高中化學(xué)蘇教版化學(xué)科學(xué)與人類(lèi)文明專(zhuān)題綜合 專(zhuān)題31

專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第1課時(shí)天然氣的利用甲烷一、甲烷1．存在和用途(1)存在：甲烷是________、________、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。(2)用途：天然氣是一種________、________、________的清潔能源，也是一種重要的____________。2．組成與結(jié)構(gòu)(1)表示方法化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式分子結(jié)構(gòu)示意圖球棍模型比例模型(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)甲烷分子是以________為中心，________為頂點(diǎn)的________結(jié)構(gòu)，其中C—H鍵的________和________相同。3．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度(與空氣相比)水溶性4.化學(xué)性質(zhì)通常狀況下，甲烷比較穩(wěn)定，與________等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)，與________、________也不反應(yīng)。但在特定的條件下，甲烷也能發(fā)生某些反應(yīng)。(1)氧化反應(yīng)純凈的甲烷在空氣中安靜的燃燒，火焰呈________，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________。(2)取代反應(yīng)①取代反應(yīng)：有機(jī)化合物分子里的某些____________被其他________________所代替的反應(yīng)。②甲烷與氯氣的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a.氣體顏色________，最后________b.試管內(nèi)壁有________出現(xiàn)c.試管內(nèi)液面逐漸________d.試管中有少量白霧有關(guān)化學(xué)方程式CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl③取代產(chǎn)物水溶性：甲烷的四種氯代產(chǎn)物均________。狀態(tài)：常溫下除________是氣體，其余三種均為_(kāi)_______。④取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的區(qū)別。類(lèi)類(lèi)別實(shí)例區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)甲烷與氯氣的反應(yīng)Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑定義參與物質(zhì)反應(yīng)條件反應(yīng)受________、________、______的影響水溶液中置換遵循________的原則反應(yīng)中電子得失二、烷烴、同系物1．基本概念(1)烴：僅含有________________的有機(jī)物。(2)烷烴：①概念：分子中碳原子之間只以________結(jié)合，剩余的價(jià)鍵全部跟________結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，這樣的烴叫________，也叫________。②通式：________________________(n≥1)。③烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a.烷烴分子里的碳原子間都以________相連接，每個(gè)碳原子最多能以________個(gè)共價(jià)單鍵與其他碳(或氫)原子相連接。每個(gè)碳原子的化合價(jià)都得到充分的利用。b．烷烴都是________結(jié)構(gòu)，非平面或直線結(jié)構(gòu)，碳原子________一條直線上，而是呈________形或________狀。碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，因此烷烴(主鏈的碳原子數(shù)≥4)的碳鏈形狀可以改變。2．簡(jiǎn)單烷烴的命名——習(xí)慣命名法(1)n≤10時(shí)，從一到十依次用____________________________________表示為“某烷”，如C8H18命名為_(kāi)_______。(2)n＞10時(shí)，用漢字?jǐn)?shù)字表示，如C18H38命名為_(kāi)_______。(3)對(duì)于碳原子數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烷烴，一般在烷烴名稱(chēng)之前再加“________”、“________”、“________”等字加以區(qū)別。如命名為_(kāi)_______。3．同系物結(jié)構(gòu)________，在分子組成上相差______________________的物質(zhì)互稱(chēng)為同系物。(1)同系物概念的內(nèi)涵有兩個(gè)：一是分子結(jié)構(gòu)________，二是分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)________________。兩者要聯(lián)系在一起，缺一不可。同系物的外延是有機(jī)物，也就是說(shuō)，不僅在烷烴類(lèi)物質(zhì)內(nèi)存在同系物關(guān)系，在其他類(lèi)有機(jī)物中也存在同系物關(guān)系；(2)同系物具有相同的________，但是__________的有機(jī)物________互為同系物，同系物的前提是________________且分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)；(3)同系物的組成元素相同，同系物之間相對(duì)分子質(zhì)量相差________(n＝1,2,3，……)。(4)同系物的判斷規(guī)律：①一差(分子組成至少相差一個(gè)________)；②一同(具有相同的________)；③二相似(________相似，____________相似)。知識(shí)點(diǎn)1認(rèn)識(shí)有機(jī)物1．烴是()A．含有碳、氫元素的有機(jī)物B．含有碳元素的化合物C．僅由碳、氫兩種元素組成的有機(jī)物D．完全燃燒只生成二氧化碳和水的化合物2．下列物質(zhì)屬于烴類(lèi)的是()A．C6H6B．H2CO3C．C2H4OD．CHCl3知識(shí)點(diǎn)2甲烷的組成和結(jié)構(gòu)3．如圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖。下列說(shuō)法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵完全相同D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同4．下列事實(shí)中能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．CH3Cl只代表一種物質(zhì)B．CH2Cl2只代表一種物質(zhì)C．CHCl3只代表一種物質(zhì)D．CCl4只代表一種物質(zhì)知識(shí)點(diǎn)3甲烷的性質(zhì)5．