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1、2022年高中化學(xué) (大綱版)第二冊(cè) 第五章 烴 第一節(jié)甲烷(備課資料)
●備課資料
一、高錳酸鉀溶液為什么要酸化?用什么酸酸化?
高錳酸鉀雖然具有一定的氧化性,但氧化性還不夠強(qiáng)。在酸性溶液里,高錳酸鉀的氧化性會(huì)大大的增強(qiáng),為了增強(qiáng)高錳酸鉀溶液的氧化性,要將高錳酸鉀溶液加適量酸酸化。
將高錳酸鉀溶液酸化,常用酸性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性強(qiáng)、無還原性的硫酸。不能用鹽酸,因?yàn)辂}酸能被高錳酸鉀氧化。不能用硝酸,因?yàn)橄跛嵋姽?、受熱易分解?
二、寫有機(jī)物反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí),為什么用“”而不用“”?
有機(jī)物參加的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜,常伴有副反應(yīng)發(fā)生等,而通常寫出的化學(xué)方程式僅是表達(dá)了主要反應(yīng)
2、、主要產(chǎn)物。因此,在有機(jī)物反應(yīng)的化學(xué)方程式中“”就失去了它的真實(shí)意義,而“”更能表達(dá)出化學(xué)反應(yīng)中的實(shí)際情況,所以寫有機(jī)物反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)用“”而不用“”。
還需注意的是,并不是所有的有機(jī)物參加的反應(yīng)都那么復(fù)雜,都有副反應(yīng),有少數(shù)有機(jī)物參加的反應(yīng)還是能快速、定量進(jìn)行的,如下列反應(yīng)就是如此:
三、沼氣和天然氣
沼氣是有機(jī)物質(zhì)如秸稈、雜草、樹葉、人畜糞便等廢棄物在一定的溫度、濕度、pH和隔絕空氣條件下經(jīng)微生物發(fā)酵所產(chǎn)生的可燃性氣體。
沼氣是一種混合氣體,其中含60%~70%甲烷,此外還含有CO2、H2S、N2、CO等。由于含有少量硫化氫等,所以沼氣略帶臭味。
沼氣的發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的生
3、物化學(xué)過程,有許多微生物參與。這些反應(yīng)大致經(jīng)過以下兩個(gè)階段:第一步是分解菌的作用,將復(fù)雜有機(jī)物中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物,主要是低級(jí)脂肪酸、醇、醛及CO2、NH3、H2、H2S等。第二步是甲烷菌的作用,把分解出來的簡(jiǎn)單有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷。例如:
2C2H5OH+CO22CH3COOH+CH4
CH3COOHCH4+CO2
要正常地產(chǎn)生沼氣,就必須給細(xì)菌創(chuàng)造良好的生活條件,這些條件是:(1)密閉。沼氣發(fā)酵是多種嫌氣性細(xì)菌活動(dòng)的結(jié)果,所以要造成細(xì)菌活動(dòng)的缺氧條件。在建造沼氣池時(shí)一定要密閉、隔絕空氣,不漏氣,不漏水。(2)適宜的溫度。一般沼氣池在20℃~40℃時(shí)產(chǎn)氣量最高。(3)充足
4、的養(yǎng)分。細(xì)菌正常生成,需要從發(fā)酵原料中吸取充足的養(yǎng)分,主要是碳、氮和無機(jī)鹽。沼氣發(fā)酵原料中,人畜糞尿主要是氮素來源,作物秸稈等纖維素物質(zhì)主要是碳素來源。(4)充足的水分。一般要求發(fā)酵原料的含水量占總質(zhì)量的80%左右,過稀或過濃都對(duì)產(chǎn)氣不利。(5)適合的酸堿環(huán)境。一般發(fā)酵池的酸堿度控制在pH在7~8.5。
天然氣是蘊(yùn)藏在地層內(nèi)、從有氣無油的氣井中開采出來的可燃性氣體。天然氣的主要成分是甲烷以及乙烷、丙烷等低分子烷烴,此外還含有N2、CO2、H2S等,組成隨產(chǎn)地不同,往往相差很大。
我國(guó)四川等地早已開采和利用天然氣,天然氣是一種重要的工業(yè)資源。
四、為什么要發(fā)展沼氣池?
