第十章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷
最简单的有机物-甲烷课件
(3)取代反应 ①甲烷与氯气的反应。
现象：无光照时： 无明显现象 。 光照时：试管内——气体颜色逐渐 变浅 ；内壁有油状液滴 出现；有少量白雾；液面 上升 。 水槽中——有固体析出。 反应的化学方程式： ①CH4―→CH3Cl(一氯甲烷) CH4＋Cl2―光―→CH3Cl＋HCl
②CH3Cl―→CH2Cl2(二氯甲烷) CH3Cl＋Cl2―光―→CH2Cl2＋HCl
第2步 阐述——要点归纳，深化知识
表示方法(以甲烷为例)
含义
分子式：CH4
用元素符号表示物质分子组成 的式子，可反映一个分子中原 子的种类和数目
最简式(实验式)：CH4
表示物质组成的各元素原子最 简整数比的式子
结构简式：CH4 球棍模型： 比例模型：
结构式的简便写法，着重突出 结构特点 小球表示原子，短棍表示化学 键，展示了立体构型
(4)由原子守恒知，1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和CCl4的物质的量都为0.25 mol，则参加反应的Cl2的物质的量 为0.25 mol×1＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol。
【答案】 (1)CH4＋4Cl2―光―照→CCl4＋4HCl (2)B (3)有白色沉淀生成 (4)2.5 mol
第2步 阐述——要点归纳，深化知识 1．甲烷与氯气的取代反应
2．取代反应与置换反应的比较
反应类型 定义
反应特点
取代反应
有机物分子内的某些 原子或原子团被其他 的原子或原子团替代 的反应
(1)反应物：有机化合 物与单质或化合物 (2)生成物：不一定有 单质 (3)很多反应进行不完 全，速率慢
置换反应
【解析】 (1)V(CH4)∶V(Cl2)＝1∶4，且只生成一种有机 物，故有机产物为CCl4。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH 4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H 键长度和强度相同，夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式：CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型球棍模型：小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型：用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置：a.试管内气体颜色逐渐变浅；b.试管内壁有油状液滴出现；c.试管中有少量白雾；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出B 装置：无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
第1节最简单的有机物--甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》（人教版普通高中课程标准实验教课书）第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容，首先考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式；其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念，在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节内容是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质（氧化反应，取代反应）等。
学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识，从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。
但由于学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少，学生对CH4又有一定的了解，若按教材内容简单设计和施教，只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质，就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望，又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式，充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构，让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式，理解甲烷的空间结构和取代反应，掌握甲烷的化学性质。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
对象
例子
原子
CH4 和 CH3CH3 正丁烷和 O2和O3 异丁烷
H和 H
2 1
P64 思考与交流 有机物种类繁多的原因 ⑴碳原子有4个价电子，可以跟其他原子 形成4个共价键。 ⑵碳链的长度可以不同，碳原子之间结 合的方式可有单键、双键、三键，也可有 环状结构。 ⑶普遍存在同分异构现象。
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代 替，如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种 物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物 的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四 面体结构，而不是正方形的平面结构是 ( B) A．CH3Cl只有一种结构 B．CH2Cl2只有一种结构 C．CHCl3只有一种结构 D．CCl4只有一种结构 2.下列各组物质：①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷 和已烷 ④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 中，互为 同位素的是（填序号，下同）_____，互为同素异形
3、烷烃的命名： 习惯命名法 碳原子数在10个以内，依次用“天干” （甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸） 代表碳原子总数，其后加上“烷”字；碳原子 数在10个以上，用汉字数字表示。
C6H14 已烷
CH3－CH2－CH2－CH2－CH3
C17H36 十七烷