下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．點(diǎn)燃甲烷不必事先進(jìn)行驗(yàn)純B．甲烷燃燒放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C．煤礦的礦井要注意通風(fēng)和嚴(yán)禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D．點(diǎn)燃甲烷不一定會(huì)爆炸6．在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合充分反應(yīng)后，得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是()A．CH3ClB．CHCl3C．CCl4D．HCl知識(shí)點(diǎn)4取代反應(yīng)7．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()A．CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2OB．NaOH＋HCl=NaCl＋H2OC．CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(一定條件))CH3—CH3D．CH3CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2—OH＋HBr8．1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2為()A．molB．2molC．molD．4mol知識(shí)點(diǎn)5同系物9．下列說(shuō)法正確的是()A．凡是分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，彼此一定是同系物B．相對(duì)分子質(zhì)量相等的物質(zhì)，互稱(chēng)同分異構(gòu)體C．同系物不一定符合同一通式D．相對(duì)分子質(zhì)量相同，組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的不同有機(jī)物一定是同分異構(gòu)體10．下列各組內(nèi)的物質(zhì)屬于同系物的是()A．CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3B．CH3—CH3CH2=CH—CH3CH3CH=CHCH3C．D.練基礎(chǔ)落實(shí)1．下列氣體的主要成分不是甲烷的是()A．沼氣B．煤氣C．天然氣D．坑道氣2．以下關(guān)于甲烷的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．甲烷分子是由極性鍵構(gòu)成的分子B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C．甲烷分子中四個(gè)C—H鍵是完全等價(jià)的鍵D．甲烷分子中具有非極性鍵3．有機(jī)物中的烴是________的化合物()A．含有碳元素B．含有碳元素和氫元素C．僅含有碳元素和氫元素D．燃燒后生成二氧化碳和水4．下列說(shuō)法正確的是()A．烴分子中，碳原子間都以碳碳單鍵結(jié)合，其余的價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，這一系列化合物的分子通式為CnH2n＋2B．分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，互稱(chēng)為同系物C．烷烴分子中，相鄰的三個(gè)碳原子有可能在同一條直線上D．、CH4、CH3CH2CH3互為同系物5．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()A．CH4eq\o(→,\s\up7(高溫))C＋2H2B．2HI＋Cl2=2HCl＋I(xiàn)2C．CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2OD．CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl6．如圖所示，集氣瓶?jī)?nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體可能是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①②B．②④C．③④D．②③7．常溫下把體積相同的甲烷和氯氣充入一個(gè)無(wú)色的集氣瓶中，光照一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣體的黃綠色變淺，集氣瓶上有淡黃綠色液滴，此時(shí)集氣瓶中最多含有氣體物質(zhì)的種數(shù)是()A．5種B．6種C．4種D．3種8．由某氣體發(fā)生裝置導(dǎo)出的氣體為甲烷、一氧化碳、氫氣中的一種，下列判斷正確的是()A．將氣體通入KMnO4溶液，溶液顏色無(wú)變化，該氣體一定是甲烷B．在導(dǎo)管口點(diǎn)燃該氣體，火焰呈淺藍(lán)色，用干燥的冷燒杯罩在火焰上方，杯壁有水滴產(chǎn)生，該氣體一定是甲烷C．點(diǎn)燃該氣體，火焰呈淺藍(lán)色，用沾有澄清石灰水的冷燒杯罩在火焰上方，燒杯壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生，該氣體一定是甲烷D．若上述B、C的現(xiàn)象均能出現(xiàn)，則可判斷該氣體一定是甲烷練方法技巧——燃燒法確定有機(jī)物分子組成9．某有機(jī)物在O2中充分燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1，由此可得出的結(jié)論是()A．該有機(jī)物分子中C、H、O原子個(gè)數(shù)比為1∶2∶3B．該有機(jī)物分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為1∶2C．該有機(jī)物中必定含有氧元素D．該有機(jī)物化學(xué)式為C2H4題號(hào)123456789答案練綜合拓展10．如圖所示，某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將X氣體點(diǎn)燃，將燃燒后的氣體通過(guò)A、B兩個(gè)洗氣瓶。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，B洗氣瓶的質(zhì)量不變，則X氣體是____________。(2)若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗氣瓶的質(zhì)量增加，則X氣體是____________。(3)若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則X氣體可能是__________。11.如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式：_______。(2)若題目中甲烷與氯氣的體積比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為_(kāi)_______。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是________。A．升高B．降低C．不變D．無(wú)法確定(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會(huì)觀察到______________________________。