5-2 简单的有机化合物——烃 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

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. 下列关于烃的说法，正确的是（ ） A. 烃是指含有碳元素的化合物 B. 烃只含有碳和氢两种元素 C. 烃都能溶于水，易燃烧 D. 烃的熔点、沸点都很高 2. 下列物质中，属于烷烃的是（ ） A. C₂H₄（乙烯） B. C₃H₈（丙烷） C. C₂H₂（乙炔） D. C₆H₆（苯） 3. 农林生产中，甲烷（CH₄）常用作大棚燃料，其主要性质是（ ） A. 无色无味，易溶于水 B. 具有还原性，能与酸性KMnO₄溶液反应 C. 可燃，燃烧产物无污染 D. 能发生加成反应，生成乙烷 4. 下列关于乙烯（C₂H₄）的说法，错误的是（ ） A. 乙烯的结构简式为CH₂=CH₂ B. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 C. 乙烯是植物生长调节剂，能催熟果实 D. 乙烯属于烷烃，能发生取代反应 5. 下列烃中，能发生加成反应的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 乙烯 D. 丙烷 6. 农林生产中，用于果实催熟的乙烯，其分子结构的主要特点是（ ） A. 含有碳碳单键 B. 含有碳碳双键 C. 含有碳碳三键 D. 含有苯环 7. 下列关于苯（C₆H₆）的说法，正确的是（ ） A. 苯属于烯烃，能发生加成反应 B. 苯的结构简式为，分子中含有碳碳双键 C. 苯难溶于水，易溶于有机溶剂 D. 苯不能燃烧，化学性质稳定 8. 下列烃的命名，正确的是（ ） A. C₂H₆：乙烷 B. C₃H₆：丙烷 C. C₄H₈：丁炔 D. C₆H₁₂：苯 9. 农林生产中，若甲烷泄漏到大棚中，下列处理方法正确的是（ ） A. 立即打开电灯检查泄漏点 B. 关闭阀门，开窗通风 C. 向泄漏区域喷洒水溶解甲烷 D. 点燃甲烷，防止积聚 10. 下列关于烃的性质比较，正确的是（ ） A. 沸点：甲烷 > 乙烷 > 丙烷 B. 可燃性：乙烯 > 甲烷 > 苯 C. 稳定性：烷烃 > 烯烃 > 炔烃 D. 溶解性：苯 > 乙烯 > 甲烷 11. 下列反应中，属于烷烃特征反应的是（ ） A. 加成反应 B. 取代反应 C. 氧化反应 D. 聚合反应 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 烃是由______和______两种元素组成的有机化合物，根据分子中______的类型，可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。 2. 烷烃的分子通式为______，其结构特点是碳原子之间均以______结合，属于______结构；烯烃的分子通式为______（n≥2），结构特点是含有______。 3. 甲烷的化学式为______，是______的主要成分，其燃烧的化学方程式为______；乙烯的化学式为______，燃烧时火焰______，化学方程式为______。 4. 农林生产中，烃的应用场景有______（用作燃料）、______（用作果实催熟剂）、______（用作农药合成原料）等。 5. 苯的结构简式为______，其分子中碳原子之间的化学键是一种介于______和______之间的独特化学键。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有烃都只含有碳和氢两种元素，属于有机物。（ ） 2. 烷烃的化学性质稳定，不能发生氧化反应。（ ） 3. 乙烯能使酸性KMnO₄溶液褪色，而甲烷不能，可利用该性质鉴别两者。（ ） 4. 苯的分子结构中含有碳碳双键，能发生加成反应和取代反应。（ ） 5. 烃的相对分子质量越大，沸点越高，密度越大。（ ） 6. 农林生产中，乙烯可用作果实催熟剂，过量使用会导致果实腐烂。（ ） 7. 