内容正文:
主题五 简单有机化合物及其应用 第二节 简单的有机化合物——烃 同步作业
一、基础题(共70分)
(一)选择题(每题3分,共33分)
1. 下列关于烃的定义,说法正确的是( )
A. 含有碳元素的化合物 B. 含有碳、氢两种元素的化合物
C. 只含有碳、氢两种元素的有机化合物 D. 含有碳、氢、氧三种元素的化合物
2. 下列物质中,属于烷烃的是( )
A. CH₄ B. C₂H₄ C. C₂H₂ D. C₆H₆
3. 甲烷的化学式为CH₄,其分子结构是( )
A. 直线形 B. 平面三角形 C. 正四面体 D. 平面正方形
4. 下列关于甲烷的性质,说法错误的是( )
A. 甲烷是无色无味的气体 B. 甲烷难溶于水,易溶于有机溶剂
C. 甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水
5. 下列烃中,属于烯烃的是( )
A. 乙烷(C₂H₆) B. 乙烯(C₂H₄) C. 乙炔(C₂H₂) D. 苯(C₆H₆)
6. 乙烯能使溴水褪色,该反应属于( )
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 氧化反应 D. 分解反应
7. 下列关于苯的说法,正确的是( )
A. 苯的化学式为C₆H₆,属于饱和烃 B. 苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 苯易挥发,有毒,使用时需注意防护 D. 苯在空气中燃烧不会产生黑烟
8. 农林生产中,乙烯的主要用途是( )
A. 作为燃料 B. 制作农药 C. 植物催熟剂 D. 合成塑料
9. 下列反应中,属于甲烷取代反应的是( )
A. 甲烷与氧气反应生成CO₂和H₂O B. 甲烷与氯气在光照下生成CH₃Cl和HCl
C. 乙烯与溴水生成1,2-二溴乙烷 D. 苯与浓硝酸生成硝基苯
10. 下列关于烃的性质,说法正确的是( )
A. 所有烃都易燃烧,燃烧产物都是CO₂和H₂O B. 所有烃都难溶于水
C. 所有烃都能使溴水褪色 D. 所有烃的熔点、沸点都很低
11. 下列关于烃的应用,说法错误的是( )
A. 甲烷是天然气的主要成分,可用于供暖、做饭
B. 乙烯是重要的化工原料,可用于合成聚乙烯塑料
C. 苯可用于制作农药、染料
D. 乙炔有毒,不能用于任何生产领域
(二)填空题(每空2分,共28分)
1. 烃是只含有______和______两种元素的有机化合物,根据结构可分为烷烃、______、______和芳香烃等。
2. 烷烃的分子通式为______(n≥1),其分子中碳原子之间都以______键连接,属于饱和烃;甲烷是最简单的烷烃,其结构简式为______。
3. 乙烯的化学式为______,分子中含有______键,属于不饱和烃;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生______反应。
4. 苯的化学式为______,分子结构中不存在典型的碳碳双键,而是介于单键和双键之间的______键;苯的主要化学性质是易发生______反应,难发生加成反应。
5. 甲烷在空气中燃烧的化学方程式为______,燃烧时产生______火焰;乙烯在空气中燃烧的化学方程式为______,燃烧时火焰明亮并伴有黑烟。
6. 农林牧渔行业中,烃的应用包括:甲烷作为______、乙烯作为______、苯作为农药原料等。
(三)判断题(每题1分,共9分,对的打“√”,错的打“×”)
1. 烃类化合物只含有碳和氢两种元素,因此都属于有机物。( )
2. 甲烷是最简单的烃,也是最简单的有机物。( )
3. 烷烃的化学性质稳定,不能发生氧化反应。( )
4. 乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同。( )
5. 苯的结构稳定,不能燃烧,因此可用于灭火。( )
6. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应,生成的产物有CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄和HCl。( )
7. 乙烯是植物生长调节剂,可用于水果催熟,如香蕉、柿子的催熟。( )
8. 苯有毒,且易挥发,因此在农林生产中禁止使用含苯的农药。( )
9. 所有烃都难溶于水,易溶于汽油、酒精等有机溶剂。( )
二、提升题(共30分)
简答题(每题10分,共30分)
1. 结合烃的结构和性质分析:① 为什么甲烷的化学性质稳定,而乙烯的化学性质活泼?② 为什么苯既能发生取代反应,又能发生加成反应?
2. 简述常见烃(甲烷、乙烯、苯)在农林牧渔行业的重要应用,并举例说明其作用机制。
3. 结合生产实践回答:① 温室大棚中,如何合理使用乙烯利(乙烯释放剂)催熟果实?需注意哪些问题?② 甲烷作为燃料用于农林场院供暖时,需采取哪些安全措施?为什么?
