甲烷的密度

学科：化学

教学内容：初三化学甲烷

【根底知识精讲】

１．甲烷的性质

〔１〕物理性质：通常状况是一种无色、无味气体,密度比空气小,难溶于水．

〔２〕化学性质：可燃性

CH4+2O2

点燃

CO2+2H2O

可燃气体点燃前都必须检验其纯度．

２．有机化合物

含有碳元素的化合物叫做有机化合物,简称有机物,但ＣＯ、CO2以及含CO3

2-原子团的化

合物〔如CaCaCO3〕不是有机物,大多数有机物都难溶于水,溶点低,受热易分解、易燃、不易

导电,

【重点难点解析】

例１点燃某气体后,在火焰上方罩一干而冷的烧杯,烧杯内壁有水出现．把烧杯迅速倒

过来,立即向杯内注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,该气体可能是〔〕

Ａ.ＣH4B.H2

Ｃ．ＣＯＤ．ＣＯ和H2的混合气

分析由题意知,该气体燃烧有ＣO2和Ｈ2Ｏ生成

解答选〔Ａ〕〔Ｄ〕

例２在煤矿井里,为了预防瓦斯爆炸事故,常采用的平安举措是〔〕

Ａ.准备灭火器Ｂ．戴呼吸面罩．

C．进矿井前点火检查是否有甲烷的混合气体

Ｄ．通风并严禁烟火

分析〔Ａ〕只能灭火不能预防爆炸；〔Ｂ〕用来预防烟尘和毒气；〔Ｃ〕由于矿井中含

有大量ＣH4和空气的混合气体,点火可能导致爆炸,故以上均不对．

解答选〔Ｄ〕

例３怎样用化学方法鉴别甲烷、氢气、二氧化碳、一氧化碳和氧气五种无色气体,简

述鉴别过程．

分析可从助燃性、可燃性及燃烧产物加以区别．

解答分别取少量气体于集气瓶中,用燃着的木条分别伸入盛有五种气体的集气瓶中：

木条熄灭,那么被检验气体为CO2；木条燃烧更旺,那么被检验气体为O2；能燃烧的气体,在火

焰上方罩上一个冷烧杯：杯壁无水珠,那么被检验气体为ＣＯ；对有水珠出现的两只烧杯迅

速倒过来,分别倒入少量澄清石灰水,振荡,出现浑浊的,被检验气体为ＣH4,不变浑浊的,被

检验气体为Ｈ2．

例４３ｇ某物质在氧气中充分燃烧生成８.8ｇ二氧化碳和５.４ｇ的水,据此可判

断该物质的组成中〔〕

Ａ.只含有碳、氢元素Ｂ．可能含有氧元素

Ｃ．一定含有氧元素Ｄ．氢元素的质量分数为20％

分析根据化学反响前后元素种类不变可知该物质中必含碳、氢两种元素,可能含有氧

元素；对氧元素的准确判断要从定量角度进行计算,８.８克二氧化碳中,含碳２．４ｇ,

5.4g水中含氢0.6ｇ,由于２.4ｇ＋0.6ｇ＝３ｇ,所以该物质中不含氧元素,氢元素的质量

分数为：〔0.6ｇ÷３ｇ〕×100％＝２０％

解答选〔Ａ〕〔Ｄ〕

【命题趋势分析】

甲烷与其它可燃气体的鉴别,自然界中甲烷的存在和产生的原因,利用植物,动物粪便发

酵产生沼气与环保、节能等热点问题的联系,识别一些常见的有机物．

【典型热点考题】

例１南京著名的风景点珍珠泉,水底有大量气泡冒出,像串串珍珠,珍珠泉由此得

名．推测这种气体可能是沼气,查资料得知沼气中含６0%－７０%的ＣH4,还含有CO2、Ｎ2

和ＣＯ等．他想用实验检验珍珠泉冒出气体的组成,设计了如图５－１４所示的取气方法：

将空的雪碧汽水塑料瓶装满水,倒放在泉水中,瓶口对准水底冒出的气泡收集．

图5-14

〔1〕这种集气方法叫．针对瓶口太小不便于收集的缺点,在不换瓶的情

况下你的改良方法是.

