资源简介

年 级
高一
学 科
化学
版 本
人教实验版
内容标题
最简单的有机化合物——甲烷
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
最简单的有机化合物——甲烷
二. 重点、难点：
1. 甲烷的结构特点和甲烷的取代反应是本节课的一个重点；
2. 同分异构体和同系物是本节的另一个重点；
3. 如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为头脑中的思维模型，从化学键的层面认识甲烷的结构和性质是本节的难点。
三. 具体内容：
（一）甲烷的结构特点
1. 电子式
2. 结构式
3. 空间结构
（二）甲烷的性质
1. 物理性质
2. 化学性质
3. 取代反应
（三）有机物的一种分类——烷烃
1. 烷烃的定义
2. 烷烃的物理性质
3. 烷烃的化学性质
4. 烷烃的命名
5. 同系物
6. 同分异构体
【典型例题】
[例1] 下列化学方程式中不属于取代反应的是（ ）
A. CH2Cl2＋Br2→CHBrCl2＋HBr
B. CH3OH＋HCl→CH3Cl＋H2O
C.（NH4）2SO4＋BaCl2＝BaSO4＋2NH4Cl
D. H—CH2—CH2—OH→CH2＝CH2＋H2O
答案：CD
解析：考查基本的取代反应的概念。
[例2] 有机物Ⅰ和Ⅱ的结构简式如下，下列说法中不正确的是（ ）
CH3—CH2—O—H （Ⅰ） CH3—O —CH3（Ⅱ）
A.Ⅰ和Ⅱ是同分异构体 B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同 D.Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同
答案：C
解析：考察对于同分异构体的概念理解。
[例3] 0.5mol某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气的混合气体。若将该混合气体全部通入足量澄清石灰水的洗气瓶，洗气瓶内产生白色沉淀100g；若将该混合气体全部通入盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加30g。求：该烃的化学式？
答案：C2H4
解析：将有机物的概念和计算联系，利用燃烧法测定有机物化学式的计算。
[例4] 取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是（ ）
A. H2 B. CO C. C6H12O6 D. C12H22O11
答案：D
解析：考察应用有机物化学式的技巧以及燃料燃烧的特点的应用。

[例5] 分子式为C4H9Cl的同分异构体有（ ）
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
答案：D
解析：考察同分异构体的判断。
[例6] 某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓硫酸时，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在氧气中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体是（ ）
A. CH4和NH3 B. HCl、H2和CO
C. HCl和CO D. HCl、CO和CO2
答案：C
解析：考察各种气体的性质。
[例7] 两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中不符合此条件的是（ ）
A. CH4 C2H4 B. CH4 C3H6
C. C2H4 C3H4 D. C2H2 C3H6
答案：BD
解析：利用气体体积不变的条件计算平均化学式。
[例8] 下列数值都是烃的式量值，其对应的烃一定为烷烃的是（ ）
A. 44 B. 42 C. 54 D. 128
答案：A
解析：考虑烷烃的判断方法和加和的特殊性。
【模拟试题】
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 有机物都是从有机体中分离出来的物质
B. 有机物都含有氢元素
C. 有机物都易燃烧
D. 有许多有机物都易溶于水
2. 有机物种类繁多的主要原因是（ ）
A. 有机物分子里碳原子相互连接的方式多种多样
B. 有机物分子里含有数目不等的氢原子
C. 有机物中除含碳元素以外，还含有氢、氧、硫、磷等多种元素
D. 有机物里的碳元素有多种同位素
3. 下列关于有机物的组成与结构的叙述中正确的是（ ）
A. 有机物仅由碳、氢两种元素组成
B. 有机物中至少含有碳、氢两种元素
C. 有机物分子里的共价键都是极性键
D. 有机物分子里的碳原子组成的环状骨架至少含三个碳原子
4. 下列叙述能够说明甲烷分子的形状是正四面体形而不是平面正四边形的是（ ）
A. 甲烷分子里四个C—H键的键长相等
B. 甲烷分子里任意两个C—H键的夹角都相等
C. 一氯甲烷没有同分异构体
D. 二氯甲烷没有同分异构体
5. 在标准状况下，两种气态烷烃的混合物的密度为1.027g/L。写出组成该混合烷烃的各物质的化学式_________。
6. 下列物质中的主要成分是有机物的一组是（ ）
A. 食盐、食醋、糖 B. 食醋、酒精、纯碱
C. 淀粉、油脂、汽油 D. 沼气、液化气、干冰
7. 在常温下，把一个盛有一定量的甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是（ ）
A. 容器内原子总数不变 B. 容器内分子总数不变
C. 容器内压强不变 D. 发生的反应属于取代反应
8. 甲烷气体在氧气里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. 甲烷气体中只含碳元素和氢元素
D. 甲烷的化学性质比较稳定
9. 下列化学式代表一种纯净物的是（ ）
A. CH4 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12
10. 下列各组物质中，互为同系物的是（ ）
A. O2和O3 B. CH4和C2H4 C. C2H6和C4H10 D. CH4和CCl4
11. 下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ）
A. Cl2和H2反应 B. Cl2和CH4反应
C. CH4的分解反应 D. HClO的分解
12. 在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物中的物质的量最多的是（ ）
A. CH3Cl B. CH2Cl2 C. CCl4 D. HCl

【试题答案】
1. D 2. A 3. D 4. BD
5. CH4和C2H6；CH4和C3H8；CH4和C4H10
6. C 7. C 8. B 9. A 10. C 11. C 12. D
【试题解析】
1. A的反例为CH4；B的反例为CCl4；C的反例为CCl4。
2. 因为碳原子的最外层有4个电子，可以和其他原子形成4个化学键，也可在碳原子之间形成碳碳单键、双键、三键，多个碳原子之间还可形成链状、环状。
3. A、B的反例为CCl4中无氢元素；C中C—C键即为非极性键。
4. A中如是平面，也可相等；B中平面只是相邻的C—H键夹角相等，不是任意两个；C中无论是空间构形还是平面，都没有同分异构体；D中平面位置考虑会形成同分异构体。
5. 混合气体的平均摩尔质量为：1.027g/L×22.4L/mol＝23g/mol，由于摩尔质量小于23的只有甲烷，所以每组必有甲烷，而气态烷烃还只有乙烷、丙烷、丁烷，所以进行两两组合。
7. 因为压强决定于气体的体积，反应中有液体生成，使气体体积减小，所以压强改变。
8. 利用元素守恒判断，而A和C需要经过计算才能判断。
9. 其他选项都存在同分异构体，所以不能代表纯净物。
10. 考察同系物的特点，结构上相差若干个－CH2 －。
11. 可采用排除法解题，而C需隔绝空气高温。
12. 甲烷和氯气发生取代反应，生成多种卤代烷，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，而以上每种物质生成的同时都会生成等物质的量的HCl。

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