專(zhuān)題3有機(jī)物 甲烷學(xué)案2014

專(zhuān)題3有機(jī)物甲烷學(xué)案編號(hào)15【情境引入】介紹我國(guó)天然氣資源，“西氣東送”工程及其意義。介紹神奇的可燃冰?！袡C(jī)化合物及化石燃料1、有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱(chēng)有機(jī)物：含有 的化合物。最簡(jiǎn)單的有機(jī)物是_。2、化石燃料： 是重要的化石燃料，從中能獲得許多有機(jī)物。一、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)【問(wèn)題探究】1、甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，怎樣確定它的組成中含有碳、氫二種元素？2、依據(jù)提供的資料，計(jì)算、推斷甲烷的分子式和結(jié)構(gòu)式。已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717g/L，含碳75%，含氫25%，利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定它的分子式？3、推測(cè)甲烷分子中的原子在空間是如何分布的？4、如何證明CH4是正四面體構(gòu)型?歸納總結(jié)】甲烷，分子式： 電子式： 結(jié)構(gòu)式： 空間構(gòu)型：4個(gè)C-H鍵空間構(gòu)型：4個(gè)C-H鍵H二、物理性質(zhì) 的氣體， 溶于水，比空氣輕，標(biāo)況下密 。是天然氣、沼氣(坑氣)和石油氣的主要成分(天然氣中按體積計(jì)，CH4占80%?97%)三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1、甲烷的氧化反應(yīng)甲烷 使酸性高錳酸溶液褪色。結(jié)論：一般情況下，甲烷性質(zhì)甲烷在空氣中燃燒現(xiàn)象： 化學(xué)方程式： 甲烷是一種良好的氣體燃料，其熱值為55.6kJ?g-i，貝忡烷燃燒的熱化學(xué)方程式是 。當(dāng)空氣中含甲烷5%?15.4%,遇火發(fā)生爆炸，煤礦中的瓦斯爆炸多數(shù)是甲烷氣體爆炸引發(fā)的。假如你是煤礦工人，在礦井采礦時(shí)，為預(yù)防瓦斯爆炸，你會(huì)采取哪些施呢?

2、取代反應(yīng)：將CH4與Cl2混合放在光亮的地方就會(huì)發(fā)生反應(yīng)。1RoxL］、CH4］、CH4和C12出現(xiàn),試管內(nèi)壁有 出現(xiàn),試管中有試管內(nèi)液面 ，⑤水槽中有.朦食反應(yīng)方程式：【歸納總結(jié)】（1）甲烷與鹵素單質(zhì)（Cl2、Br2）在 條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，但與氯水、溴水等 。（2）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物是 的混合物。甲烷的四種氯代產(chǎn)物都 溶于水。除 常溫下是氣體外，其他三種都是（3）取代反應(yīng)有機(jī)化合物分子中的 被 所取代的反應(yīng)（4） 取代規(guī)律：【問(wèn)題討論】若把甲烷分子中的一個(gè)氫原子換成氯原子變成一氯甲烷，還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？ch4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，有機(jī)取代產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與ch4的物質(zhì)的量有何關(guān)系？ch3ci、CCl4只有一種結(jié)構(gòu)，能說(shuō)明ch4是正四面體結(jié)構(gòu)而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)嗎？3、甲烷受熱分解TOC\o"1-5"\h\z四、用途： ?！揪毩?xí)反饋】1、下列分子具有正四面體結(jié)構(gòu)的是 （ ）A.cHcl3B.cH3clc.cH2cl2 D.ccl42、下列物質(zhì)中，不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是 （ ）AcH3clBccl4 ccH2cl2DcH43、 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．cH3cl B．cHcl3 c．ccl4 D．Hcl4、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5、為除去混在甲烷中的CO2和H2O,可將混合氣體通過(guò)盛有 的洗氣瓶，除去—再通過(guò)盛有 的洗氣瓶，除去 ；也可將混合氣體 一次性將雜質(zhì)氣體除去。6、 將一定量的ch4在02中點(diǎn)燃，ch4已完全反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物為co2、CO和h2o（氣）,此混合氣體質(zhì)量為49.6克,當(dāng)其緩慢通過(guò)干燥的CaCl2時(shí)，CaCl2增重25.2克原燃燒產(chǎn)物中CO2質(zhì)量為A12.5gB19.7gC13.2gD24.4g（計(jì)算說(shuō)明）TOC\o"1-5"\h\z1、下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 （）A.