参考答案
一、基础题
(一)选择题
1. C 2. A 3. C 4. C 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B 11. D
(二)填空题
1. 碳(C);氢(H);烯烃;炔烃(后两空顺序可互换)
2. CₙH₂ₙ₊₂;单;CH₄
3. C₂H₄;碳碳双;氧化
4. C₆H₆;特殊(或介于单键和双键之间的独特);取代
5. CH₄ + 2O₂= CO₂ + 2H₂O;淡蓝色;C₂H₄ + 3O₂ =2CO₂ + 2H₂O
6. 燃料(或能源);植物催熟剂(或生长调节剂)
(三)判断题
1. √ 2. √ 3. × 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. × 9. √
二、提升题
简答题
1. ① 甲烷与乙烯化学性质差异的原因:甲烷分子中碳原子之间及碳原子与氢原子之间都以碳碳单键(C-C)和碳氢单键(C-H)连接,单键键能大,结构稳定,不易发生化学反应,仅在光照、点燃等条件下发生取代反应或燃烧;乙烯分子中含有碳碳双键(C=C),双键的键能比单键小,其中一个键容易断裂,化学性质活泼,易发生加成反应(如与溴水、氢气反应)、氧化反应(如使酸性高锰酸钾溶液褪色)。② 苯的反应特性原因:苯的分子结构中,6个碳原子之间形成了介于单键和双键之间的独特化学键(大π键),这种结构既具有单键的稳定性,又具有双键的部分性质。因此,苯不易发生加成反应,但在一定条件下(如催化剂、加热)能发生加成反应(如与氢气加成生成环己烷);同时,苯的环状结构稳定,易发生取代反应(如与浓硝酸、浓硫酸混合加热生成硝基苯,与溴在铁粉催化下生成溴苯),这是苯的典型化学性质。
2. 常见烃在农林牧渔行业的应用及作用机制:① 甲烷(CH₄):作为清洁能源,是天然气、沼气的主要成分,可用于农林场院的供暖、做饭、发电,燃烧产物为CO₂和H₂O,无污染;沼气是农业废弃物(如秸秆、畜禽粪便)发酵产生的,实现了废弃物资源化利用,减少环境污染。作用机制:利用甲烷的可燃性,燃烧释放热量,满足能源需求。② 乙烯(C₂H₄):作为植物催熟剂,可用于水果、蔬菜的催熟,如香蕉、柿子、番茄等,加速果实成熟,统一上市时间;还可用于调节植物生长,促进开花结果。作用机制:乙烯是植物自身产生的天然激素,外源乙烯能促进果实细胞壁分解酶的合成,加速果实软化、着色和糖分积累,实现催熟。③ 苯(C₆H₆):作为化工原料,用于合成有机农药(如杀虫剂、杀菌剂)、染料、香料等,在农林病虫害防治中发挥重要作用;例如,苯经硝化、还原等反应可合成苯胺,苯胺是制备多种农药的中间体。作用机制:利用苯的环状结构和取代反应特性,通过化学改性引入功能基团,制备具有杀菌、杀虫活性的农药分子,作用于病虫害的细胞结构或代谢过程,达到防治目的。
3. ① 温室大棚中乙烯利的使用方法及注意事项:使用方法:根据作物种类和成熟度,稀释乙烯利溶液(通常浓度为500-1000ppm),采用喷雾、涂抹或浸泡的方式处理果实;例如,催熟香蕉时,将稀释后的乙烯利溶液喷洒在青香蕉表面,密封存放2-3天即可成熟。注意事项:a. 控制浓度:浓度过高会导致果实成熟过快、腐烂变质,浓度过低则催熟效果不佳;b. 控制温度:适宜温度为20-25℃,温度过低催熟速率慢,温度过高会加剧果实腐烂;c. 避免与碱性物质接触:乙烯利在碱性条件下易分解失效,因此不能与石灰水、草木灰等碱性物质混合使用;d. 安全防护:乙烯利具有刺激性,操作时需佩戴手套、口罩,避免接触皮肤和吸入;e. 控制使用时间:果实需达到生理成熟度后使用,过早使用会影响果实品质(如口感、风味)。② 甲烷作为燃料的安全措施及原因:安全措施:a. 通风换气:使用甲烷的场所(如大棚供暖房、厨房)需保持通风,防止甲烷泄漏积聚;b. 安装检漏装置:在甲烷管道、阀门接口处安装检漏仪,定期检查是否泄漏(可通过涂抹肥皂水观察气泡);c. 禁止明火:甲烷泄漏时,严禁使用明火(如打火机、燃气灶),防止发生爆炸;d. 安装防爆设备:在密闭空间安装防爆灯、防爆开关,避免电气火花引燃甲烷;e. 规范储存:甲烷钢瓶需远离火源、热源,竖直放置,避免撞击。原因:甲烷是易燃易爆气体,当空气中甲烷浓度达到5%-15%(爆炸极限)时,遇明火、电火花会发生爆炸;甲烷无色无味,泄漏后不易察觉,通风和检漏能及时发现泄漏并降低浓度;禁止明火和使用防爆设备可避免引燃泄漏的甲烷,确保使用安全。
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