2020版高三化学总复习专题10第1讲化石燃料与有机化合物课件苏教版.pptx

第1讲 化石燃料与有机化合物,-2-,考纲要求:1.了解有机化合物中碳的成键特征。 2.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。 3.了解常见有机反应类型。 4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。 5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。 6.了解常见高分子材料的合成及重要应用。,-3-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,几种常见烃的结构与性质 导学诱思 在下列三种物质中: (1)分子中所有原子在同一平面上的是 (请填物质的序号,下同)。 (2)能使溴的CCl4溶液褪色的是 ,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 。,-4-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)怎样用实验证明甲烷是由碳、氢两种元素形成的? (4)如何鉴别甲烷和乙烯?,在空气中点燃甲烷,在火焰的上方罩一个干燥、洁净的烧杯,发现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,向烧杯中滴入少量澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明甲烷中含有碳元素。,使用酸性高锰酸钾溶液鉴别,将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯,不褪色的是甲烷。,-5-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.甲烷、乙烯和苯的比较,饱和,不饱和链烃,芳香,-6-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,加成,取代,氧化,取代,加成、聚合,加成、取代,-7-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.甲烷、乙烯和苯发生反应的类型 (1)取代反应 定义:有机物分子里的 的反应。 甲烷发生取代反应:生成一氯甲烷的化学方程式: ,进一步取代又生成了 。 苯的取代反应 卤代反应:苯与液溴发生溴代反应的化学方程式为 硝化反应:化学方程式为,某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷(四氯化碳),-8-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)加成反应 定义:有机物分子中的 碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。,不饱和,-9-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)通常情况下,甲烷等烷烃的化学性质比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但在一定条件下,能在氧气中燃烧,能与溴水、氯水发生取代反应( ) (2)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,其反应原理是相同的( ) (3)加成反应是指有机物分子中的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应。乙烯与溴水可发生加成反应: CH2CH2+Br2 CH3CHBr2( ) (4)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键( ) (5)苯与溴水在一定条件下可以生成溴苯( ),-10-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 烃的性质 例1下列叙述中,错误的是( ) 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,答案,解析,-11-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 1.甲苯与溴单质发生取代反应的产物与条件关系 2.乙烯、苯与溴反应的区别,-12-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 与烃有关的反应类型 例2下列有关有机物及有机反应类型的说法不正确的是( ) A.能发生加成反应的烃必含有碳碳双键 B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,二者反应原理不同 C.氯气与乙烷和乙烯在一定条件下均可发生反应,反应类型不同 D.酶和纤维素都能发生水解反应,答案,解析,-13-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 取代反应与加成反应的比较,-14-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度三 烃的燃烧规律 例3两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如下图所示,则下列对混合烃的判断正确的是( ) A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.一定有乙烯 D.一定有苯,答案,解析,-15-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.(2018全国)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( ),答案,解析,-16-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.(2016全国理综甲)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( ) A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯 C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷,答案,解析,-17-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.(2018全国)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( ) A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯,答案,解析,-18-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.n L三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃后,恢复到原来状态(常温常压),体积共缩小2n L,这三种烃不可能的组合是 ( ) A.CH4、C2H4、C3H4以任意比混合 B.C2H6、C4H6、C2H2以212的物质的量之比混合 C.C3H8、C4H8、C2H2以111426的质量之比混合 D.CH4、C3H6、C2H2以abb体积比混合,答案,解析,-19-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,碳的成键特征及同系物、同分异构体 导学诱思 回答问题:下列物质属于同系物的是 ,属于同分异构体的是 。,根据甲烷、乙烯、苯的结构思考:上述物质分子中所有原子可能共平面的是 ,物质的分子中碳原子最多有 个共直线;物质的同分异构体总共有 种。,、,2,4,-20-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.有机物分子中碳原子的成键特征 (1)碳原子的最外层有 个电子,可与其他原子形成 条共价键,而且碳原子之间也能相互形成共价键。 (2)碳原子不仅可以形成 ,还可以形成 键和叁键。 (3)多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳 ,碳链或 上还可以连有支链。,4,4,单键,双,环,碳环,-21-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.同系物 (1)定义: 相似,在分子组成上相差 原子团的物质互称为同系物。 (2)烷烃同系物:分子式都符合 ,如CH4、CH3CH3、 互为同系物。 (3)同系物的化学性质 ,物理性质呈现一定的递变规律。,结构,一个或若干个CH2,CnH2n+2,相似,-22-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)烷烃物理性质的递变规律: 烷烃均难溶于水,且密度比水小。 随着碳原子数的增多,熔、沸点逐渐 ,密度逐渐 。 碳原子数为14时,烷烃为气态,当碳原子数5时,烷烃为非气态。,升高,增大,-23-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.同分异构体 (1)定义:化合物具有相同的 ,但具有不同结构的现象,叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。 (2)常见的同分异构体(写结构简式) 丁烷:CH3CH2CH2CH3、 。 戊烷:CH3(CH2)3CH3、 、 。,分子式,-24-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.