第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机物—甲烷
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)1.下列说法正确的是( )
A.有机物的水溶液都不导电 B.有机物都易燃烧C.有机物只能从有机体中获取 D.有机物都含有碳元素
解析：CH3COOH是弱电解质，其溶液能导电，A项不正确；CCl4不能燃烧，B项错误；有些有机物是可以进行合成的，如尿素，C项不正确。答案：D
2.在一定条件下，可与甲烷发生反应的是( )A.氧气(光照) B.氯气(加热)C.高锰酸钾酸性溶液(常温) D.浓硫酸(常温)
解析：常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、高锰酸钾酸性溶液不发生反应。常温和光照条件下，氧气不能与甲烷发生反应。加热条件下氯气能与甲烷发生反应。答案：B
3.下列五种烃：①CH3CH2CH(CH3)2 ②CH3C(CH3)3 ③丙烷 ④戊烷 ⑤CH3CH(CH3)2，其沸点按由高到低的顺序排列正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②③④⑤① C.⑤②①③④ D.④①②⑤③解析：方法一：烷烃的沸点，一般来说①具有不同C原子数的烷烃，C原子数越多沸点越高；②具有相同C原子数的烷烃，分子结构越趋于链状(支链越少)沸点越高，趋于球形(支链越多)沸点越低。
方法二：所列五种烷烃，戊烷沸点最高，④应排在第一位，可排除A、B、C三项。答案：D
4.下列物质中互为同分异构体的是( )A.6C与6CB.O2与O3
1213C.与
D. 与
解析：同分异构体是具有相同分子式但分子结构不同的化合物的互称；同位素是具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同原子的互称；同素异形体是由同种元素组成的不同单质的互称。故A项为同位素，B项为同素异形体，C项为同系物。答案：D
5.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍___________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子____________________。解析：烷烃的分子组成通式为CnH2n+2。①Mr(A)=D×Mr(H2)=14n+2即n=5。②2n+2=200，即n=99。答案：(1)C5H12 (2)C99H200
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其他原子或原子团代替，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和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的是( )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
解析：甲烷分子中有四个等同的C—H键，在空间可能有两种对称分布，正四面体结构和平面正方形结构。本题可用“反证法”，假设甲烷是正方形的平面结构，
CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，不能从它们只有一种结构说明不是正方形的平面结
构；而CH2Cl2分子里的五个原子若在同一平面上，应有两种结构：
和
，只有甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，CH2Cl2才能只有一种结
构。答案：B
2.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4，其中正确的是( A.只有① B.只有③
)
C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物
解析：甲烷和氯气在光照下，会发生四步取代反应，而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，即使甲烷和氯气的物质的量之比是1∶1的情况，也不会仅生成CH3Cl，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，直到分子中氢原子都被取代完，因此其产物不是纯净的CH3Cl。题设甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，则四步取代反应都可能发生。答案：D
3.下列各对物质中属于同分异构体的是( )A.12C和14CB.金刚石和石墨
C.与
D. 与
解析：选项A和B不是化合物，均不能称为同分异构体。选项A是表示碳的两种同位素，选项B是表示碳元素的两种同素异形体，选项C中两种结构简式表示同一种物质，因为该分子的结构是以碳原子为中心的四面体构型。选项D符合同分异构体的三个要求。答案：D
4.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9)，丁基的结构共有( )A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析：丁烷(C4H10)有两种结构：CH3CH2CH2CH3和，它们分子中各有两种氢原子，因此失去1个氢原子后得到的丁基(—C4H9)的结构共有4种。答案：C
5.我国已启动的“西气东输”工程是为了_______________，其中的“气”是指_____________气，其主要成分的分子式是___________________，电子式为______________________，结构式为______________；分子里各原子的空间分布呈_______________结构。最适于表示分子空间构型的模型是_______________，能最真实地反映分子形状的模型是_______________。
答案：改善我国东部的能源结构 天然 CH4
正四面
体 球棍模型 比例模型
6.(1)在通常情况下，甲烷的化学性质_______________，它与高锰酸钾等_______________不反应，即______________(填“能”或“不能”)使高锰酸钾酸性溶液褪色；也不与_______________或_________________反应；但在一定条件下，甲烷能发生_______________、_______________等反应。
(2)写出在光照条件下，甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式：____________。
答案：(1)比较稳定 强氧化剂 不能 强酸 强碱 氧化 取代(2)CH4+Cl2?光照???CH3Cl+HCl
