高考化学一轮复习 第6章 第1讲 甲烷、来自石油和煤的两种基本化工原料课件.ppt

必考部分 第六章 有机化合物 导航高考 考点突破 随堂演练 自我诊断 课时作业 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 考纲解读 本讲重点知识为甲烷 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 考向分析 烷 烯 炔及芳香烃之间转化关系 考点图析 一 甲烷1 组成最简单的烃为甲烷 其组成和结构如下表 基础知识梳理 2 物理性质颜色 无色 状态 水溶性 溶于水 密度 比空气 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 思考1 能否用甲烷与cl2反应制取纯净的一氯甲烷 思考2 取代反应与置换反应有何不同之处 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 n 2 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 三 苯芳香烃1 苯的分子组成和结构苯的分子式 最简式 结构简式 或 苯分子是 结构 分子中的碳碳键是一种 的独特的键 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 思考1 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 思考2 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 思考3 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 1 下列叙述错误的是 a 通常情况下 甲烷跟强酸 强碱 强氧化剂不起反应b 甲烷化学性质比较稳定 不能被任何氧化剂氧化c 甲烷跟氯气反应无论生成ch3cl ch2cl2 chcl3 还是ccl4 都属于取代反应d 甲烷的四种取代物都难溶于水 答案 b 自主检查 2 有关简单的烷烃的叙述 都是易燃物 特征反应是取代反应 相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基 其中正确的是 a 和 b 和 c 只有 d 和 答案 d 3 下列关于有机物的说法正确的是 a 乙烯的结构简式为ch2ch2b 西气东输 中的 气 主要成分是甲烷c 分子式为c6h6的物质一定是苯d 乙烯使溴水褪色说明乙烯与溴发生了取代反应 答案 b 4 在 丙烯 乙烯 苯 甲苯四种有机化合物中 分子内所有原子均在同一平面的是 a b c d 答案 b 5 下列关于苯的性质的叙述中 不正确的是 a 苯是无色带有特殊气味的液体b 常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体c 苯在一定条件下能与溴发生取代反应d 苯不具有典型的双键 不应具有加成反应的性质 故不可能发生加成反应 答案 d 2 液溴 溴水 酸性kmno4溶液与各类烃的反应 例1 有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子 或原子团 直接结合生成新的化合物分子的反应是加成反应 下列过程与加成反应无关的是 a 苯与溴水混合振荡 水层颜色变浅b 裂化汽油与溴水混合振荡 水层颜色变浅c 乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇d 乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷 解析 a中是苯对溴的萃取 而b中因为裂化汽油中含有不饱和烃 所以可以与溴发生加成反应 c中是乙烯与水的加成 d是比较简单的加成反应 所以只有a不是加成反应 答案 a 规律方法 1 取代 加成 加聚反应比较 分析有机反应时不仅要关注条件 还要关注反应过程中有机物结构的变化 2 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 1 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 变式训练 答案 b 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 d 解析 溴水既具有氧化性 又能与不饱和有机化合物反应 而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性 既能与有机物反应 也能和无机物反应 so2具有还原性 能把氧化剂br2及kmno4还原而使其褪色 ch3 ch2 ch ch2中有双键 遇br2能发生加成反应 遇酸性kmno4能被氧化 从而使溴水及酸性kmno4溶液褪色 苯的结构稳定 不能被酸性kmno4氧化 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 