有机物结构的表示方法 (1)球棍模型:用来表现化学分子的三维空间分布。棍代表共价键,球代表构成有机物分子的原子。如图分别是丙烷和乙烯的球棍模型。,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)比例(填充)模型:是一种与球棍模型类似,用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代表原子,大和小代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起。 如图分别是甲烷和乙酸的比例模型。 (3)结构式:用元素符号和短线表示有机物分子中原子的排列和结合方式的式子。 例如:乙烷、乙烯的结构式分别为 、,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)结构简式:结构简式是结构式的简单表达,应该表现该物质的官能团。 例如丙烷、乙烯、乙醇的结构简式分别为 ,CH2 CH2, 。,CH3CH2CH3,CH3CH2OH,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)乙烯的结构简式为CH2CH2( ) (2)标准状况下22.4 L的CH2Cl2约含有6.021023个分子( ) (3)甲烷的二氯代物有两种( ) (4)丙烯与氯化氢的加成产物有两种( ) (5)C2H6与C4H10互为同系物,C2H4与C4H8也互为同系物( ),-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 有机物的结构及表示 例1下列说法中正确的是( ) A.丙烯的结构简式:C3H6 B.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA,答案,解析,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 分子式、结构式、结构简式、最简式(或实验式)的区别,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 同分异构体数目的判断 例2四联苯 的一氯代物有( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种,答案,解析,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究甲苯的一氯代物有几种?对二甲苯的一氯代物有几种?,答案: 甲苯要考虑甲基上的氢,有4种等效氢,故一氯代物有4种。对二甲苯的等效氢有2种,其一氯代物有2种。,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 “等效氢法”巧确定有机物的同分异构体数目 分子中有多少种等效氢原子,其一元取代物就有多少种。 (1)同一个碳原子上的氢原子属于等效氢原子。 如 中CH3上的3个氢原子是等效氢原子。 (2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于等效氢原子。 如 分子中有两种等效氢原子,即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。,(3)同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于等效氢原子。如 分子中有两种“等效”氢原子。,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,A.b的同分异构体只有d和p两种 B.b、d、p的二氯代物均只有3种 C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面,D,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构) ( ) A.7种 B.8种 C.9种 D.10种,D,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.有机物C4H8Cl2的结构中只含有一个甲基的同分异构体有(不考虑立体异构)( ) A.3种 B.4种 C.7种 D.8种,B,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( ) A.异丙苯的分子式为C9H12 B.异丙苯的沸点比苯高 C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D.异丙苯和苯为同系物,C,解析 根据C原子形成四个共价键,H原子能形成一个共价键,可以写出其分子式为C9H12,A项正确;异丙苯与苯结构相似,组成上相差3个CH2,二者互为同系物,其晶体均属于分子晶体,异丙苯的相对分子质量大于苯,故异丙苯沸点高,B、D两项正确;与苯环相连的C原子与其所连的4个原子构成四面体结构,异丙苯中的所有C不可能处于同一平面,C项错误。,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,5.分子式为C5H10的有机物,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能结构(不考虑顺反异构)有( ) A.4种 B.5种 C.6种 D.7种,B,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,煤、石油、天然气的综合利用 导学诱思 1.请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上(每一项只填写一种方法),并指出属于化学变化还是物理变化。 溶解 裂解 分馏 裂化 干馏 蒸馏 电解 过滤 萃取 (1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等 。 (2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等 。 (3)将重油转化为汽油 。 (4)从煤焦油中提取苯 。 (5)从重油中分解得到乙烯 。,化学变化,物理变化,化学变化,物理变化,化学变化,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.为什么不能用重油转化成的裂化汽油萃取溴水中的溴?,答案: 由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴水中的溴发生加成反应,所以不能用于萃取溴水中的溴。,-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.煤的综合利用 煤是由 和少量无机物组成的复杂 ,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干馏 原理:把煤隔绝空气加强热使其 的过程。煤的干馏是一个复杂的 变化过程。 煤的干馏产物 a. ,b. ,c. ,d. 。 (2)煤的气化 将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为C+H2O(g) CO+H2。,有机物,混合物,分解,物理、化学,焦炉气,煤焦油,焦炭,粗氨水,-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是 ,它是一种 的化石燃料,更是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H2,直接,间接,甲烷,清洁,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.石油的综合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多种 组成的混合物。所含元素以碳、氢为主,还有少量氮、硫、磷、氧等。 (2)石油的加工,碳氢化合物,沸点不同的分馏产物,获得各种燃料用油,相对分子质量大,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,-43-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.三大合成材料 (1)三大合成材料是指 。 (2)聚合反应 合成聚乙烯的化学方程式: 链节为 ,聚合度为 。,塑料、合成橡胶和合成纤维,CH2CH2,n,-44-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物( ) (2)苯是通过煤焦油提取出来的,这一过程是化学变化( ) (3)常压分馏得到的汽油是纯净物,有固定的沸点( ) (4)裂化、裂解的目的是得到轻质油( ) (5)塑料、合成橡胶、合成纤维都是高分子材料,且都是混合物 ( ) (6)煤的液化、氨的液化都是物理变化( ),-45-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 化石燃料的组成及综合利用 例1下列关于煤、石油、天然气等资源的说法中正确的是( ) A.石油裂解得到的汽油是纯净物 B.石油产品都可用于聚合反应 C.天然气是一种清洁的化石燃料 D.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料,答案,解析,-46-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 化学中的“三馏”“两裂”“六气” (1)化学中的“三馏”,-47-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)化学中的“两裂”,(3)化学“六气”的主要成分,-48-,必备知识自主预诊,关