(5)右端玻璃管的作用是_________________________________________________。12．下列物質(zhì)中屬于同一種物質(zhì)的是________________，互為同分異構(gòu)體的是_______，屬于同位素的是____________，互為同素異形體的是____________。專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第1課時(shí)天然氣的利用甲烷基礎(chǔ)落實(shí)一、1.(1)天然氣沼氣(2)高效低耗污染小化工原料2．(1)CH4(2)碳原子氫原子正四面體鍵長(zhǎng)鍵角3．無(wú)色氣態(tài)無(wú)味小極難溶4．KMnO4強(qiáng)酸強(qiáng)堿(1)淡藍(lán)色CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O(2)①原子或原子團(tuán)原子或原子團(tuán)②變淺消失油狀液滴上升③不溶于水一氯甲烷液體④有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)反應(yīng)物和生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)催化劑溫度光強(qiáng)制弱不一定有電子的轉(zhuǎn)移一定有電子的得失二、1.(1)碳元素和氫元素(2)①碳碳單鍵氫原子飽和烴烷烴②CnH2n＋2③a.單鍵四b．立體不在折線鋸齒2．(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸辛烷(2)十八烷(3)正異新異丁烷3．相似一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)(1)相似CH2原子團(tuán)(2)通式通式相同不一定同一類(lèi)物質(zhì)(3)14n(4)CH2原子團(tuán)通式結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．C2．A[烴是僅含有碳、氫兩種元素的有機(jī)物，故選A。]3．B4．B[甲烷分子中有四個(gè)等同的C—H鍵，在空間可能有兩種對(duì)稱(chēng)分布：正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)。本題主要考查學(xué)生的空間想象能力和逆向思維能力。本題用“反證法”，假設(shè)甲烷是平面正方形的結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2分子里的五個(gè)原子必在同一平面上，應(yīng)有兩種結(jié)構(gòu)：和，即代表兩種物質(zhì)。而CH3Cl、CHCl3、CCl4就是寫(xiě)成平面結(jié)構(gòu)，也只有一種結(jié)構(gòu)。]5．A[甲烷中如混有氧氣，點(diǎn)燃可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃之前必須驗(yàn)純。]6．D[甲烷分子里的氫原子是逐步被氯原子取代的，雖然為等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合反應(yīng)，但發(fā)生任何一步反應(yīng)，即每取代1mol氫原子都生成1molHCl，因此生成HCl的物質(zhì)的量最多。]7．D8．C[1molCH4和Cl2反應(yīng)，產(chǎn)生四種有機(jī)取代物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4)的物質(zhì)的量相等，應(yīng)各為mol，則n(Cl2)＝mol×(1＋2＋3＋4)＝mol。]9．D[相對(duì)分子質(zhì)量相同，組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，則分子式相同，不同有機(jī)物，則結(jié)構(gòu)不同，故是同分異構(gòu)體。]10．A[同系物判斷應(yīng)抓住兩個(gè)字：“似”指結(jié)構(gòu)相似，“差”指分子組成上差“CH2”原子團(tuán)。B中結(jié)構(gòu)不相似，C中和分子組成相同，D中三種物質(zhì)分子組成相同，所以選A。]課后作業(yè)1．B2．D[甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)中，四個(gè)鍵的長(zhǎng)度、角度相等，四個(gè)氫原子的位置一樣，分子中的C—H鍵為極性鍵。]3．C[從概念上看，烴中只含碳、氫兩種元素，故C項(xiàng)正確，A、B錯(cuò)誤；烴完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和水，但僅含C、H、O三種元素的化合物完全燃燒產(chǎn)物也只有CO2和水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．D[烷烴定義中，除了要求碳原子間都以單鍵結(jié)合，其余價(jià)鍵全都連氫外，還要求碳原子間形成鏈狀，如果碳原子間相連成環(huán)，分子式便不再符合烷烴的通式，而形成一個(gè)新的系列——環(huán)烷烴，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；與每一個(gè)碳原子相連的四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，不是直線和平面結(jié)構(gòu)，碳原子不都在一條直線上，通過(guò)碳碳單鍵結(jié)合成的碳鏈?zhǔn)卿忼X狀的，任何相鄰的三個(gè)碳原子都一定不在同一直線上，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于同系物，定義要求結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)，這兩個(gè)必要條件缺一不可，所以B項(xiàng)的說(shuō)法不嚴(yán)密；而D項(xiàng)中的三種化合物雖然形狀上看似不同，但它們實(shí)際上結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)也相似，都屬于烷烴，屬于同系物，所以D項(xiàng)正確。]5．D[A屬于分解反應(yīng)，B屬于置換反應(yīng)，C屬于氧化反應(yīng)，D屬于取代反應(yīng)，要從反應(yīng)實(shí)質(zhì)的角度理解取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的區(qū)別。]6．D[②中CH4與Cl2在光照下可發(fā)生反應(yīng)，致使氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl能夠溶解于水；③中發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，氣體體積減小。]7．C[此題考查甲烷的取代反應(yīng)的產(chǎn)物種類(lèi)，關(guān)鍵在于集氣瓶中最多含有氣體物質(zhì)的種數(shù)，產(chǎn)物是氣體的有CH3Cl、HCl，還有沒(méi)有完全反應(yīng)的甲烷和氯氣。]8．D[甲烷、一氧化碳、氫氣都不能使KMnO4溶液褪色；點(diǎn)燃甲烷、一氧化碳、氫氣三種氣體，甲烷生成二氧化碳和水，一氧化碳只生成二氧化碳，氫氣只生成水；所以證明同時(shí)生成二氧化碳和水的實(shí)驗(yàn)才能說(shuō)明是甲烷。]9．B[有機(jī)物充分燃燒后生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1，可得有機(jī)物分子中n(C)∶n(H)＝1∶2，B正確；由于無(wú)條件可證明生