7.分子式为C8Hm的烷烃，m值等于______________________；分子式为CnH22的烷烃，n值等于_________________；相对分子质量为212的烷烃的分子式为_______________。解析：由烷烃的通式CnH2n+2可知：m=18；n=10；因12n+2n+2=212，故相对分子质量为212的烷烃分子中的碳原子n=15，即分子式为C15H32。答案：18 10 C15H32
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.天然气根据成分不同分为贫气和富气，贫气中甲烷的含量较多，富气中乙烷、丙烷、丁烷的含量相对高一些。若要将它们液化，下列说法正确的是( )A.贫气易液化 B.富气易液化
C.二者液化条件相同 D.加压、降温均有利于两者液化
解析：贫气和富气沸点都很高，都不易液化，只有加压、降温才有利于两者液化。答案：D
2.近年来，一些大城市的部分公交车改用天然气作为燃料，这样做的主要目的是( A.加大发动机动力 B.降低成本C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量
解析：天然气的主要成分为甲烷，燃烧比较充分，可以减少对空气的污染。答案：C
3.下列关于甲烷的说法不正确的是( )A.甲烷分子具有正四面体结构
B.甲烷分子中的四个C—H键是完全等价的C.甲烷分子是平面正方形结构
)
D.甲烷分子的结构式是
解析：甲烷分子具有空间正四面体结构而非平面正方形结构。答案：C
4.煤气的主要成分是CO、H2。把一套以煤气为燃料的灶具(如煤气灶)改为以天然气为燃料时，灶具应作相应调整，正确的方法是( )A.两种气体进入量都减小
B.增大空气的进入量或减小天然气的进入量C.两种气体进入量都增大
D.减小空气进入量或增大天然气的进入量解析：三种气体燃烧的化学方程式分别为：2H2+O2
点燃 2H2O
点燃 2CO+O22CO2
CH4+2O2?点燃???CO2+2H2O
可以看出，等体积的H2、CO、CH4分别完全燃烧，CH4的耗氧量最大，故若煤气灶改以天然气为燃料时，需增大空气进入量或减小天然气的进入量。答案：B
5.甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合，在光照条件下，得到的产物是( )
①CH3Cl、Cl2 ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4A.只有① B.①和②的混合物C.只有③ D.①②③④的混合物
解析：甲烷和氯气按等物质的量反应，而不可能是1个甲烷分子与1个氯分子的反应，所以无论反应物的物质的量之比是多少，都会得到各种氯代物。答案：D
6.下列气体在空气中充分燃烧后，其生成物既可使无水CuSO4变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是( )
A.CO B.CH4 C.H2 D.H2S
解析：在空气中充分燃烧后，其生成物既可使无水CuSO4变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊，说明该物质中有C、H两种元素，燃烧后生成CO2和H2O。答案：B
7.在同一系列中，所有同系物都具有( )A.相同的相对分子质量 B.相同的物理性质C.相似的化学性质 D.相同的最简式
解析：同系物分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，因此，同系物的相对分子质量应相差14的整数倍，物理性质随碳原子数的增加呈现规律性的变化；同系物中碳、氢原子个数比不一定相同，即同系物的最简式不一定相同；对于同系物的化学性质，由于同系物的结构相似，所以，同系物的化学性质相似。答案：C
8.对有机物的结构理解，要以立体几何知识为依托，重点理解有机物分子中的价键在空间的分布，注意有机物结构式或结构简式的书写仅表示原子连接的次序，不代表有机物的空间结构。烷烃的结构可从甲烷的立体结构拓展想象，如乙烷(CH3CH3)可认为是甲烷分子中的一个氢原子被—CH3取代形成的。三个碳原子以上的烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，可能共平面，但不可能共直线。结构类的试题常考查原子共面问题和同分异构体数目的判断。如甲烷分子中最多可有________________个氢原子与碳原子共平面，
①CH4,②C3H8,③C4H10,④C5H12四种烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃可以是____________________。
解析：甲烷分子中最多可有两个氢原子与碳原子共平面，CH4的一氯代物有一种，C5H12同
分异构体中的一氯代物也只有一种。
②H2、D2和T2 ③235U和238U ④CH3(CH2)2CH3和
答案：2 ①④
9.下列各组物质：①金刚石和C60
(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和己烷 ⑥CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和
CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中，互为同位素的是(填序号，下同)________________，互为同素异形体的是____________，互为同系物的是____________，属于同一物质的是__________。
解析：互为同位素的是235U和238U，互为同素异形体的是金刚石和C60，互为同系物的是乙烷和己烷，属于同一物质的是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3。
答案：③ ① ⑤ ⑥
10.目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分为CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：
2CO+O2?点燃???2CO2，2H2+O2?点燃???2H2O，CH4+2O2?点燃???CO2+2H2O
根据以上化学方程式判断，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_______________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改燃天然气，灶具的改进方法是___________进风口(填“增大”或“减少”)，如不作改进可能产生的不良后果是
[VIP专享]人教新课标必修2同步测控优化训练(最简单的有机物—甲烷)