我國(guó)廣大農(nóng)村由于缺
5、乏燃料,或者上山砍柴,或者大量燒掉了秸稈,天長(zhǎng)日久,山林變禿,田園變貧瘠,破壞了生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。
將秸稈、樹葉、雜草、人畜糞便,配適量水混合,在沼氣池中密閉發(fā)酵。利用沼氣菌將纖維素轉(zhuǎn)化成沼氣(主要成分是甲烷——優(yōu)良?xì)怏w燃料)。發(fā)酵過程還可殺死大量病菌,剩余的液體混合物是優(yōu)良的有機(jī)肥,還可做魚飼料,真是一舉多得。在農(nóng)村推廣沼氣池,改善生態(tài)環(huán)境,又促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。我國(guó)因在這方面的工作成績(jī)突出,受到聯(lián)合國(guó)的表彰。
●綜合能力訓(xùn)練題
1.以下列實(shí)驗(yàn)來證明某物質(zhì)是否屬于有機(jī)物:①點(diǎn)火,觀察是否能燃燒;②加熱,觀察是否易熔化;③加熱,觀察是否能分解;④通電,觀察是否能導(dǎo)電,上述方法的可行性判斷
6、中,你認(rèn)為
A.只有④可行 B.全部可行 C.只有①④可行 D.全部不可行
答案:D
2.當(dāng)空氣中混有5%~15%的甲烷時(shí),點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸,當(dāng)爆炸最強(qiáng)烈時(shí),甲烷的含量為
A.9.5% B.10.5% C.10% D.5%
答案:A
3.將等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中,加蓋后置于光亮處 ,下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論中,不正確的是
A.瓶中氣體的黃綠色漸變淺
B.瓶?jī)?nèi)壁有油狀液滴生成
C.生成物只有CH3Cl和HCl
D.此反應(yīng)的液態(tài)生成物有CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。
答案:C
4.一定量的甲烷燃燒后得到的產(chǎn)物是CO、CO
7、2和水蒸氣,此混合氣體質(zhì)量為49.6克,當(dāng)其緩慢通過無水CaCl2時(shí),CaCl2增重25.2克,混合氣體中CO2的質(zhì)量為
A.12.5克 B.13.2克 C.19.7克 D.24.4克
答案:B
5.將O2、CH4、Na2O2放入密閉容器中,在150℃時(shí),電火花引發(fā)反應(yīng)后,容器中的壓強(qiáng)為零,將殘留物溶于水,無氣體逸出,由此作出的正確結(jié)論為
A.殘留物中含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3
B.殘留物中只含有Na2CO3
C.殘留物中只含有NaOH和Na2CO3
D.原混合物中甲烷和氧氣體積比為2∶1
答案:CD
6.若使0.5 mol CH4完全和Cl2
8、發(fā)生取代反應(yīng),并生成相同物質(zhì)的量的四種取代物,則需Cl2的物質(zhì)的量為________,生成HCl的物質(zhì)的量為________,當(dāng)恢復(fù)到室溫時(shí),生成的氣體的總物質(zhì)的量為________。
答案:1.25 mol 1.25 mol 1.375 mol
7.據(jù)報(bào)道,近年來垃圾爆炸事件在國(guó)內(nèi)屢有發(fā)生。1994年7月以來,上海120 t垃圾船爆炸,湖南、四川垃圾堆爆炸,浙江垃圾山大火,都造成巨大損失,人員慘遭傷亡。試分析(垃圾堆中埋有大量的動(dòng)植物殘?bào)w):引起垃圾船爆炸和垃圾山大火的原因是什么?
參考答案:垃圾堆中的大量的動(dòng)植物殘?bào)w,在隔絕空氣的情況下,經(jīng)某些微生物發(fā)酵作用生成了甲烷(即沼氣)并放出熱量,當(dāng)溫度達(dá)到著火點(diǎn)時(shí)即燃燒起火。若在有限空間(如垃圾船內(nèi))燃燒,溫度急劇上升,便會(huì)引起爆炸。