甲烷、乙烯、苯课件新人教版.ppt

必考部分,第九单元,有机化合物,第1节 甲烷、乙烯、苯,1了解有机化合物中碳的成键特征。了解有机化合物的同分异构现象。 2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。 3了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。 4.了解上述有机化合物发生反应的类型。,本节重点知识为甲烷、乙烯、苯的化学性质及同分异构体的概念，主要考点有：烷烃的取代反应，乙烯的加成反应、氧化反应、苯的取代反应和加成反应，甲烷、乙烯和苯的用途，本部分高考内容较为简单，主要以选择题形式考查三种烃的化学性质及在生产生活中的应用。,一、甲烷 1组成最简单的烃为甲烷，其组成和结构如下表,2.物理性质 颜色：无色，状态：_，水溶性：_溶于水，密度：比空气_。 3化学性质,4甲烷的四种氯代物都不溶于水，常温下_是气体，其他三种是液体。,能否用甲烷与Cl2反应制取纯净的一氯甲烷？ 提示：不能。CH4与Cl2的取代反应是逐步进行的，但四步反应往往同时发生，生成4种取代产物，而不是第一步反应进行完全后再进行第二步，所以取代反应的产物是混合物。,取代反应与置换反应有何不同之处？,提示：取代反应是烷烃的特征反应之一，也是只有有机物才能发生的反应，与无机化学中的置换反应有本质区别(见下表)。,二、烯烃 乙烯 1概念 分子中含有_的链烃，最简单的烯烃为_。 2分子组成通式：_(n2)。 3乙烯 (1)分子组成和结构,(2)物理性质 乙烯为_色、稍有气味的气体，_溶于水，密度比空气略_。 (3)化学性质 氧化反应 a燃烧：方程式为_。 b使酸性高锰酸钾溶液_。 加成反应 乙烯与溴水、H2、H2O反应的化学方程式分别为： _ _。,加聚反应 由乙烯制备聚乙烯的化学方程式： _。,答案：1.碳碳双键 乙烯 2.CnH2n 3(1)C2H4 H2C=CH2 平面 (2)无 难 小,三、苯 芳香烃 1苯的分子组成和结构,2苯的物理性质 苯是一种_色、有特殊气味的_体，_毒，_溶于水，密度比水_，是重要的有机溶剂。 3苯的化学性质 (1)氧化反应 燃烧：方程式为_。 现象：火焰_，有_生成。 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中没有类似乙烯的_。,(2)取代反应 苯与液溴的反应： _。 硝化反应 _。 (3)加成反应 与H2的加成：_。 4芳香烃 分子中含有一个或多个_的一类_，_是最简单的芳香烃。,四、同系物 1概念 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 2性质 同系物的化学性质相似，物理性质也呈现一定的递变规律。,五、同分异构现象及同分异构体 1概念 (1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同_的现象。 (2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 2常见的同分异构体(写结构简式) (1)丁烷：CH3CH2CH2CH3、_。,答案：1.结构,有机物种类繁多的原因是什么？ 提示：每个碳原子均形成4个共价键； 碳原子间可形成碳链或碳环； 有机物间存在同分异构现象。,六、煤、石油、天然气的综合利用 1煤的综合利用 (1)煤的组成,(2)煤的加工,2石油的综合利用 (1)石油的组成：多种碳氢化合物组成的_。 (2)石油的加工,3.天然气的综合利用 (1)主要成分：_ (2)用途 清洁能源。 化工原料，用于合成氨、甲醇等。,2(1)混合物 (2)沸点不同的分馏产物 获得各种燃料用油 相对分子质量大的 相对分子质量小 得到更多的汽油等轻质油 得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 3(1)甲烷(CH4),1下列说法中正确的是_。 甲烷是平面正方形结构 甲烷可以用排水集气法收集 甲烷是最简单的烷烃 甲烷与Cl2的混合气为浅绿色，在光照的条件下颜色逐渐变浅 甲烷的化学性质很稳定，不能与氧气、KMnO4酸性溶液、强酸、强碱等反应 “西气东输”输送的气体的主要成分是甲烷 答案：,2下列有关烷烃的叙述中正确的是_。 烷烃是由碳、氢两种元素组成的 在常温常压下丁烷是气体，己烷是液体 汽油与溴水混合，振荡静置，液体分层，上层几乎无色，下层橙红色 甲烷是含氢量最高的有机物 丙烷中三个碳原子在同一条直线上 烃类分子中的碳原子通过形成四对共用电子对与其他原子结合 答案：,3下列说法中正确的是_。 