(２)如图５－１４所示,假设用水将瓶中的气体排出,水龙头应接导管

〔填“Ａ’或“Ｂ〞〕．

〔３〕假设将这种未知气体通过澄清石灰水,石灰水变浑浊,剩余气体通过浓硫酸〔以上

两步,能被吸收的气体均被完全吸收〕,再通入纯氧气中点燃,将燃烧后生成的气体依次通过

无水硫酸铜、澄清石灰水,观察到无水硫酸铜变蓝,石灰水变浑浊．仅由以上实验现象分析本

知气体的组成,结论是.

分析由图５－１４可知,在水中收集气体当然用排水法．瓶口较小接气面小,可用漏斗

集气．〔３〕中前两步吸收了CO2和水蒸气,由于ＣH4燃烧有CO2和H2Ｏ生成,无法确定原气体

中是否含有ＣＯ．

解答〔１〕排水集气法；用倒置的漏斗插手瓶口内〔２〕Ａ〔３〕一定含有二

氧化碳和其它含碳氢元素的可燃性气体．

例２现有火柴、一张枯燥的白纸、一只光洁枯燥的玻璃杯、澄清的石灰水,试设计一

个小实验,证实纸张的组成中含有碳、氢元素．

分析从给定的用品来看,白纸必须通过燃烧,然后对其产物进行检查,再来确定其元素

组成,因此实验要依此设计．

解答操作：点燃,将玻璃杯罩在火焰上方,过一会迅速倒转玻璃杯,并参加少量澄清石

灰水,振荡．

现象：玻璃杯内有水膜〔或水雾〕产生；澄清石灰水变浑浊．

结论：白纸中肯定有碳、氢两种元素．

【同步达纲练习】

一、选择题

１．以下物质不能提供能量的是〔〕

Ａ.鸡蛋Ｂ．牛油Ｃ．蔗糖Ｄ．食盐

２．以下气体和空气混合后点燃,可能发生爆炸的是〔〕

Ａ.二氧化碳气体Ｂ．白磷Ｃ．石墨Ｄ．液化石油气

３．以下化合物中,不属于有机物的是〔〕

Ａ.甲烷Ｂ．淀粉Ｃ．碳酸镁Ｄ．蔗糖

４．相同条件下,甲烷密度比空气小；常温下,它难溶于水．那么在实验室里收集甲烷

〔〕

Ａ.只能用向上排空气法Ｂ．只有用向下排空气法

Ｃ．只能用排水法Ｄ．可用向下排空气法或排水法

５．我国农村中可用于发酵产生沼气的主要材料是①秸秆；②杂草、树叶；③石灰石；

④木炭；⑤人畜粪便〔〕

Ａ.①②③Ｂ．①②④Ｃ．②③④Ｄ．①②⑤

６．以下说法正确的选项是〔〕

Ａ．凡可燃性气体点燃时都要先检验纯度

Ｂ．某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定为甲烷

Ｃ．沼气、天然气、煤气的主要成份都是甲烷

Ｄ.甲烷和氢气一样也是一种最理想的气体燃料

７.鉴别甲烷和一氧化碳的方法是〔〕

Ａ.用澄清石灰水Ｂ．点燃后观察火焰的颜色〞

Ｃ．检验燃烧产物Ｄ．闻气味．

８.关于以下物质燃烧的现象和结论的描述都正确的选项是〔〕

Ａ．木炭在氧气中燃烧,发出红光,生成无色气体二氧化碳

Ｂ．硫在氧气中燃烧,发出微弱的蓝色火焰,生成有刺激性气味的二氧化硫气体

Ｃ．磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,产物是白色气体五氧化二磷

Ｄ．甲烷在氧气中燃烧,发出明亮的蓝色火焰,同时有水蒸气和无色无味的二氧化碳气体

生成

二、填空题

９．市售打火机里装的不是汽油,而是液体丁烷〔Ｃ４Ｈ10〕．丁烷在空气中完全燃烧后产

生二氧化碳和水蒸气．写出丁烷完全燃烧的化学方程式．

１０．某碳氢化合物１.5ｇ,在纯氧中完全燃烧生成CO24.4ｇ,那么此化合物中氢元素的

质量分数为,Ｃ、Ｈ两元素的质量比为．

１１．面对湖水被严重污染,有人建议：〔１〕建立拦污闸,对入湖污水预先进行治

理．〔２〕将长江水引入冲洗,使死水变活．〔３〕恢复湖中荷藕、菱、水葫芦的种植,利用植

