小中高 精品 教案 试卷
课时分层作业(十四) 天然气的利用 甲烷
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
1．关于化石燃料的说法不正确的是( ) A．化石燃料为不可再生能源 B．石油的化学成分主要是液态烃类 C．煤就是碳，只含碳元素
D．天然气和沼气的主要成分均为甲烷
C [煤是由有机物和无机物组成的混合物，含量最高的为碳元素，其次还有氢、氧等元素。]
2．以下关于甲烷的说法中正确的是( )
A．甲烷分子有两种结构，即正四面体结构或平面正方形结构
B．根据结构式可知甲烷分子中C—H键的夹角为90°
C．甲烷分子中四个C—H键是完全相同的键 D．甲烷分子中具有C—H极性键和H—H非极性键
C [甲烷分子为空间正四面体结构，而不是平面正方形结构，A错；由于甲烷分子为正四面体型结构，故C—H键的夹角为109.5°，B错；在甲烷分子中只有C—H极性键，两个H原子之间无化学键，D错。]
3．下列关于甲烷的说法正确的是( ) A．实验室可以用排水法收集甲烷 B．纯净甲烷在空气中燃烧时发出黄色火焰 C．甲烷与氯水发生取代反应
D．甲烷在空气中燃烧一定只生成二氧化碳和水
A [甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，B项错误；甲烷与卤素单质在光照条件下发生取代反应，但不能与卤素单质的水溶液反应，C项错误；在氧气不足的条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。]
4.将漫射日光照射到装有氯气和甲烷混合气体(体积比4∶1)的装置上，现列出下列现象：
①试管内黄绿色逐渐消失 ②试管内黄绿色加深 ③无任何现象 ④试管内液面上升
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⑤试管内壁有油状物生成
其中正确的是( ) 【导学号：13572116】 A．只有③ B．①④⑤ C．①⑤ D．②⑤
B [混合气体能发生取代反应，随着反应的进行，Cl2逐渐被消耗，故试管内黄绿色逐渐消失；因为取代反应生成物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4都为油状液体，且HCl极易溶于水，使得试管中压强减小，故试管内液面上升，试管内壁有油状物生成。]
5．有机化合物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所取代的反应叫做取代反应。下列反应中属于取代反应的是( ) 【导学号：13572117】
A．AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3 点燃
B．CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 光照C．CH2Br2＋Cl2――→CHClBr2＋HCl 浓硫酸D．CH3CH2OH170 ℃――→CH2===CH2↑＋H2O
C [A反应不是有机反应，不属于取代反应；B反应为CH4的燃烧，是氧化反应，而D反应中没有原子或原子团被替代，故B、D也不属于取代反应。]
6．关于CH4和
的叙述不正确的是( )
【导学号：13572118】
A．均能用CnH2n＋2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同分异构体
C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似 D．它们互为同系物
B [B项它们与其他烷烃互为同系物；C项化学性质相似；D项它们结构相似，相差4个“CH2”原子团，互为同系物。]
7．如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是( )
【导学号：13572119】
A．这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和” B．这两种分子结构不同，分子式不同
C．这两种烃都属于烷烃，具有相似的化学性质和物理性质 D．这两种烃互为同系物
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A [此两种烃，分子式均为C4H10，两者都为烷烃且互为同分异构体，两者有相似的化学性质，但物理性质不同，前者的熔沸点高于后者。]
8．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，理由是( ) 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．CH4中含有4个C—H共价键
B [甲烷分子无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D三项都是成立的，
CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即和，若是正
四面体结构，则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是正方形结构，CH4中含有4个C—H极性共价键。]
9.某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是
_______________________________________________________________。
(2)实验中可观察到的实验现象有：试管内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，________________，________________等。
(3)实验中生成的油状液滴的化学式为__________________________。 (4)用饱和食盐水而不用水的原因是_________________________________ ______________________________________________________________。
【解析】 CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐变浅；又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体，故试管内壁上有油滴，同时生成的HCl易溶于水，使得试管内的压强减小，故试管内液面上升；HCl溶于水后，溶液中Cl浓度增大，使NaCl固体析出。
【答案】 (1)光照 (2)试管内黄绿色气体颜色变浅 试管内液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应
10．现有下列6种有机物： 【导学号：13572120】
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请回答：
(1)其中不属于烃类的是________(填序号，下同)； (2)其中属于烷烃的是________； (3)其中与①互为同系物的是________； (4)其中与②互为同分异构体的是________。
【解析】 只含C、H两种元素的有机物属于烃；分子式符合通式CnH2n＋2(n≥1)的烃属于烷烃；结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体。
【答案】 (1)④ (2)⑥ (3)⑤ (4)③
11．如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
(1)A、B、C三者的关系是________。
(2)A的分子式为________，C的名称为________。 (3)写出C的同分异构体的结构简式________。
(4)若1 mol B气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出2 217.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为_____________________________________________
_______________________________________________________________。 【解析】 据球棍模型知结构简式分别为：
A．CH3CH3，B.CH3CH2CH3，C.CH3CH2CH2CH3，名称分别为乙烷、丙烷、正丁烷，它们分子组成上依次相差一个“CH2”，互为同系物。
【答案】 (1)同系物 (2)C2H6 正丁烷
[冲A挑战练]
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