4的意义, 其中错误的是( ),答案:D,解析:D项应为:CH4表示1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成,2.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 B.CH4的一氯代物只有一种 C.在常温常压下CH2Cl2为液体 D.CH2Cl2只有一种空间结构,答案:D,3.下列说法正确的是( ) A.凡是分子组成相差一个或几个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,答案:D,解析:A.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CH3 CH=CH2与,A说法错误,B.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,也可能不是非同分异构体,如CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2,CH2=CH2和CH2=CHCH3,B说法错误,C.相对分子质量相同的物质是很多的,如C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)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,D.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,D正确,4.有甲烷乙烷丙烷丁烷4种烷烃,试回答下列问题: (1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:_ (2)相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的量最多的是_. .(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是_.,(2)丁烷,丁烷,甲烷,(4)在120 ,1.01105Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃为_ _ (5)10 mL某气态烃,在50 mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定),该气态烃是_,甲烷,乙烷,解析：本题主要考查了烷烃的燃烧通式CxHy(x )O2,烃燃烧前后气体体积变化,等物质的量的烃完全燃烧时其耗氧量正比于(x )值；等质量的烃完全燃烧时耗氧量正比于氢的质量分数。,5.如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为14)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)假设甲烷与氯气均完全反应，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_ (填字母序号， 下同)。 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可能是 _。 A.体积增大 B.体积减小 C.消失 D.不变 (4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：,B.降低,B、C(注意：体积消失是体积减小的极限),中化学方程式可知，此反应,由(1)中化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减小， 且生成的HCl能够溶解于水，所以左侧压强减小至零， 故右侧玻璃管中的水柱降低，左侧气柱消失,解析：本题通过形管中液柱的变化，考查了甲烷与氯气 反应的产物，产物中和是气体，且极易溶于水，其余产物为液体.,一、有机物结构和组成的几种表示方法,【例】下列性质中，属于烷烃特征性质的是 （ ） 完全燃烧产物只有二氧化碳和水 它们几乎不溶于水 它们是非电解质 分子的通式为，与氯气发生取代反应,答案D,解析：项，烃与烃的含氧衍生物燃烧产物均只有水和 ；项，大多数有机物难溶于水；项，很多有机物是非电 解质，如蔗糖，这是大多数有机物的性质，而不是烷烃的特征 性质；项，烷烃的结构均达到了饱和，故通式为，易,与发生取代反应。,【方法归纳】 （）烷烃的分子结构 由甲烷分子的正四面体结构可知：烷烃分子中的碳原 子所形成的四个共价键在空间均呈四面体排布。 由球棍模型可知：超过三个碳原子的烷烃分子中的碳 原子，并不在一条直线上，而是呈锯齿状。 （）烷烃的化学性质 在光照条件下，烷烃与、等卤素单质的气体发生取 代反应，生成种类比烷烃更多的卤代烃和相应的卤化氢气体。 烷烃燃烧时，随着烷烃分子里的碳原子数的增加，往往 燃烧越来越不充分，燃烧火焰越来越明亮，甚至伴有黑烟。,下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况 （ ）,答案：,解析：甲烷的比例模型，既能表示出甲烷的空间结构，又能将、的原子半径相对大小表示出来,二、同系物与同分异构体 1.同系物 (1)同系物必符合同一通式，符合同一通式的不一定是同系物，如羧酸和酯；但符合通式CnH2n2且碳原子数不同的物质一定属同系物。 (2)同系物必为同一类物质。,虽都符合CnH2n的通式，且组成上也相差一个CH2原子团，但它们分别属于烯烃和环烷烃，结构不相似，不是同系物，所以符合同一通式且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物。,(3)同系物分子间相差一个或若干个CH2原子团，分子式一定不相同。 (4)同系物组成元素相同,例如：CH3CH2Br与CH3CH2CH2Cl虽相差一个CH2原子团， 又都符合CnH2n1X的通式，同属于卤代烃， 但因卤原子不同，即组成元素不同，故不是同系物,(5)同系物结构相似，但不一定完全相同,者有支链，结构不尽相同，但两者碳原子间均以单键结合成链状，结构仍相似，属同系物,(6)同系物之间相对分子质量相差14q(q为两种分子的碳原子数的差)。 (7)同系物之间物理性质不同，化学性质相似。,2.同分异构体 (1)同分异构体的特点 分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如H2SO4与H3PO4，C2H6与HCHO等。同分异构体的最简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6，CH3COOH与HCHO等。 结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。,(2)同分异构体的类型 碳链异构，由碳原子排列顺序不同造成。例如：正丁烷与异丁烷。 官能团位置异构，碳原子连接顺序未变而官能团位置不同形成的异构。例如：,官能团类别异构，分子式相同，但官能团不同。例如：,【例2】如图所示，C8H8的分子呈正方体结构，因而称为“立方烷”，它的六氯代物的同分异构体共有( ) A.3种 B.6种 C.12种 D.24种 解析：立方烷的六氯代物的同分异构体的数目与它的二氯代物的同分异构体的数目相同。寻找它的二氯代物的同分异构体时，可先固定一个氯原子，移动另一个氯原子，看有几种情况。 答案：A,【方法归纳】 1.烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所代替形成的产物为取代产物。如烃分子中的一个氢原子被取代后的产物叫一元取代物，依次类推。,2.有机物中位置等同的氢原子叫等效(性)氢原子，烃的一元取代物分子中等效氢原子的种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。,3.“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则：,(1)同一碳原子所连的氢原子是等效的；,(2)同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的；,(3)同一分子中处于轴对称或镜面对称(相当于平面镜成像时，物与像的关系)位置上的氢原子是等效的,2.根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是( ),A.3 B.4 C.5 D.6,答案：A,解析：本题考查同分异构体的书写。由表中烃的分子式排列规律，1、2都是4个氢原子，3、4都是8个氢原子，5,6应为12个氢原子，故5为C5H12，其同分异构体为：,难点探究,烷烃分子式的确定,1.直接法 直接求算出1 mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式，如给出一定条件下的密度(或相对密度)以及各元素的质量比求算分子式的途径为： 密度(相对密度)摩尔质量1 mol烷烃中C、H元素的原子的物质的量分子式。,2.最简式法 根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子质量和最简式式量可确定其分子式。,3.商余法 烷烃的通式为CnH2n2，相对分子质量为14n2，用烷烃的相对分子质量除以14，若余数为2，即 x2(Mr为烷烃的相对分子质量)，则为含x个碳原子的烷烃(CxH2x2)。,4.利用燃烧反应方程式，抓住以下关键 (1)气体体积变化； (2)气体压强变化； (3)气体密度变化； (4)混合物平均相对分子质量等。 同时可结合适当方法，如平均值法、十字交叉法、讨论法等速解关于有机物分子式的题目。,【例3】某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增加1.8 g和3.52 g。这种烃的分子式是( ),A.C2H6 B.C4H10 C.C5H10 D.C5H12,解析：该烃的相对分子质量为：29258。 方法一：设该烃的化学式为CxHy，据 CxHy(x)O2 xCO2H2O,方法二：烃分子与其所含C、H原子的物质的量之比为：,即1 mol烃分子中含4 mol碳原子，10 mol氢原子。化学式为C4H10。 答案：B,【方法归纳】 (1)确定烷烃的分子式，应首先分析题目所给条件，再选择最佳方法，否则会使计算复杂，且结果不准确。,(2)有机物易燃烧是通性，不同有机物燃烧反应的规律也不尽相同，要具体情况具体分析，以化学原理为依托，借助数学等工具合理作答.,实验探究 shi yan ta n jiu 关于甲烷的性质实验 甲烷作为一种清洁能源，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取沼气、收集较纯净甲烷并测定产生甲烷体积的实验。 