3-1最简单的有机化合物甲烷第三课时练习
人教版必修2学案：第3章-第1节-课时1-甲烷-(含解析)
第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1甲烷学习目标：1.了解有机化合物的概念。
2.掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3.掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。
(重点)[自主预习·探新知]1．有机化合物和烃及其包含关系【提醒】含碳化合物不一定都是有机物。
如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。
2．甲烷的存在组成与结构(1)甲烷的存在和用途(2)组成和结构(3)空间结构甲烷分子以碳原子为中心，四个氢原子为顶点形成正四面体形，4个C —H 键的长度和强度相同，夹角相等。
【提醒】 可利用CH 4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH 4为正四面体形而不是正方形。
3．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 极难溶于水(2)化学性质①稳定性通常状况下，CH 4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。
②氧化反应(燃烧)点燃条件下，CH 4能在空气中燃烧，化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，燃烧火焰呈淡蓝色。
③与Cl 2的取代反应a ．CH 4与Cl 2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质) 。
b ．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH 3Cl 为气体，其他三种为液体。
(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。
[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。
(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃( )(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷( )(3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形()(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色()(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰()2．写出下列反应的化学方程式(1)甲烷与氧气的反应：_______________________________________。
人教版2020年必修二化学配套练习之最简单的有机化合物——甲烷(解析版)
人教版2020年必修二化学配套练习之最简单的有机化合物——甲烷（解析版) 1．（2019·云南省麻栗坡民族中学高二期末）2008年10月24日发射的绕月探测工程“嫦娥一号”卫星获得了大量科学探测数据，科学家对数据进行了分析，发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层，主要由氖、氢、氦、氩等气体组成，不含甲烷等碳氢化合物。
下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A．碳氢化合物的通式为C n H2n+2B．燃烧产生为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数【答案】D【解析】【详解】A、只有烷烃的分子组成通式符合C n H2n+2，烯烃分子组成通式为C n H2n，炔烃分子组成通式为C n H2n-2，故A错误；B、燃烧产物为CO2和H2O的化合物不仅有碳氢化合物，还有烃的含氧衍生物，例如：糖类、酯等物质，故B错误；C、碳原子间以单键相连的烃不一定是烷烃，可能是环烷烃等，如立方烷、环丁烷等，故C错误；D、碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数，故D正确；故选D。
【点睛】本题的易错点为C，要注意立方烷、环烷烃等不属于烷烃，难点是D的判断，可以借助于烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物的通式分析归纳。
2．（2019·湖南省长沙县第九中学高一期末）已知正四面体型分子E和单质分子G反应，生成四面体型分子L和分子M（组成E分子的元素的原子序数均小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素），反应过程如下图所示，则下列叙述中判断不正确．．．的是( )A．常温常压下，E、L均为气态有机物B．E是一种含有10个电子的分子C．上述反应的类型是取代反应D．物质M的形成过程可用电子式表示为：【解析】【详解】A. 常温常压下，甲烷、一氯甲烷是气体，故A正确；B. E是甲烷分子，甲烷是一种含有10个电子的分子，故B正确；C. 甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，属于取代反应，故C正确；D. HCl属于共价化合物，不含有阴阳离子，故D错误；故选：D。
第3-1最简单的有机化合物-甲烷
（结构决定性质） 通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易 与其它物质反应。 例如：CH4与强酸、强碱、强氧化剂如高 锰酸钾、溴水等都不起反应。
酸性KMnO4 溶液不退色
结构示意图