溴水既可以除去乙烷中的乙烯，也可以鉴别乙烷与乙烯 高锰酸钾酸性溶液可以鉴别乙烯与甲烷 乙烯在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应 所有的烃碳原子与碳原子之间均是以碳碳单键相连 乙烯中的SO2气体可以用NaOH溶液除去 答案：,4关于苯的下列说法中正确的是_。 苯分子是环状结构 苯的分子式是C6H6，分子中的碳原子远没有饱和，因此能使溴水褪色 苯与高锰酸钾酸性溶液混合振荡静置后，现象为液体分层，上层无色，下层紫红色 苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应 答案：,甲烷、乙烯与苯的化学性质比较,2.液溴、溴水、酸性KMnO4溶液与各类烃的反应,A苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持5560 反应生成硝基苯 B苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷 C乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2二溴乙烷 D甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4二氯甲苯,乙烯、苯等有哪些化学性质？,答案D,苯的化学性质可概括为：易取代，能加成，易燃烧，普通氧化反应难发生。苯兼有烯烃的加成反应和烷烃的取代反应的性质，这是由于苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。,下列现象中，不是因为发生化学反应而产生的是 ( ) A乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色 C乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失,解析：A项中乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是由于发生了氧化反应，是化学变化。B项中苯与溴水混合，由于溴易溶于苯，使水层变成无色，是发生了萃取，是物理变化。C项中乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色，发生了加成反应，是化学变化。D项中甲烷和氯气混合，在光照条件下发生了取代反应，所以黄绿色消失，是化学变化。 答案：B,取代反应、加成反应、加聚反应比较,从形式上看，加成反应类似于无机化学中的化合反应，但加成反应必须有有机物分子中的不饱和键的断裂。,例2(2014黄冈模拟)下列涉及的有机物及有机反应类型正确的是 ( ) A乙烯分子与苯分子中的碳碳键不同，但二者都能发生加成反应 B除去甲烷气体中的乙烯可以将混合气体通过盛有足量酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 C苯的二氯代物有3种，说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而成的六元环结构 D乙酸和乙醇在浓硫酸作用下可以反应，该反应属于加成反应,哪些物质可以发生加成反应？ 解析B中酸性KMnO4溶液可将乙烯氧化成CO2又引入新杂质，故B错；苯分子中6个碳原子间不是以单双键交替结合，C错误；D中乙酸与乙醇发生的是酯化反应是取代反应，而不是加成反应，D错。 答案A,在判断有机反应类型时，我们经常从两个方面进行判断： (1)依据化学方程式分析：从断键成键的角度分析，要牢牢抓住有机反应的特点，如取代反应“断一下一上一”、加成反应“只上不下”；从反应前后物质的种类及数目分析，取代反应一般反应前后物质的种类为2；加成反应一般只有一种生成物。 (2)依据记忆分析，如：取代反应包括：烃的卤代反应、苯环的溴代或硝化反应、酯化反应、水解反应等；加成反应包括由烯反应生成烷、醇或氯代烷，由苯反应生成烷等。,下列有水参与或生成的反应不属于取代反应的是 ( ) ACH2=CH2H2OCH3CH2OH,答案：A,同系物与同分异构体 1同系物,2同分异构体 (1)同分异构体的特点 分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6与HCHO等。同分异构体的最简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6。 结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。 (2)同分异构体的类型,官能团类别异构：如CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3。 