高一化学必修2-第三章-有机化合物-第一节-最简单的有机化合物-甲烷-烷烃-复习教案

最简单的有机化合物最简单的有机化合物 甲烷甲烷 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 CH4 C 2H2 三 烷烃 1 烷烃定义及通性 烃的分子里 达到 饱和 的链烃叫做饱和 链烃 也叫烷烃 通式 n 1 如乙烷 丙烷 丁烷等 通性 n 4 体 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 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 注意事项 1 同 系物必须是同类有机物 2 结构相似指具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 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 苯的同系物及苯的取代物命名时苯环上的编号既可顺时针编 亦可逆时针编 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 A CH3Cl B CH2Cl2 C CCl4 D HCl 例 2 下列各组物质 金刚石和 C60 H2 D2和 T2 和 CH3 CH2 U 235 U 238 2CH3和 CH3 2CHCH3 乙烷和已烷 CH3CH2CH2CH CH2CH3 CH3和 CH3 CH2 2CH CH3 CH2CH3中 互为同位素的是 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 实验探究实验探究 甲烷与氯气的取代反应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 量筒内上出现油状液滴 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 选择题一 选择题 1 2005 年 1 月 14 日 成功登陆土卫六的 惠更斯 号探测器发回了 350 张照片和大 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 下列关 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 它与天然气成分无异 下列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 井下及时通风透气 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 下列微粒中 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 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 下列有机物没有同分异构体的是 A C4H10 B CH3Cl C CH2Cl2 D C5H12 8 下列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 C3H8 10 两种气态烃的混合气体共 1L 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法正确的是 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 下列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 下列说法正确 的是 A 若 MX2Y2分子为平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 C6H14 16 下列物质在一定条件下 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 填空题二 填空题 18 化学式为 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 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 请在下列方框中画出其他 3 种结合方式 20 烷烃分子中的基团可能有四种 CH3 CH2 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 下列说法正确的是 A a 的数目与 b 的数目的大小无关 B c 增加 1 a 就会增加 3 C d 增加 1 a 就会增加 2 D b 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 个之内 一卤代烃只有一种的烷烃的结构简式 A 与 B 之间是否存在同分异构体 为什么 22 2001年上海市高考综合能力测试 目前上海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 7 138 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 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 参考参考 答案 答案 1 B