7.1.1 甲烷-【帮课堂】高一化学同步学与练（沪科版2020必修第二册）

7.1 饱和烃 7.1.1 天然气 甲烷的分子结构和性质 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 天然气 1．天然气是一种高效、清洁的气体燃料，主要成分是 甲烷 。 2．组成有机物的元素主要有 碳 、 氢 、 氧 ，还有氮、硫、卤素、磷等，其中仅含有碳、氢两种元素的有机物称为 碳氢化合物 ，简称 烃 。 3．烃类中分子组成最简单的物质是 甲烷 。 4．有机化合物是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸及碳酸盐等化合物以外的其他含 碳 化合物。 【即学即练1】下列关于有机物的说法正确的是 A．有机物只能从动植物的有机体中提取 B．有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素 C．所有的有机物都易燃烧 D．含碳的化合物不一定是有机物，但有机物都含碳元素 【答案】D 知识点02 甲烷的分子结构 1．甲烷的分子式 CH4 ，电子式 ，结构式 ，立体结构为 正四面体 。 2．甲烷是一种 无 色、 无 味的气体， 难 溶于水。在通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂等均 不 （填“能”或“不”）发生反应。 【即学即练2】下列关于甲烷的说法正确的是 A．甲烷分子具有正四面体结构 B．甲烷溶于水 C．甲烷不能发生取代反应 D．甲烷性质稳定，不与任何物质反应 【答案】A 知识点03 甲烷的性质 1．甲烷具有可燃性，燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O 。 2．甲烷能与氯气发生 取代 反应，反应的化学方程式依次为： （1） CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 。 （2） CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl 。 （3） CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl 。 （4） CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl 。 3．把甲烷隔绝空气加热到1000℃以上，可以分解成 炭黑 和 氢气 。 【即学即练3】我国“西气东输”输送的气体是天然气，主要成分就是甲烷。下列叙述中错误的是 A．天然气是一种良好的燃料，也是重要的化工原料 B．甲烷分子是一种呈正四面体形的分子 C．甲烷与氯气发生取代反应后，生成的油状液滴成分可能是CH2Cl2、CHCl3、CCl4 D．家用天然气一旦泄漏便有难闻的气味，所以天然气是有气味的气体 【答案】D 【解析】选项A，天然气具有可燃性，也是合成氨等化学工业的原料，A说法正确。选项B的说法也正确。选项C，甲烷与氯气发生取代反应，产物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4在常温常压下为液态，C说法正确。选项D，天然气是无色、无味的气体，为了使它在泄露时更容易被发现，往往会在天然气中加上难闻的硫醇或是四氢噻吩，这样一旦有了泄露的情况就能及时的发现，从而避免对人体造成伤害，所以难闻气味并不是天然气的气味，D说法错误。答案为D。 ( 常见考法 ) 常见考法一 有机物的基本概念 【例1】下述关于烃的说法中，正确的是 A．烃是指分子里含碳元素的化合物 B．烃是指燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物 C．烃是指含有碳和氢元素的化合物 D．烃是指仅含有碳和氢两种元素的有机物 【答案】D 必杀技 1．有机物的定义：含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。个别含碳的化合物如CO、CO2及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似，故仍属无机物。 2．烃的定义：仅由碳和氢两种元素组成的有机物称为烃，也叫碳氢化合物。最简单的烃是甲烷。 【同步练习1】下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是 A．仅由碳、氢两种元素组成 B．仅由碳、氢、氧三种元素组成 C．在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳 D．熔点低，且不溶于水 【答案】A 【解析】选项A，仅由碳、氢两种元素组成的物质是烃，属于有机物，A正确。选项B，H2CO3属于无机物，B错。选项C，CO在氧气中燃烧也生成二氧化碳，但CO属于无机物，C错。选项D，许多无机物的熔点低，不溶于水，D错。答案为A。 常见考法二 甲烷的分子结构 【例2】如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误的是 A．Ⅰ将各原子看成了质点，为立体结构示意图 B．Ⅱ为电子式，表示甲烷分子中有8个电子 C．Ⅲ为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键 D．Ⅳ为比例模型，能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小 【答案】B 【解析】选项A，体现了甲烷的正四面体结构，A说法正确。选项B，甲烷分子中有10个电子，B说法错误，是答案。选项C和D的说法都正确。答案为B。 必杀技 1．在甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键。甲烷分子是正四面体型，C原子居于正四面体的中心，4个H原子位于4个顶点。 2．能够证明甲烷是正四面体结构，而不是平面结构的事实是：甲烷的二元取代物只有一种结构。 【同步练习2】已知CCl2F2是甲烷中的4个氢原