3同分异构体的书写技巧(降碳对称法) 三注意：(1)选择最长的碳链为主链；(2)找出中心对称线；(3)保证去掉碳后的链必为主链。 四句话：(1)主链由长到短；(2)支链由整到散；(3)位置由心到边；(4)排布分对、邻、间。,4取代反应产物同分异构体的判断等效氢法 (1)有机物中位置等同的氢原子叫等效(性)氢原子，烃的一元取代物分子中等效氢原子的种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。 (2)“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则： 同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的； 同一分子中处于轴对称或镜面对称(相当于平面镜成像时，物与像的关系)位置上的氢原子是等效的。,例3(2011新课标)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) ( ) A6种 B7种 C8种 D9种,C5H12有几种同分异构体？各自又有几种氢原子？ 解析首先写出C5H12的最长的碳链，CCCCC，该结构的一氯代物有3种；再写出少一个碳原子的主链，CC(CH3)CC，该结构的一氯代物有4种；最后写出三个碳原子的主链，CC(CH3)2C，该结构的一氯化物有1种，故C5H11Cl共8种结构。 答案C,在解题时要注意掌握如下四条同分异构体的书写规律： (1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时应注意全面而不重复，具体规则为成直链，一条线；摘一碳，挂中间，往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。 (2)具有官能团的有机物：一般书写的顺序为碳链异构位置异构官能团异构。 (3)芳香族化合物：取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对3种。,A能用CnH2n2通式表示 B与所有烷烃互为同素异形体 D其一氯代物有4种,解析：所给有机物属于烷烃，组成通式为CnH2n2，A项正确；B项应与其他不同C原子数的烷烃互为同系物，B项错误；C项中二者为同一物质，C项错误；D项中该分子含有4种不同位置的氢原子，所以其一氯代物有4种，D项正确。 答案：AD,苯与液溴的取代 1实验原理,2实验操作 (1)按如图所示安装好仪器，并装好药品。 (2)先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中，则观察到A中反应液微沸，有橙红色气体充满A容器，C中导管口有气泡生成，且CCl4的颜色由无色逐渐变成橙红色，试管D中有白雾生成。,(3)向试管D中加入AgNO3溶液产生浅黄色沉淀，反应的离子方程式为AgBr=AgBr。 (4)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，观察到锥形瓶底部有无色油状液滴生成。 3.操作提示 (1)反应物要用液溴不能用溴水，液溴对皮肤有强烈的腐蚀性，取用时要小心，同时要注意与苯混合均匀。 (2)铁丝的作用：催化剂(真正起催化作用的是FeBr3)。,(3)溴苯的物理性质：比水重，不溶于水，油状。 (4)插入A中的导管要用长而垂直的玻璃导管，除导出气体外还兼起冷凝回流苯和液溴的作用。 (5)C中CCl4要足量，其作用是除去HBr气体中的苯蒸气和溴蒸气。,改进实验设计 苯和溴的取代反应的实验改进装置如图所示。,其中A为带支管口的试管改制成的容器，在其下端开一小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉。然后向A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒内就发生反应。 反应开始后，可观察到D试管中石蕊试液慢慢变红，并在导管口有白雾产生。E试管中出现浅黄色沉淀。反应23 min后，在B中溶液底部出现无色油状液体。 (1)加入药品的顺序：依次加入苯、液溴、铁粉，因为液溴有毒且易挥发，因此先将液溴溶解在苯中。,(2)苯与液溴反应时，得到的是HBr和溴蒸气的混合气体，设计实验方案用AgNO3溶液验证HBr的存在时，应先用苯或CCl4吸收溴蒸气，同时要防止液体倒吸，防止环境污染。 (3)除去溴苯中溶解的溴，先用水洗，再用10%烧碱溶液洗，最后再干燥、蒸馏。 (4)溴苯是无色油状液体，制得的溴苯中因含有未反应的溴而呈红褐色。,例某化学课外小组用下图装置制取溴苯。,先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。 (1)写