2019版高中化学 第三章 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时学案 新人教版必修2.doc
1第第 1 1 课时课时 甲烷的性质甲烷的性质 课后篇巩固提升巩固提升 基础巩固 1 1.下列有关有机化合物的说法不正确的是( ) A.有机化合物都易燃烧 B.有机化合物中一定含碳元素 C.有机化合物的熔、沸点一般较低 D.有机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩 解析某些有机物不能燃烧,如 CCl4可做灭火剂。 答案 A 2 2.近年来,科学家在海底发现了一种冰状物质可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法正确的是( ) 甲烷属于烃类 在相同条件下,甲烷的密度大于空气 甲烷难溶于水 可燃冰是一种极具 潜力的能源 A.B.C.D. 答案 C 3 3.下列物质分子中,属于正四面体结构的是( ) A.CCl4B.CHCl3 C.CH2Cl2D.CH3Cl 解析只有 CCl4是正四面体,另外三种物质都只是四面体,但不是正四面体。 答案 A 4 4.下列反应属于取代反应的是( )A.CH4C+2H2 B.2HI+Cl22HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.CH4+Cl2CH3Cl+HCl 解析 A 项属于分解反应;B 项属于置换反应;C 项属于氧化反应;D 项属于取代反应,要从反应实质的 角度理解取代反应和置换反应的区别。 答案 D 5 5.下列关于甲烷的叙述正确的是( ) A.甲烷分子的立体构型是正四面体,所以,CH2Cl2有两种不同构型 B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色 C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁之一 D.甲烷能使酸性 KMnO4溶液褪色 解析 A 项,由于甲烷是正四面体结构,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系,故 CH2Cl2只有一种 构型。B 项,CH4只能跟氯气在光照下反应,与氯水不反应。D 项,CH4比较稳定,不能被酸性 KMnO4溶 液氧化。 答案 C 6 6.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气 3 种无色气体的方法,是将它们( ) 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.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水 解析 CH4、CO 和 H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A 项不可选。CH4和 CO 燃烧都生成 CO2,B、D 项不 可选。干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是 否有 CO2生成。 答案 C 7 7.瓦斯爆炸是空气中含甲烷 5%15%(体积分数)时遇明火所产生的,发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气 中的体积分数大约为( ) A.10.5%B.9.5%C.8%D.5%2解析由 CH4+2O2CO2+2H2O 可知,瓦斯爆炸最剧烈时,CH4和 O2的体积比应为 12,因此 CH4与空气的体积比为 1(2×)19.5,那么它在空气中的体积分数为×100%9.5%。100 211 9.5 + 1 答案 B8 8.对的叙述正确的是( ) A.有两种结构B.只有一种结构 C.含有非极性键 D.有四种结构 解析甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替,其结构变为 四面体,碳原子位于四面体的中心位置,两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连,它们都分别处在相邻的位置,故只有一种结构,如图所示:。CCl、CF 均为极性键。 答案 B 9 9.甲烷是天然气、沼池底部产生的沼气和煤矿坑道产生的气体(坑道气或瓦斯)的主要成分。 (1)下列有关天然气的说法不正确的是 。 A.天然气是一种混合物 B.天然气是一种清洁能源 C.可利用甲烷生产粮食 D.实验室可以用排水法收集甲烷 (2)标准状况下 4.48 L 甲烷气体在足量氧气中充分燃烧,将生成的气体通入 0.2 L 1 mol·L-1的 NaOH 溶液中,充分反应,所得溶液中的溶质是 ,其物质的量是 。 解析(1)天然气的主要成分是甲烷,是一种常用的燃料,甲烷只能发生与卤素单质的取代反应或者燃 烧等反应,不可能发生其他复杂反应转化为粮食。(2)n(CH4)=0.2mol,n(NaOH)=0.2L×1mol·L-1=0.2mol,0.2molCH4完全燃烧生4.4822.4·- 1成的 CO2的物质的量为 0.2mol,根据方程式:CO2+NaOHNaHCO3知,溶液中的溶质为 NaHCO3,物质的 量为 0.2mol。 答案(1)C(2)NaHCO3 0.2 mol 能力提升 1 1.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( ) A.甲烷分子中 4 个 CH 键的强度相同 B.甲烷分子中 4 个 CH 键的长度相同 C.甲烷的一氯代物只有 1 种 D.甲烷的二氯代物只有 1 种 解析若甲烷为平面正方形结构,则甲烷分子中 4 个 CH 键的长度和强度也可以相同,A、B 项错误; 若甲烷为平面正方形结构,则二氯甲烷应有 2 个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯 甲烷只有 1 种结构,所以甲烷不是平面正方形结构,而是正四面体结构,C 项错误,D 项正确。 答案 D 2 2.导学号 66474072 取一支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲 烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是( )3A.此反应无光照也可发生 B.甲烷和 Cl2反应后的产物只有 CH3Cl 和 HCl C.盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出 D.CH4和 Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管 解析甲烷与 Cl2在光照条件下发生取代反应生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl,其中 CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,CH3Cl 是气体,故液体不会充满试管,A、B、D 三项错误。甲烷与 Cl2反应后产物最多的是 HCl,HCl 溶于饱和食盐水会有少量 NaCl 晶体析出,C 项正确。 答案 C 3 3.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的 CO2和 H2O 的物质的量之比为 12,下列说法中正确的是( ) A.分子中 C、H、O 原子个数之比为 123 B.分子中 C、H 原子个数之比为 12 C.分子中可能含有氧原子 D.此有机物的最简式为 CH4 解析根据有机物在氧气中燃烧时生成的 CO2与 H2O 的物质的量之比为 12,推知有机物分子中 C、H 原子的个数比为 14,但不能说明其最简式为 CH4,因为该分子中还可能含有氧原子,故 C 正确。 答案 C 4 4.取标准状况下的 CH4和过量 O2的混合气体 840 mL 点燃,将燃烧后的产物用过量碱石灰吸收,碱石 灰质量增加 0.6 g。计算: (1)碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为 。 (2)原混合气体中 CH4与 O2的体积比为 。 解析(1)由 CH4+2O2CO2+2H2O 可知,完全燃烧后产生的 CO2为 0.6g×=0.33g,即 0.0075mol,CH444 80与 O2共有=0.0375mol。由反应方程式 CH4+2O2CO2+2H2O 可知,参与反应的混合气0.8422.4·- 1体为 0.0075mol(CH4)+0.015mol(O2)=0.0225mol,故剩余氧气为 0.0375mol-0.0225mol=0.015mol,即 碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为 0.015mol×22.4L·mol-1=0.336L。 (2)0.0075mol(CH4)(0.015+0.015)mol(O2)=0.00750.03=14,由相同条件下气体的物质的 量之比等于气体的体积比可知,原混合气体中 CH4与 O2的体积比为 14。 答案(1)0.336 L(2)14