1)、 甲烷的氧化反应： 甲烷是一种很好的燃料，在空气中 容易燃烧生成二氧化碳和水，同时放出 大量的热。
CH4 +2O O 2H 2O 4 2 H O CH 2O O COCO 22 22 2 2+2H 2 2
练习
1、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气 混合，得到的产物中物质的量最多的是( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
2、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸 性高锰酸钾褪色的是（ C ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
3、 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气体燃烧后生成的气体通过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， 气体
B洗气瓶的质量不变，则气体X
A
浓H2SO4
B
澄清石灰水
是
H2
。
（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
CO
。
（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X
所以,该气体的分子式是C4H10
练习2
2、下列关于甲烷的叙述不正确的是（ C ） A．甲烷是沼气、坑道气的主要成分 B．通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强 碱、强氧化剂均不反应 C．甲烷在空气中加热到 1000℃时，分解成炭黑 和氢气 D．甲烷在空气中燃烧时，火焰不明亮且无烟
在空气中加热到1000 ℃，早烧完了。
置换反应
反应物、生成物中 一定有单质
最简单的有机化合物——甲烷3
练习1： 下列五组物质中___ 1 互为同位素，___ 2是 5 是同分异构体，___ 4是 同素异形体，___ 3 是同一物质。 同系物，___
12 14 13 1、 C C 6 6 6
c
2、白磷、红磷
4、CH3CH3、CH3CHCH3 | CH3
3. H
H | | H－C－Cl 、 Cl－C－Cl | | Cl H
新课标人教版化学必修Ⅱ
第三章 第一节最简单的有机化合物——甲烷 第三课时
正丁烷
异丁烷
分子组成（C4H10）和相对分子质量完全相同， 但二者的命名相同吗？性质呢？
名称 正丁烷 异丁烷
熔点/℃ －138.4 －159.6
沸点/℃ 相对密度 －0.5 0.5788 －11.7 0.557
一、烃基
定义： 烃失去一个或几个氢原子后所剩余的 原子团。用“R—”表示。
位置由心到边
CH3
CH3CHCH2CH2CH3 CH3
3、“四同”比较
例1、下列物质属于同位素的是： ③和⑤ 属于同素异形体的是： ①和④ 属于同系物的是： ② 属于同分异构体的是： ⑥ ①O2和O3 ②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 ③ 35Cl 和 37Cl
17
17
④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚 ⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 和 CH CH CH(CH )CH CH(CH )CH
(b)碳原子数在十个以上，就用数字来命名.
如：C原子数目为11 、15、17、20、100等的烷 烃其对应 的名称分别为：十一烷、十五烷、十七烷、 二十烷、一百烷.
(2)烷烃的系统命名法：
(1)选定分子中最长的碳链做主链，并按主链上 碳原子的数目称为某“烷”。
高一化学最简单的有机化合物--甲烷同步课件 (3)
④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3
③H2 ⑤ CH2—CH2 CH2—CH2
★同系物的组成与结构特点：
(1)结构相似。主要指化学键类型相同，分子中各原子的结 合方式相似。 结构相似并不是相同。如： CH3CH2CH3和 CH3CH(CH3)CH3 (2)组成元素必须相同。 (3)一定具有不同的分子式。相差n个-CH2(4)必须符合同一通式。但符合同一通式，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。 如： CH2 CH2 和 CH2＝CH2 （乙烯） （环丙烷） CH 2
CH3(CH2)3CH3
癸烷 C10H22
CH3(CH2)8CH3
十七烷 C17H36 CH3(CH2)15CH3
分析上述烷烃的化学式，你可以发现它们中碳原子 的个数与氢原子的个数之间有什么关系？
三. 烷烃的通式: 烃分子式: CxHy 1 2 3 4 5
CH4
6 C6H14
C2H6
7 C7H16
同系物间的关系:
结论： 属于同类物质 通式相同 碳原子数目不同 物性不同，化性相似
1.是否属于同类物质？
2.通式相同吗？
3.碳原子数目相同吗？ 5.性质相同吗？
4.相对分子质量相差多少？ 相对分子质量相差14n
烃基：
CH3＋和－CH3含有的电子数是否相等？ CH3＋中含有8电子， －CH3中含有9电子，这两 者有什么区别呢？ 烃失去1个或几个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。 常用符号“R—”表示。 例 ： — CH3 甲基 — CH2CH3（或—C2H5） 乙基 …… 注意： R—基中的“—”表示1个单电子，即烃 基是电中性的。
气
气 液 固
-189.7
-138.4 -130 22
最简单的有机化合物 烷烃
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
[思考]某烷烃的 相对分子质量是 156,试写出该烷 烃的分子式.