甲烷燃烧时火焰呈淡蓝色，产物为CO₂和H₂O，可作为清洁燃料。（ ） 8. 烯烃都能发生加成反应，烷烃都能发生取代反应。（ ） 9. 苯难溶于水，易溶于酒精、汽油等有机溶剂，可用于萃取植物中的有机物。（ ） 二、提升题（共30分） （一）简答题（10分） 1. 农林生产中，甲烷常用作大棚供暖燃料，乙烯常用作果实催熟剂。请结合烃的结构与性质，分析：（1）甲烷和乙烯的结构差异（碳原子成键方式）；（2）这种结构差异导致的性质差异（化学性质、用途）；（3）使用这两种物质时的注意事项。 2. 某农场发现储存的丙烷（C₃H₈）燃料泄漏，结合丙烷的性质，说明泄漏可能带来的危险，并提出具体的处理措施；写出丙烷完全燃烧的化学方程式，计算11g丙烷完全燃烧生成二氧化碳的质量。 （二）分析题（10分） 1. 分析下列烃在农林生产中的应用原理，并结合其结构特点说明为什么具有这些用途： （1）甲烷用作大棚燃料； （2）乙烯用作果实催熟剂； （3）苯用作农药合成原料； （4）乙炔（C₂H₂）用作焊接大棚金属框架的燃料。 2. 某同学为鉴别甲烷、乙烯、苯三种烃，设计了如下实验方案：① 观察三种物质的状态，液态的为苯；② 向气态物质中分别通入酸性KMnO₄溶液，褪色的为乙烯，不褪色的为甲烷。请分析该实验方案是否可行，说明理由；若存在不足，提出改进方案，并说明改进依据。 （三）计算题（10分） 1. 计算乙烯（C₂H₄）的摩尔质量，若5.6g乙烯完全燃烧，需要氧气的物质的量是多少，生成水的质量是多少（写出计算过程）。 2. 农林生产中，使用甲烷（CH₄）作为大棚燃料，计算： （1）甲烷的相对分子质量； （2）16g甲烷完全燃烧生成二氧化碳的体积（标准状况下，CO₂的密度为1.977g/L）； （3）若大棚每天需要消耗1mol甲烷，一个月（按30天计算）需要消耗甲烷的质量（写出计算过程）。 3. 某烃的化学式为C₄H₈，计算： （1）该烃的相对分子质量； （2）该烃中碳、氢元素的质量比； （3）若该烃为烯烃，写出其结构简式（任写一种）；若1mol该烯烃完全燃烧，需要氧气的物质的量（写出计算过程）。 这份作业紧扣烃的核心知识点与农林专业实际应用，既覆盖烃的分类、结构、性质及反应规律，又结合燃料利用、果实催熟、农药合成等场景设计问题，注重理论与实践的结合。若需调整题型比例（如增加更多烃的鉴别或推断题），或补充特定烃在农林领域的新型应用案例，欢迎随时告知，可进一步优化作业的针对性与实用性。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. C 4. D 5. C 6. B 7. C 8. A 9. B 10. C 11. B （二）填空题 1. 碳（C）；氢（H）；碳碳键 2. CₙH₂ₙ₊₂（n≥1）；碳碳单键；饱和；CₙH₂ₙ；碳碳双键 3. CH₄；天然气（或沼气）；CH₄ + 2O₂=CO₂ + 2H₂O；C₂H₄；明亮且伴有黑烟；C₂H₄ + 3O₂=2CO₂ + 2H₂O 4. 甲烷（CH₄）；乙烯（C₂H₄）；苯（C₆H₆）（其他合理答案也可） 5. ；碳碳单键；碳碳双键 （三）判断题 1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 二、提升题 （一）简答题 1. （1）结构差异：甲烷（CH₄）中碳原子采取sp³杂化，与四个氢原子形成四个碳碳单键，分子为正四面体结构，属于饱和烃；乙烯（C₂H₄）中碳原子采取sp²杂化，含有一个碳碳双键（C=C），分子为平面结构，属于不饱和烃。（2）性质差异：甲烷化学性质稳定，能发生取代反应，难被酸性KMnO₄溶液氧化，可燃且燃烧产物清洁，故用作燃料；乙烯化学性质活泼，能发生加成反应、氧化反应，能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色，且作为植物激素能催熟果实，故用作催熟剂。（3）注意事项：甲烷属于易燃易爆气体，使用时需远离火源，防止泄漏；乙烯催熟时需控制浓度，过量会导致果实过熟腐烂，且乙烯易燃烧，储存时需密封阴凉保存。 2. 