如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。,d,e,c,b,(2)丙瓶内盛有的X溶液为 (填序号)。 A.浓氨水 B.NaOH溶液 C.CuSO4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，该装置中盛的试剂可能是 (填序号)。 A.浓氨水 B.NaOH溶液 C.CuSO4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 。,B,C,890.4 kJ,CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.4 kJ/mol,走出误区 zou chu wu qu,对物质结构中的原子连接次序和方式不清楚而致错。 对有机物成键方式不够熟悉，不能根据有机物的结构简式、球棍模型等确定有机物的结构。 找同分异构体时不是按顺序来找，想一个写一个，这样会造成要么多要么少。 CH4与Cl2取代时易误认为Cl2全部与CH4反应，其实一半生成卤代烃，另一半生成HCl。,因材施教 yin cai shi jiao,判断有机分子中原子的共直线和共平面 1.几种最简单有机物的空间构型 (1)甲烷分子(CH4)为正四面体结构，最多有3个原子共平面； (2)乙烯分子(H2C=CH2)是平面结构，所有原子共平面； (3)乙炔分子(HCZJSX，YCH)是直线形结构，所有原子在同一直线上； (4)苯分子(C6H6)是平面正六边形结构，所有原子共平面； (5)甲醛分子(HCHO)是平面结构，所有原子共平面。,2.单键的旋转思想 有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等都可旋转。,3.规律 (1)共线分析： 任何两个直接相连的原子在同一直线上。 任何满足炔烃结构的分子，其所有原子均在同一直线上。 (2)共面分析： 在中学所学的有机物中，所有的原子共平面的有：,备用选题 bei yong xuan ti,1.下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是( ) A.CH2=CH2 B.CH2=CHCH=CH2 C.CH2=CHCN D.CH2=C(CH3)CH=CH2 答案：D,解析：A是乙烯，所有的原子都共面；B、C可以看做是乙烯中的一个氢原子分别被CH=CH2和CN所取代，所以B、C中两种物质中所有的原子可能处在同一平面上(由乙烯中的碳原子、氢原子所决定的那个平面)；D中化学式可以看做甲烷(正四面体)中的一个氢原子被,2.2008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不正确的是( ) A.分子中的碳原子不在一条直线上 B.比乙烷的密度大 C.比丁烷更易液化 D.是石油分馏的一种产品 答案：C 解析：直链烷烃分子中的碳原子呈锯齿形(或称“折线形”)排列，所以丙烷中的3个碳原子不在一条直线上，A项正确；随着碳原子数目的增加，烷烃的密度、熔点、沸点呈上升趋势，故B项正确，C项错；石油是含有烃类有机化合物的混合物，分馏可以得到丙烷，D,项正确。,3.相同条件下，下列烷烃中沸点最高的是( ) A.CH4 B.CH3CH3 C.CH3CH2CH2 D.CH3(CH2)2CH3 答案：D,解析：选项A、B、C、D分别为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，分子中碳原子数目最大的丁烷的沸点最高。,4.(2009台州质检)1 mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( ),答案：A 解析：通过给出的四个选项可知，这是一种烷烃，所以可以设该烷烃为CnH2n2，根据碳元素、氢元素结合氧的量，得出耗氧量为(n)。所以列等式：n246.4 L/22.4 L/mol，得n7，故排除B、C选项。A选项中2号碳原子上连接的3个甲基完全对称，所以,5.某学校课外实验小组欲探究甲烷的性质。实验小组的成员发现实验台上有两个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为氯气)。小组成员从实验台上拿出一支20 mL的刻度试管，欲在试管中取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体进行实验探究。 请你帮助他们完成下列问题：,(1)用最简单的方法区别两个集气瓶中的气体： 。 (2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪器组装，可以将集气瓶中的气体取到刻度试管中。请你在下面的方框中画出在刻度试管中取用5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体的操作装置，并说明使用的其他试剂及简单的操作方法： 。,(3)在水槽中将橡皮塞塞在集有混合气体的试管口上，取出，放置在 (填写下面的序号)的地方，探究甲烷与氯气的取代反应。 