戊烷4Leabharlann 烷烃的物理性质名称 结构简式 结构相似， CH4 甲烷 相对分子 CH3CH3 乙烷 质量逐渐 CH3CH2 丙烷 增大，分CH3 CH3(CH 丁烷 子间作用2)2CH3 力逐渐增 ) CH CH3(CH2 3 3 戊烷 大。
5.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到 的产物中物质的量最多的是（ D ） A. CH3Cl C. CCl4
最简单的有机化合物-甲烷、烷烃
最简单的有机化合物——甲烷(冯国宏)一、1.有机物定义：含碳化合物叫做有机化合物，简称有机物。
(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。
也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。
而且有机物都是化合物，没有单质。
CO(NH2)2（有机物）与NH4CNO(无机物)。
2.有机化合物与无机化合物的区别化合物一般分为无机化合物和有机化合物两大类。
有机化合物是含碳的化合物，但含碳的化合物不一定是有机化合物。
有机化合物和无机化合物在性质和反应上的区别如下表所示：3.有机物的组成C、H、O、N、S、P、卤素等元素。
构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种why？？？有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：①碳原子最外电子层上有4个电子，可形成4个共价键；②有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；③碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；④相同组成的分子，结构可能多种多样。
有机物和无机物在性质上及反应上的区别只是相对的、有条件的，不同有机物有其特殊的性质，如乙醇、乙酸、乙醛、丙酮能跟水以任意比互溶，四氯化碳(CCl4)、二氟二溴甲烷(CF2Br2)等有机物不但不能燃烧而且能灭火，乙酸及其金属盐在水溶液中能电离，三氯乙酸(CCl3COOH)是强酸，有些化学反应如烷烃的热裂，三硝基甲苯(TNT)的爆炸都是瞬间完成的，等等。
4．有机物的分类（标准不一样，所得结果不同）5．有机物的表示方法：（分子式、结构简式、结构式、电子式、球棍模型、比例模型等）6．有机物的密度：（1）小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯（包括油脂）（2）大于水的密度，且与水（溶液）分层的有：多氯代烃、溴代烃（溴苯等）、碘代烃、硝基苯[本节学习目标]1．烃类物质的组成。
第一节最简单的有机化合物——甲烷教学PPT课件
巩固练习
Consolidate exercise
5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应， 待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量 相等，则消耗氯气为（C ）
A、0.5mol
B、2mol
C、2.5mol
D、4mol
五、板书提纲Blackboard-writing outline
第一节 最简单的有机化合物-甲烷 一、甲烷分子的构成和空间结构 二、甲烷的物理性质 ①氧化反应 三、甲烷的化学性质 ②取代反应
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
空间构型：正四面体 4个C-H键的键长和强 度相等，夹角相等。
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是 形成了一个正四面体的立体结构， 碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
3-1 甲烷分子结构示意图
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
可燃性 电离性
多数可以燃烧 多数为非电解质
化学 反应
一般比较复杂，副反 应多，反应速率慢
无机物
人教版高中化学必修二《最简单的有机化合物—甲烷》
最简单的有机化合物—甲烷知识点一．有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有碳元素的化合物一定含有C，常含有H,O，有的还含有N,P,S,Cl等(写元素符号，下同)。
烃仅含有C,H的有机物有机化合物都含有碳元素，但含有碳元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。
知识点二．甲烷1．存在和用途(1)存在：甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途：天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
2．组成与结构(1)表示方法化学式电子式结构式分子结构示意图球棍模型比例模型CH4(2)结构特点甲烷分子是以碳原子为中心，氢原子为顶点的正四面体结构，其中C—H键的键长和键角相同。
3．物理性质颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性 无色气态无味小极难溶4.化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与KMnO 4等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为 CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)取代反应①取代反应：有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
②甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象a.气体颜色变浅，最后消失b.试管内壁有油状液滴出现c.试管内液面逐渐上升d.试管中有少量白雾③取代产物水溶性：甲烷的四种氯代产物均不溶于水。
状态：常温下除一氯甲烷是气体，其余三种均为液体。
④取代反应和置换反应的区别。
知识点三．烷烃1．烷烃定义及通性：烃的分子里所有的碳原子均达到“饱和”的链烃即所有的碳原子间均以单键的形式连接叫做饱和链烃，也叫烷烃。
通式：C n H2n+2（n≥1）,如乙烷、丙烷、丁烷等。
通性：①n≤4为气体，溶沸点、密度随碳原子数增大而增大②通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂都不发生反应，也难与其它物质化合。
第一节 最简单的有机化合物—甲烷(第二课时)
思考：结合甲、乙、丙、丁烷的分 子式，思考一下烷烃的分子式中碳、 氢原子个数间有何规律？你有几种 推测方法？
归纳法 价键推断法
B 烷烃通式：CnH2n+2（n≥1）
[练习 ] 写出下列烷烃的分子式：