危险：丙烷是易燃易爆气体，泄漏后与空气混合达到爆炸极限时，遇明火会发生爆炸；丙烷燃烧不充分会产生CO，导致人员中毒。处理措施：① 立即关闭燃料阀门，停止泄漏；② 严禁明火和电火花（如关闭电灯、开关），防止引燃丙烷；③ 打开大棚所有通风口，加速空气流通，降低丙烷浓度；④ 人员撤离至安全区域，待浓度降低后再检查泄漏点。丙烷燃烧的化学方程式：C₃H₈ + 5O₂=3CO₂ + 4H₂O。计算：设生成CO₂的质量为x，11g丙烷的物质的量=11g÷44g/mol=0.25mol，根据方程式可知n(CO₂)=3×0.25mol=0.75mol，m(CO₂)=0.75mol×44g/mol=33g。 （二）分析题 1. （1）应用原理：甲烷属于烷烃，只含碳碳单键，化学性质稳定，可燃且燃烧热值高，产物为CO₂和H₂O，无污染，适合作为大棚清洁燃料。结构关联：饱和结构使其燃烧充分，无过多副产物，安全性高。（2）应用原理：乙烯含碳碳双键，属于不饱和烃，化学性质活泼，能作为植物激素调节果实成熟过程，促进果实细胞分裂和衰老。结构关联：碳碳双键的活性使其能与植物细胞内的物质发生反应，触发催熟信号。（3）应用原理：苯分子中含独特的碳碳键，化学性质稳定且能发生取代反应，可作为农药合成的基础原料，通过取代反应引入功能基团，制备具有杀菌、杀虫作用的农药。结构关联：稳定的环状结构使其在农药中能保持结构稳定，独特的化学键便于功能化修饰。（4）应用原理：乙炔含碳碳三键，燃烧时火焰温度高（氧炔焰），能熔化金属，适合用于焊接大棚金属框架。结构关联：不饱和程度高，燃烧时释放热量多，火焰温度可达3000℃以上，满足焊接需求。 2. 原方案可行但存在不足。理由：① 苯在常温下为液态，甲烷、乙烯为气态，可通过状态初步鉴别苯，该步骤合理；② 乙烯含碳碳双键，能被酸性KMnO₄溶液氧化使其褪色，甲烷不能，可鉴别两者，该步骤合理。不足：若苯中混有少量液态烯烃，仅通过状态无法区分；且酸性KMnO₄溶液氧化乙烯会生成CO₂，若需进一步验证乙烯，需补充加成反应检验。改进方案：① 观察状态，液态物质加溴水，不褪色的为苯（苯能萃取溴水的溴，使上层呈橙红色，不发生加成反应），褪色的为液态烯烃；② 气态物质先通入溴水，褪色的为乙烯（发生加成反应），不褪色的为甲烷，再用酸性KMnO₄溶液验证（甲烷不褪色）。改进依据：溴水与乙烯的加成反应无副产物，且能更直观区分不饱和烃与饱和烃，避免氧化反应产生的干扰。 （三）计算题 1. 解：（1）乙烯（C₂H₄）的摩尔质量=12×2 + 1×4=28g/mol； （2）5.6g乙烯的物质的量=5.6g÷28g/mol=0.2mol； 燃烧方程式：C₂H₄ + 3O₂点燃=2CO₂ + 2H₂O； 需O₂的物质的量=0.2mol×3=0.6mol； 生成H₂O的物质的量=0.2mol×2=0.4mol，质量=0.4mol×18g/mol=7.2g； 答：乙烯摩尔质量为28g/mol，需O₂ 0.6mol，生成水7.2g。 2. 解：（1）甲烷（CH₄）的相对分子质量=12×1 + 1×4=16； （2）16g甲烷的物质的量=1mol，根据CH₄ + 2O₂点燃=CO₂ + 2H₂O，n(CO₂)=1mol，m(CO₂)=44g，体积=44g÷1.977g/L≈22.26L； （3）每天消耗1mol甲烷，质量=1mol×16g/mol=16g，一个月消耗质量=16g×30=480g； 答：（1）相对分子质量16；（2）CO₂体积约22.26L；（3）一个月消耗甲烷480g。 3. 解：（1）C₄H₈的相对分子质量=12×4 + 1×8=56； （2）碳、氢元素质量比=（12×4）:（1×8）=48:8=6:1； （3）烯烃结构简式：CH₂=CHCH₂CH₃（或CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C(CH₃)₂）； 燃烧方程式：C₄H₈ + 6O₂=4CO₂ + 4H₂O，1mol该烯烃需O₂ 6mol； 答：（1）相对分子质量56；（2）质量比6:1；（3）结构简式CH₂=CHCH₂CH₃（合理即可），需O₂ 6mol。 学科网（北京）股份有限公司 $