《2025年学习与评价江苏凤凰教育出版社高中化学必修第二册苏教版河北专版》

　　1.天然气、沼气、坑气的主要成分都是甲烷，甲烷是一种________色________味，________溶于水的气体。

答案： 无　无　难

　　2.甲烷的化学性质
　　(1)氧化反应(可燃性):化学方程式为______________________________。
　　(2)取代反应:与氯气发生取代反应，第一步化学方程式为______________________________。

答案：
(1)CH₄ + 2O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$CO₂ + 2H₂O
(2)CH₄ + Cl₂$\stackrel{光}{=\!=\!=}$CH₃Cl + HCl

　　3.同系物是指____________、分子组成相差____________个“CH2”原子团的有机化合物。

答案： 结构相似　1个或若干

之二、核心问题突破
问题一以甲烷为例，如何确定有机物分子的组成？
　　测定有机化合物中碳元素和氢元素的质量分数的常用方法是燃烧分析法。把已知量的样品放在氧气流中,以氧化铜为催化剂,在750C左右使样品全部氧化为CO2和H2O,用高氯酸镁
[Mg(C1O4)2]或氯化钙吸收H2O,用碱石灰吸收CO2。装置图如下:

　方法点拨　利用上述装置和测定方法,可以确定有机物的分子式。现有标准状况下4.48L甲烷,质量为3.2g,与氧气混合,通入电炉中完全燃烧后,高氯酸镁[Mg(C1O4)2]增重7.2g,碱石灰增重8.8g,定量计算的过程如下:
　　　　　n(甲烷)=$\frac{4.48L}{22.4L.mol−1}$=0.2mol
　　　　　n(C)=n(CO2)=$\frac{8.8g}{44g.mol−1}$=0.2mol,N(C)=$\frac{n(CO2)}{n(甲烷)}$=1
　　　　　n(H)=2n(H2O)=2×$\frac{7.2g}{18g.mol−l}$=0.8mol,N(H)=$\frac{n(H)}{n(甲烷)}$=4
　　　　　m(O)=3.2g−0.2mol×12g.mol−¹−0.8mol×1g.mol−¹=0
　　　　　　甲烷的分子式为CH4。

答案：

　学习与评价
问题二　以甲烷为例，如何设计实验探究烷烃的化学性质？
　　　性质一:有机物一般可以燃烧,部分能被强氧化剂氧化。
[实验探究1]　常温下,甲烷能否被KMnO4氧化?
　　　操作:将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中。
　　　现象:溶液颜色不变。
　　　结论:一般情况下,甲烷的化学性质稳定,与强氧化剂(如KMnO4)不反应。
[实验探究2]　验证甲烷的燃烧产物,如何与CO、H2区别?
　　　操作:将甲烷验纯后点燃,用干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠凝结,证明甲烷中有氢元素;然后迅速将烧杯倒转过来,向杯内注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明甲烷中含有碳元素。
　　　现象:淡蓝色火焰,没有黑烟,与CO、H2相似。
　　　区别:化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O,产物既有CO2又有H2O。
　　　性质二:烷烃结构中有C一H键,能与C12发生取代反应。
[实验探究3]　CH4和C12的取代反应与无机物的置换反应有何区别?
　　　操作:取一个集气瓶，用排饱和食盐水的方法收集$\frac{1}{5}$体积CH4和$\frac{4}{5}$体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 积Cl2(见右图),用铁架台固定好,用灯光照射混合气体。
　　　现象:无光照时混合气体无明显现象;光照时，集气瓶内气体颜色逐渐变浅，瓶壁出现油状液滴，集气瓶中有少量白雾,瓶内液面上升。
　　　有关化学方程式:CH+Cl2光CH;C1+HC1、CH;C1+C12光CH2C12+HCI、
CH2C12+C1,光CHC13+HC1、CHC冫;+C12光CCL14+HC1。
　　　归纳总结　1.甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项
　　　(1)甲烷与氯气的反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,因此产物一般是五种物质的混合物。
　　　(2)1molCH4与Cl2发生完全取代反应时,消耗Cl2的物质的量为ymol,同时生成ymol HCI,所以产物中HC1的物质的量最多。

　　　2.有机取代反应与无机置换反应的区别

答案：

问题三　以烷烃为例，如何分析有机物的结构特点，判断是否为同系物？
　　　以下分别是乙烷、丙烷、丁烷的结构式和结构简式:
有机化合物的获得与应用专题8
　　结构简式:CH3CH3　　　CHCHCH3　　　　CHCH2CH2CH或CH(CH2)2CH3
　　通过对比认识烷烃的结构特点:　　　　　　　　　　　
　　即烷烃的通式为C,H2n+2(n≥1)。
　　理解同系物的概念，结构相似,分子组成上相差1个或若干个“CH2"原子团的有机物互称为同系物。同时注意同系物与同位素、同素异形体、同分异构体等概念的对比。
　　进一步通过命名方法加深对同系物概念的认识:
归纳总结　“四同”的比较

答案：