A.黑暗中 B.阳光直射的地方 C.室内自然光 D.任何地方 写出该反应中的一个化学方程式： 。 足够长的一段时间后，用手握住试管，口朝下，伸入水中，在水下拔出橡皮塞，可以观察到的现象是 。 (4)通过(3)的实验现象，结合氨气的喷泉实验，请你设计一个上述甲烷发生取代反应的喷泉实验。 简述实验方法： 。,答案：(1)用观察法可以区别，有颜色的气体为氯气，另外一集气瓶中的气体为甲烷 (2)操作装置图如图所示。,使用的其他试剂：分液漏斗、刻度试管、饱和氯化钠溶液。 操作方法：先将双孔塞塞到盛有氯气的集气瓶口上，打开分液漏斗活栓，使食盐水缓缓流下，收集15 mL氯气；然后将双孔塞换到盛有甲烷的集气瓶上，再打开分液漏斗活栓，收集5 mL甲烷,(3)C CH4Cl2CH3ClHCl、CH3ClCl2CH2Cl2HCl、CH2Cl2Cl2CHCl3HCl或CHCl3Cl2CCl4HCl(任写一个即可) 试管内有水柱慢慢上升,(4)在烧瓶中收集体积的甲烷，然后再收集满氯气，在烧瓶口塞上连有玻璃导管、乳胶管、止水夹(止水夹夹在乳胶管上)的单孔塞，在有光亮的地方放置片刻，待烧瓶内的黄绿色消失时，将玻璃导管插入水中，打开止水夹，便可形成喷泉。,高效作业 gao xiao zuo ye,一、选择题 1.(2010日照期考)下列叙述正确的是( ) A.聚丙烯的结构简式：CH2CH2CH2 B.丙烷的分子结构模型示意图：XC维1.tif,BP C.丙烯的结构简式：CH3CHCH2 D.聚乙烯的结构简式：CHCH 答案：B,解析：聚丙烯的结构简式中应该有甲基；丙烯的结构简式中的碳酸双键要表示出来；聚乙烯的结构简式中没有不饱和键。,2.(2010银川统考)下列关于有机化合物的叙述中正确的是( ) A.酸性KMnO4溶液既可鉴别乙烷与乙烯，又可除去乙烷中的乙烯而得到纯净的乙烷 B.在混有乙酸的乙酸乙酯中加入 NaOH溶液可以达到除杂的目的 C.丙烯的结构简式可以表示为：CH3CHCH2 D.CH2Cl2是纯净物说明甲烷是正四面体形结构而不是正方形结构 答案：D 解析：酸性KMnO4溶液能够氧化乙烯而得到二氧化碳气体，得到的乙烷中混有二氧化碳；在碱性条件下，乙酸乙酯会发生水解；含有不饱和键的有机化合物的结构简式中的不饱和键必须表示出来；如果甲烷是正方形结构，则CH2Cl2存在两种结构式。,3.(2010大连模拟)已知1 mol 某气态烃CxHy完全燃烧时需5 mol O2，则x和y之和可能是( ) A.xy5 B.xy7 C.xy11 D.xy9 答案：C 解析：根据烃燃烧的通式可知，1 mol CxHy的耗氧量为xy/4，讨论易知，当x3，y8时符合题意。 TP新化138.TIF，Y，PZ,异辛烷的球棍模型 4.异辛烷(M)的球棍模型如图所示，下列关于M的推断正确的是( ) A.M的名称为2,4,4三甲基戊烷 B.M的一氯代物共有4种 C.含一个甲基和一个乙基的M的同分异构体共有6种 D.1 mol M含共用电子对数为25 答案：B,5.(2009广东省高三第三次六校联考)“魔酸”的酸性是浓硫酸的1亿倍，可以将正丁烷转化为异丁烷，下列关于这一转化的说法中错误的是( ) A.是化学变化 B.没有能量变化 C.有CC、CH键的断裂 D.有CC、CH键的形成,答案： B,解析： ：正丁烷与异丁烷是两种结构、性质都不同的化学物质，故二者间的转化是化学变化，有旧化学键的断裂与新化学键的形成并伴有能量变化。,6.分子式为C3H6Cl2的有机物，若再有一个氢原子被氯原子取代，则产物有两种同分异构体，原有机物C3H6Cl2的结构简式为( ) A.CH2ClCH2CH2Cl B.CHCl2CH2CH3 C.CH2ClCHClCH3 D.CH3CCl2CH3 答案：A 解析：B项有3种同分异构体，C项有3种，D项仅有1种。,7.2007年7月1日起中国全面禁止生产、进口、销售氟利昂和哈龙等制冷剂，为国际保护臭氧层行动作出了重大贡献。氟利昂12(CCl2F2)是一种过去用量较多的冰箱制冷剂。下列关于CCl2F2的说法正确的是( ) A.有两种同分异构体 B.所有原子在同一平面上 C.易汽化，不易液化 D.是卤代烃 答案：D 解析：CCl2F2属于卤代烃，根据CH4为正四面体构型可知，其所有原子不可能在同一平面上，只有一种同分异构体，作为制冷剂易液化。,8.(2009盐城模拟)有A、B两种烃，含碳的质量分数相等。关于A和B的叙述中正确的是( ) A.A和B一定是同分异构体 B.A和B不可能是同系物 C.A和B的最简式相同 D.A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等 答案：C 解析：两种烃含碳质量分数相同，则含氢质量分数也相同，最简式相同，但分子式不一定相同，所以不一定是同分异构体。各1 mol燃烧后，生成的CO2不一定相等。有可能互为同系物。,9.(2008菏泽模拟)下列各组物质互为同系物的是( ) A.O2 O3,答案：C 解析：本题考查了同素异形体、同系物、同分异构体的概念。概念辨析题的关键在于准确理解概念的内涵和外延。同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物；同素异形体是由同种元素形成的结构不同的单质；同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物。