CH3CH2CH2CH3
CH3(CH2)3CH3 甲烷是含氢 CH3(CH2)8CH3 量最高的烃
CH3(CH2)15CH3
4、烷烃的通式： CnH2n+2 ( n≥1 )
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团
质子数相 同，中 子数不 同的原 子之间
化学性质 几乎一 样，物 理性质 有差异
H、D、T
单质
有机物
属同一种元 结构相似的同一
素的单质 类物质；符合
之间
同一通式；相
对分子质量不
同，且相差14
化学性质相 化学性质相似， 似，物理 熔沸点、密度 性质差别 呈规律性变化 较大
红磷与白磷 甲烷与乙烷
有机物、无机 物
①丁烷 ②异丁烷 ③戊烷 ④异戊烷 ⑤新戊烷 ⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排 列顺序是__③__＞__④__＞__⑤___＞_①___＞_②__＞___⑥.
C原子数不同：C原子数越多，沸点越高 C原子数相同：支链越多，沸点越低
概念 同位素 同素异形体 同系物
同分异构体
对象 判断 依据
性质
实例
原子
|||
H HH
CH3CH2CH3
异丁烷：
H
|
H--C--H
H
H
|
|
H－C——C——C－H
| ||
H HH
CH3CH(CH3 )CH3
烷烃的书写
分子式：反映一个分子中原子的种类和数目。
最简式（实验式）：表示物质组成中各元素原子 的最简整数比。 结构式：用短线表示共用电子对的式子，“—”表 示共用一对电子。
新课标第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷
练习: 练习
• 4．在光照条件下，将等物质的量的甲烷和 ．在光照条件下， 氯气混合充分反应后， 氯气混合充分反应后，得到产物物质的量 最大的是（ 最大的是（ B ） • Ａ ＣＨ３Ｃl • Ｂ ＣＨＣ ３ ＣＨＣl • Ｃ ＨＣ ＨＣl • Ｄ ＣＣ ４ ＣＣl
课本第64页习题1、2、3、5
1 2 3 4
有机化合物数量众多，分布极广； 甲烷是最简单的有机化合物； 甲烷可以发生氧化反应和取代反应； 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叫取 代反 应。
练习: 练习
无色 、 无味 的气体， 1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状 0.714g/L 0.714g/L 正四面体结构， 况下的密度_______ _______， 况下的密度_______，其分子呈——————结构， 稳定 电子式————，化学性质比较——————。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） 与甲烷的分子结构相同的物质是（ A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰 将下列气体通入酸性高锰酸钾， 酸钾褪色的是（ 酸钾褪色的是（ C ） A CH4 B CO2 C SO2 D H2
甲烷与高锰酸钾 不发生反应，也 不与溴水发生反 应。
（2）取代反应动画.asf：
（2）取代反应：
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息？ • 从所得的实验信息中你能得到哪些 结论？
现象：量筒壁上出现油滴,混合气体的黄绿 现象 量筒壁上出现油滴 混合气体的黄绿 色变浅 ，量筒内的液面上升 讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从 讨论：分析上述实验中所观察到的现象， 中可以得到那些结论？ 中可以得到那些结论？
《最简单的有机化合物
H
H C H H
C
4H
【思考交流】
2.为了测定甲烷的分子结构，科学家是通过研究二 氯甲烷有一种结构还是有两种结构来完成的，请你 分析这种方法的依据是什么？
若甲烷分子呈正四面体型，则二氯代物只可能有一 种；若甲烷分子呈平面正方形，则二氯代物可有两 种。所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即 可判断甲烷分子的空间构型。
每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱
和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
一、烷烃
1.烷烃的定义:
分子只由 碳 元素和 氢 元素组成, 分子中碳原子之间以 单键 结合成链状,剩 余价键全部与 氢原子结合,使每个碳原子的 共价键都已充分利用,达到“饱和状态”, 烷烃 . 饱和烃 ,也称为 这样的烃叫做 要点： （1）碳碳单键 （2）“饱和”— 每个碳原子都形成四个单 键
⑶装置：大试管灼烧，与氧气、氨气制 气装置相同 ⑷收集：排水法或向下排空气法
尾气处理：点燃燃烧
小结 性质较 总体： 稳定 甲烷化 学性质 一定条件下
取代反应
不与强酸、强碱反应 不与强氧化剂（如高锰
酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）
反应
燃烧反应
在光照时与氯气 或溴蒸气反应
【思考交流】
1．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气体充分燃烧，将燃烧后生成的气体分别通过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
分子式 电子式 结构式 空间结构
H · · H C H CH4 · · H 球棍摸型 · · · ·
H
H C H H 正四面体
科学信息:
1、4个C—H键长度、 强度相同 2 、 H与C间的夹角相等 均为109°28′ 3、CH4是由极性键构成 的非极性分子 4、用电子式表示CH4 分 子的形成过程。
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第一节最简单的有机化合物—甲烷（第三课时）
姓名班级
一、选择题
1、对于烃的命名正确的是
A．4-甲基-4，5-二乙基已烷B．3-甲基-2，3-二乙基已烷
C．4，5-二甲基-4-乙基庚烷 D.3，4-二甲基-4-乙基庚烷
2．C4H10是一种烷烃，其名称是（）
A．四烷B．丁烷C．十烷D．癸烷
3．主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有：（）
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
4、下列有机物的命名正确的是（）
A．3，3-二甲基丁烷 B．2，2-二甲基丁烷
C．2-乙基丁烷 D．2，3，3-三甲基丁烷
5、（CH3CH2）2CHCH3的正确名称是（）
A．3-甲基戊烷 B．2-甲基戊烷
C．2-乙基丁烷 D．3-乙基丁烷
6．一氯取代物的同分异构体有2种，二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是（）A．乙烷B．丙烷C．正丁烷D．环丁烷
7．分子式为C7H16的烷烃中，在结构中含有3个甲基的同分异构体的数目是（）
A．2 B．3 C．4 D．5
8．下列烷烃的分子式表示的不是纯净物的是（）A．CH4B．C3H8C．C5H12D．C7H16
9、现有一种烃可以表示为
命名该化合物时，应认定它的主链上的碳原子数目是（）A.8 B.9 C.10 D.11
10、下列物质中沸点由高到低的顺序是[ ]
①正戊烷②异戊烷③已烷④庚烷
A.①②③④
B.④③②①
C.④③①②
D.②①③④
11、下列各有机物中沸点最低的是( )
12、辛烷有多种同分异构体，其中主链碳原子数为五个的同分异构体共有[ ]
A.三种
B.四种
C.五种
D.六种
13、已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目为（）
A 2
B 3
C 4
D 5
14、进行一氯取代后，只生成三种沸点不同的产物的烷烃是（）
A (CH3)2CHCH2CH2CH3
B (CH3CH2)CHCH3
C (CH3)2CHCH(CH3)2
D (CH3)3CH2CH3
15、分子式为100，主链上有5个碳原子的烷烃，其可能的结构式有（）
A、3种
B、4种
C、5种
D、6种
二、填空
1．根据有机化学命名原则，判断下列命名是否有错误，若有错误请根据所要反映的化合物的结构给予重新命名。
（1）2－乙基丙烷：
（2）2，4－二乙基戊烷
（3）3，3－二甲基－4－乙基己烷
（4）2，4－二甲基－6，8－二乙基壬烷
2、某化合物A的化学式是C5H11Cl，分析数据表明，分子中有2个“-CH2-”，2个“CH3-”，一个
和一个“-Cl”。
写出它的同分异构体的结构简式。
3、某有机物2.2g完全燃烧后生成0.15molCO2和3.6gH2O,其蒸气相对氢气的密度D（H2）=22，求分子式
4、在1.01×105Pa，1200C时，由A、B两种烷烃组成的混合气体，在足量的O2中充分燃烧后，得到同温同压下的CO22.5L，H2O蒸气3.5L，且A分子中比B少2个碳原子，试确定A和B的分子式和体积比。