物的净水作用,并将植物叶茎回收,经沼气池发酵产生沼气．从长远观点看,你同意〔填序号〕

〔方案〕．不同意有关方案的理由是:．

【素质优化练习】

１２．蔗糖是一种有机物,把蔗糖隔绝空气加热时,能产生碳和水,根据这一事实答复：

〔１〕蔗糖,由哪几种元素组成？

(2)假设使蔗糖在足量的纯氧中燃烧,生成哪些产物？

(３)蔗糖+水

催化剂

葡萄糖,而葡萄糖和果糖的化学式完全相同,分子结构不同,

试推断葡萄糖和果糖由哪些元素组成？

１３．某种试验气可能是ＣH4、Ｈ2、ＣＯ中的一种或二种,将它们在氧气中燃烧,把燃烧

后生成的气体依次通过如图５－１５所示的装置．答复以下问题．

图5-15

〔１〕假设装置Ａ的质量增加,Ｂ的质量不变,那么试验气是,燃烧化学方

程式

〔２〕假设装置Ａ的质量不变,Ｂ的质量增加,那么试验气是,在Ｂ瓶中的

反响方程式是．

〔３〕假设装置Ａ、Ｂ的质量都增加,那么试验气是．

【生活实际运用】

１４．生活垃圾已成为困扰市民生活和城市开展的一大难题．我国已有少数城市在垃圾

处理方面取得突破．

其方案之一:垃圾分装,便于金属、玻璃、塑料容器等资源的回收利用．

方案之二：其它生活垃圾变原来的露天直接燃烧改为垃圾填埋,并在垃圾填埋场附

近建立发电厂,利用填埋场里产生的燃料进行火力发电．

试分析：〔１〕露天直接燃烧生活垃圾的危害.〔２〕垃圾填埋场附近的火力发电厂的燃

料主要成份是什么？它是怎样产生的？有什么优点？

１５．鉴别织物是蚕丝〔真丝〕或是人造丝的方法是〔〕

Ａ.滴加浓硝酸Ｂ．滴加浓硫酸

Ｃ．滴加酒精Ｄ．灼烧后嗅气味

【知识验证实验】

２００１年１１月,武汉市正式启动“川气入汉〞工程,预计三年后四川忠县地区蕴藏

的优质可燃气体通过７０３ｋｍ输气管道输送武汉地区,供千家万户使用．这里所指的“川

气〞的主要成份是什么？请写出它燃烧的化学方程式．

【知识探究学习】

讨论与计算：某不纯的甲烷气体31ｇ,在密闭的容器中与氧气充分反响后生成８８ｇ

CO2．甲同学认为该甲烷气体混入了ＣＯ,已同学认为该甲烷气体中混入了乙烷〔C2Ｈ6〕．试

判断〔１〕甲、乙两位同学的说法哪个对？〔２〕计算甲烷与混入的另一气体的质量比是

多少？

参考答案:

【同步达纲练习】

一、1.D2.D3.C4.D5.D6.A7.C8.D

二、9.2C4H10+13O28CO2+10H2O10.20%4:111.(1)(3)造成二次污染

【素质优化练习】

12．(1)碳、氢、氧三种元素组成；〔2〕二氧化碳和水；〔３〕碳、氢、氧三种元素组成

13.〔1〕H2+O22H2O；〔2〕COCa(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(3)CH4

【生活实际运用】

14.〔1〕产生有毒气体污染空气；〔2〕甲烷发酵减少污染变废为宝

【知识验证实验】

CH4,CH4+2O2CO2+2H2O

【知识探究学习】

解答：〔1〕由CH4～CO2可知,假设全部是CH4,产生88gCO2需CH432g,而现在CH4的混合气

体只有31g,那么说明混合气体中另一气体的含碳量应高于CH4,才可得到88g,又由CH4～Ｃ

Ｏ～ＣＨ3(C2H6)知〔C2H6〕的含碳量大于CH4含量,那么乙同学正确.

〔２〕设CH4质量为ｘ,C2H6质量为ｙ,那么

CH4～CO2,C2H6～2CO2

16443088

x

16

44x

y

30

88y