C38H78 （1）含有38个碳原子的烷烃的分子式
（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式 C H
18 38
相同点：只含C、H两种元素，每个 碳 以四个单键与其它原子（ C、H ）相 结合。
不同点：C、H原子数不同。
1、结构：
A烷烃（饱和烃）：烃分子中碳原 子间只以碳碳单键结合成链状， 剩余价键均与氢原子结合，使每 个碳原子都达到“饱和”，这样 的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。 课本P62
思考：烷烃中一定含碳碳单键 吗？
注意：
n≤4时，均为气态； 5＜n ≤ 16，均为液态； n≥17时，均为固态
2. 烷烃性质
（2）化学性质：与甲烷相似。
通常状况下很稳定，
强酸、强碱、酸性KMO4、溴水等不发生反应， 跟_______________________ 能发生: 在空气中能点燃； ①______________________________________ ， 较高温度下能分解 ②______________________________________， 光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应 ③______________________________________ 。
总体： 性质较稳定 甲烷化 学性质
燃烧反应
一定条件下
取代反应 受热分解
甲烷球棍模型：
与甲烷结构相似的有机 物还有很多，请你观察下列 有机物的结构，试归纳出它 们在结构上的特点。
球棍模型
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第十章第一节最简单的有机化合物——甲烷一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．气体打火机使用一种有机化合物为燃料，这种燃料稍加压时易液化，减压时气化，点燃能燃烧．下列符合这种条件的有机物是() A．C2H6(沸点－88.6℃)B．C3H8(沸点－42.6℃)C．C4H10(沸点－0.5℃) D．C5H10(沸点36.1℃)解析：符合要求的物质应具备：①沸点较高，②常温下是气体．答案：C2．下列叙述错误的是() A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐升高B．任何烷烃分子中碳氢原子个数比都是相同的C．丙烷与Cl2发生取代反应后生成的一氯代物不只是一种D．正丁烷的熔点、沸点比异丁烷的高解析：烷烃的沸点随着碳原子数增加而逐渐升高；烷烃的通式为C n H2n＋2，烷烃分子中N(C)∶N(H)＝n∶(2n＋2)；丙烷与Cl2发生取代是逐一分步进行，生成一氯代物有两种；烷烃支链越多，沸点越低．答案：B3．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别() A．先后通入溴水和澄清石灰水B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃后将燃烧产物通入澄清石灰水解析：三种气体燃烧分别生成CO2和H2O、CO2、H2O，根据三种产物的性质可选择．A 项三者均不反应，不能区别；B项不能区别CH4和CO；D项不能区别CH4和CO.答案：C和的叙述正确的是()4．关于CHA．均能用C n H2n＋2组成通式来表示B．与所有烷烃互为同素异形体C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同D．通常情况下它们都是气态烷烃解析：B项它们与其他烷烃互为同系物；C项化学性质相似，但物理性质不同；D项烷烃碳原子数小于或等于4的常温下是气体．答案：A5．(2009·青岛模拟)若1 mol 某气态烃C x H y 完全燃烧，需用3 mol O 2，则 ( )A ．x ＝2，y ＝2B ．x ＝2，y ＝4C ．x ＝3，y ＝6D ．x ＝3，y ＝8解析：根据烃燃烧的通式：C x H y ＋(x ＋y /4)O 2――→点燃x CO 2＋y /2H 2O ，得出x ＋y /4＝3.将 选项逐一代入：A ：x ＝2，y ＝2，x ＋y /4＝2.5.B ：x ＝2，y ＝4，x ＋y /4＝3.C ：x ＝3，y ＝6，x ＋y /4＝4.5.D ：x ＝3，y ＝8，x ＋y /4＝5.所以，B 正确．答案：B6．由两种烃组成的混合物，无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧生成CO 2的质量也一定，则此两种烃一定满足 ( )A ．互为同分异构体B ．最简式相同C ．为同系物D ．符合同一通式解析：由题意可知两种烃中的C 的质量分数相同，因烃仅含C 、H 两种元素，则H 的 质量分数也应相同，从而可推知它们的最简式相同．答案：B7．下列叙述正确的是 ( )A ．分子式相同，各元素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解析：分子式相同的物质，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C 2H 6等，因此不一定是同分异构体．答案：C8．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 ．3B ．4C ．5D ．6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C 5H 12，其同分异构体为：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3，共三种．答案：A9．下列关于有机化合物的叙述中不．正确的是() A．丙烷跟甲烷一样能与氯气发生取代反应B．1 mol乙酸与乙醇在一定条件下发生酯化反应，可生成1 mol乙酸乙酯C．CH2Cl2是纯净物说明甲烷是四面体结构而不是正方形结构D．溴水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解析：乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯属于可逆反应，故1 mol乙酸与乙醇反应不可能生成1 mol乙酸乙酯．答案：B10．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1.1 g，则原来甲烷在标准状况下的体积为() A．2.24 L B．1.12 LC．0.56 L D．0.28 L解析：甲烷燃烧生成H2O和CO2，无水CaCl2吸收H2O，NaOH吸收CO2，n(CO2)＝1.1 g44 g/mol＝0.025 mol，故n(CH4)＝0.025 mol，V(CH4)＝0.025 mol×22.4 L/ mol＝0.56L.答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(9分)如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧，把燃烧生成的气体通过A、B两个洗气瓶．