甲烷是一種非極性分子 B.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.甲烷分子具有極性鍵 D.甲烷分子中H—C—H的鍵角為90°C2、 將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最大的是A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4 D.HCl （）3、下列物質(zhì)在一定條件下可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 （ ）A.氯氣 B.溴水 C.氧氣 D.酸性KMnO4溶液4、 已知天然氣的主要成分是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的甲烷和二氧化碳生成的溫室效應(yīng)，前者大，下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述：①天然氣與煤和柴油相比是較清潔的能源；②等質(zhì)量的甲烷和二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的是 （ ）A①②③ B只有① C①和② D只有③5、 可燃冰又稱(chēng)天然氣水合物，它是海底的高壓、低溫條件下形成的，外觀像冰。1體積可燃冰可貯載100?200體積的天然氣。下面關(guān)于可燃冰的敘述不正確的是 （）A可燃冰有可能成為人類(lèi)未來(lái)的重要能源B可燃冰是一種比較潔凈的能源C可燃冰提供了水可能變成油的例證D可燃冰的主要可燃成分是甲烷6、下列物質(zhì)中，不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是 （ ）ACH3Cl BCCl4 CCH2Cl2 DCH47、 有四種物質(zhì)：①金剛石②白磷③甲烷④四氯化碳，其中分子具有正四面體型的是（ ）A①②③ B①③④ C②③④D①②③④8、 二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品，它可替代某些會(huì)破壞臭氧層的“氟里昂”產(chǎn)品，用作空調(diào)、冰箱和冷凍庫(kù)的制冷劑。試判斷二氟甲烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有（）A有4種B有3種 C有2種 D只有1種9、 將02和CH4的混合氣體通入盛有46.8gNa2O2的密閉容器中，用電火花引燃，反應(yīng)結(jié)束后,容器內(nèi)壓強(qiáng)在180C時(shí)約為0；將殘留物溶于水中，無(wú)氣體生成。下列敘述正確的是（）A原混合氣體中O2與CH4的體積比為1:3B原混合氣體中O2與CH4的體積比為2:1C殘留物中含Na2O2和NaOH D殘留物中含NaOH和Na2CO310、 下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁的是A.H2S B.CH4 C.H2 D.CO （ ）11、為除去混在甲烷中的CO2和H2O，可將混合氣體通過(guò)盛有 的洗氣瓶，除去再通過(guò)盛有 的洗氣瓶，除去;也可將混合氣體 一次性將雜質(zhì)氣體除去。12、 如下圖，某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成。將X氣體燃燒，把燃燒后生成的氣體通過(guò)A、B兩個(gè)洗氣瓶。試回答下列問(wèn)題：TOC\o"1-5"\h\z（1） 若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，B洗氣瓶的質(zhì)量不變，則氣體X是 。（2）若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗氣瓶的質(zhì)量增加,則氣體X是 。（3） 若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則氣體X可能是 。13、 將xmolO2、ymolCH4、zmolNa2O2置于密閉容器中，在120°C用電火花點(diǎn)燃反應(yīng)后，容器壓強(qiáng)為零，x、y、z則的關(guān)系為 。14、 在標(biāo)況下，1.12L某氣態(tài)烴（密度為0.717g/L）充分燃燒后，將生成的氣體先通過(guò)無(wú)水氯化鈣，再通過(guò)氫氧化鈉溶液，經(jīng)測(cè)定前者增重1.8g,后者增重2.2g,求該烴的分子式。15、將一定量的ch4在o2中點(diǎn)燃，ch4已完全反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物為co2、CO和h2o（氣），此混合氣體質(zhì)量為49.6克,當(dāng)其緩慢通過(guò)干燥的CaCl2時(shí)，CaCl2增重25.2克原燃燒產(chǎn)物中CO2質(zhì)量為A12.5gB19.7gC1