A项两者互为同素异形体，B项两者为同种物质，C项两者为同系物，而D项两者互为同分异构体。,10.(2009银川模拟)一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙质量增加25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为( ) A.24.4 g B.19.7 g C.13.2 g D.12.5 g 答案：C,解析：25.2 g是甲烷燃烧生成的H2O(g)的质量，n(H2O) 1.4 mol，则甲烷的物质的量可由氢原子守恒求得：n(CH4)1.4 mol0.7 mol。则混合气体中CO和CO2的物质的量之和为0.7 mol，而其质量之和为49.6 g25.2 g24.4 g。据此可得下列方程：,解得n(CO)0.4 mol，n(CO2)0.3 mol。 则m(CO2)0.3 mol44 gmol113.2 g。,11.下列叙述中正确的是( ) A.分子式相同，各元素的质量分数也相同的物质是同种物质 B.通式相同的不同物质一定属于同系物 C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 答案：C 解析：分子式相同，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6等。因此A、B、D是错误的。,12.化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法不正确的是( ) TP新化139.TIF，BPA.它们之间互为同系物 B.六星烷的化学式为C18H24 C.三星烷与丙苯互为同分异构体 D.它们的一氯代物均只有两种 答案：A 解析：它们的一氯代物只有2种；三种物质的分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，不能互称为同系物；C项，丙苯的分子式为C9H12，与三星烷的分子式相同；由三种物质分子式的变化规律可推知六星烷的分子式为C18H24。,二、非选择题 13.完成下列各题： (1)乙烷(CH3CH3)可认为是甲基(CH3)取代了甲烷中的1个氢原子生成的，丙烷(CH3CH2CH3)可认为是甲基取代了乙烷中的1个氢原子生成的，依次类推。请结合甲烷的结构特点分析：丙烷分子中的3个碳原子能在一条直线上吗？ 。正丁烷(CH3CH2CH2CH3)的4个碳原子最可能的构型是怎样的？ 。 (2)键线式是以线表示共价键，每个折点和线端点处表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的方式，如异丁烷(CH3CHZJX；YCH3CH3)可表示为“ZJZS；YS；X”，请分析这一表示方式的要领，试用键线式写出戊烷(C5H12)的同分异构体 、 、 。,答案：(1)不能 呈锯齿状,解析：(1)由于甲烷为空间正四面体结构，4个氢原子均位于正四面体的4个顶点，故甲基(CH3)中各化学键的夹角类似于甲烷中的CH键键角。当形成丙烷时，甲基取代了乙烷分子中的1个氢原子，新形成的CC键与乙烷中的CC键的夹角类似于甲烷中的CH键之间的夹角，此问题也可理解成2个甲基(CH3)同时分别取代了甲烷分子中的2个氢原子而形成丙烷，故3个碳原子的相,14.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：,根据要求填空： (1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体； 。 (2)设V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应 。 (3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 。 (4)E装置的作用是 (填编号)。 A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 (5)E装置中除生成的盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 。 该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为 (填编号)。 A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4,答案：(1)干燥混合气体 (2)大于或等于4 (3)吸收过量的Cl2 (4)CD (5)分液 AB,15.某课外兴趣小组利用如图装置探究甲烷与氯气的反应，根据题意，回答下列问题： (1)反应前，量筒内 CH4与 Cl2的体积比为14，向100 mL量筒中充入CH4、Cl2的方法是 。,(2)CH4与 Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。 (3)实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁上出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， ， 。 (4)实验中生成的油状液滴的化学式为