试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是____________．(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是____________．(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是____________．解析：H2燃烧产物为H2O，CO燃烧产物为CO2，CH4燃烧产物为CO2和H2O.产物通过浓H2SO4时，浓H2SO4的作用是吸收水分，若浓H2SO4增重，说明吸收了水分，证明原气体中有H元素；再通过澄清石灰水时，澄清石灰水的作用是吸收CO2，若澄清石灰水增重，说明吸收了CO2，证明原气体中有C元素．故符合条件(1)说明原气体中只由H元素组成，则为H2；符合条件(2)说明原气体中存在C元素但不存在H元素，则为CO；符合条件(3)说明原气体(单一或混合)中既有H元素又有C元素，则得几种情况：只有CH4；H2和CO组合；H2和CH4组合，CO和CH4组合或H2、CH4、CO 组合．答案：(1)H2(2)CO(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CH4、CO 12．(11分)有A、B两种烃，其相关信息如下回答下列问题：(1)烃A的最简式是________；(2)烃A的结构简式是____________．(3)烃B的三种二溴代物的结构简式为____________________________________________________________________________________________________________；(4)烃C为烃B的同系物，常温下为气态且只有一种一溴代物，则烃C的一溴代物的结构简式为________(填一种即可)．解析：(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1，则烃A的分子式为(CH)n；(2)因28＜M(A)＜60，所以烃A的分子式C3H3或C4H4，结合另外两个信息可知烃A的结构简式是.(3)烃B为饱和链烃，通常情况下呈气态，则烃B为CH4或C2H6或C3H8或C4H10；有确同分异构体，则不可能为CH4、C2H6、C3H8，所以烃B为C4H10.它的三种二溴代物的结构简式分别为(4)烃B的同系物中常温下为气态的是CH4、C2H6、C3H8，C3H8有两种一溴代物，CH4、C2H6都只有一种一溴代物，分别为CH3Br、C2H5Br.答案：(1)CH(2)13．(16分)(2010·临沂检测)某学校课外实验小组欲探究甲烷的性质．实验小组成员发现实验台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)等．小组成员从实验台上拿出一支规格为20 mL的刻度试管，想在试管中取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．请你画出在刻度试管中取用取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体的操作装置．说明简单的操作方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (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，在水下拔下橡皮塞，可以 观察到的现象是： _______________________________________________________ ________________________.解析：(1)通过观察法可以区别，有颜色的集气瓶中为氯气，另外一集气瓶中为甲烷．(2)按照答案图中所示的装置，用排饱和食盐水的方法可以分别收集预定体积的气体．(3)烷烃的取代反应需要的光为自然光，不能在阳光直射下，否则会导致反应太快而发 生爆炸．答案：(1)有颜色的一瓶中为氯气，另外一瓶中为甲烷(2)装置如下图所示先将双孔塞塞到盛有氯气的集气瓶口上，打开分液漏斗旋塞，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，再打开分液漏斗旋塞，排出试管中所有的饱和氯化钠溶液即可(3)C CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl(或CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl 或CH 2Cl 2＋Cl 2――→光CHCl 3＋HCl 或CHCl 3＋Cl 2――→光CCl 4＋HCl) 试管内有水柱慢慢上升14．(14分)现有CH 4、C 2H 4、C 2H 6三种有机化合物：(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是____________．(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是__________．(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是__________，生成水最多的 是__________．(4)在120℃、1.01×105 Pa 下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测 得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________________．解析：题中可用信息有：①等质量，②同状况、同体积，③反应前后体积不变，④三 种有机化合物．解题时，充分利用题给信息，按化学方程式或物料守恒分析即可．(1)等质量的烃完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH 4、C 2H 4、C 2H 6的y x 依次为41、42、62，故CH 4耗O 2最多． (2)等物质的量的烃C x H y 完全燃烧时，(x ＋y 4)的值越大，耗氧量越大，CH 4、C 2H 4、C 2H 6 的x ＋y 41＋44＝2,2＋44＝3,2＋64＝3.5，故C 2H 6耗O 2最多． (3)n (CO 2)＝n (C)＝116×1、128×2、130×2，1282最大，故C 2H 4生成的CO 2最多；n (H 2O) ＝n (H 2)＝116×2、128×2、130×3，116×2最大，故CH 4生成的H 2O 最多． (4)温度≥100℃条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不 变，y ＝4的为CH 4、C 2H 4，故答案为CH 4、C 2H 4.答案：(1)CH 4 (2)C 2H 6 (3)C 2H 4 CH 4(4)CH 4、C 2H 4。