下列反应属于取代反应的是 a ch4与cl2的混合气体光照后颜色变浅b c2h4通入kmno4酸性溶液中 溶液褪色c 苯和溴水混合后振荡 水层褪色d c2h4通入溴水中 溴水褪色 特别提醒 解析 a项发生取代反应 b项发生氧化反应 c项因苯萃取溴水中溴而使水层褪色 d项为加成反应 答案 a 变式训练 a b c d 答案 b 解析 反应 为加成反应 反应 为消去反应 反应 是酯化反应 反应 是苯的硝化反应 其中 均属于取代反应 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 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 下列物质互为同分异构体的是 互为同系物的是 互为同位素的是 互为同素异形体的是 属于同一种物质的是 填序号 解析 同分异构体 同系物 同位素 同素异形体是四个不同的概念 分子式相同 结构不同的是同分异构体 结构相似 组成相差一个或若干个 ch2 原子团的是同系物 同位素是指质子数相同 中子数不同的原子 同素异形体的定义范围是单质 同种元素形成的不同单质 称同素异形体 如o2和o3 红磷与白磷等 答案 归纳总结 四同比较 变式训练 答案 ad 解析 所给有机物属于烷烃 组成通式为cnh2n 2 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 典例 下列有关石油 煤工业的叙述正确的是 a 石油的催化裂化属于石油化工b 石蜡是从石油减压分馏产品中提炼而得c 煤中含有的苯 甲苯等芳香烃可由干馏产物煤焦油再分馏而得到d 煤化工产品如萘与苯互为同分异构体 常见错误 选a 易错剖析 错因剖析 1 常见错误分析出错原因是对石油工业概念不清 石油工业大致可分为石油炼制和石油化工 石油炼制主要是生产燃料油和润滑油 石油化工主要是以石油裂解气为原料生产化工产品 石油裂化主要目的是增加汽油产量 仍为石油炼制的一部分 石油的裂解主要获得裂解气 含h2 c2h2 c3h4 1 3 丁二烯等 再由此进行化工产品生产 2 其他错误分析 正确解答 选b 石油的分馏分为常压分馏和减压分馏 石油的分馏产物仍然是一些混合物 对重油进行减压分馏得到石蜡油 润滑油 沥青等产品 1 下列关于有机化合物的说法中 正确的是 a 凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物b 易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物c 所有的有机化合物都很容易燃烧d 有机化合物的同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一 答案 d 解析 co不是有机化合物 卤素单质可以溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂但其并不是有机物 个别有机物具有阻燃性质 如ccl4 2 下列对相应有机物的描述完全正确的是 甲烷 天然气的主要成分 能发生取代反应 乙烯 一个国家石油化工发展水平的标志 可以发生加成反应 苯 平面结构 每个分子中含有3个碳碳双键 油脂 属于高分子化合物 可以发生水解反应 蔗糖 糖尿病人尿液的主要成分 可以用新制cu oh 2悬浊液检验 蛋白质 水解的最终产物为氨基酸 遇浓硝酸显黄色 a b c d 答案 c 解析 中苯分子不含碳碳双键 油脂为高级脂肪酸甘油酯 不是高分子化合物 糖尿病人尿液中应为葡萄糖 3 苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构 可以作为证据的事实有 苯的间位二元取代物只有一种 苯的对位二元取代物只有一种 苯分子中碳碳键的长度均相等 即分子中两个成键的原子的核间距离 苯不能使酸性kmno4溶液褪色 苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生加成反应生成环己烷 苯在febr3存在的条件下同液溴发生取代反应a b c d 全部 答案 c 4 根据下表中烃的分子式排列规律 判断空格中烃的同分异构体数目是 a 3b 4c 5d 6 答案 a 5 2011 新课标 8 分子式为c5h11cl的同分异构体共有 不考虑立体异构 a 6种b 7种c 8种d 9种 答案 c 解析 本题考查了同分异构体种类的判断 分子式为c5h12的烷烃有正戊烷 异戊烷和新戊烷三种同分异构体 其中正戊烷的一氯代物有ch3ch2ch2ch2ch2cl ch3ch2ch2chclch3 ch3ch2chclch2ch3三种同分异构体 异戊烷的一氯代物有 ch3 2chch2ch2cl ch3 2chchclch3 ch3 2cclch2ch3 ch2clch ch3 ch2ch3四种同分异构体 新戊烷的一氯代物只有一种 为 ch3 3cch2cl 总共有8种 c正确 6 既可用于鉴别乙烷与乙烯 又可用于除去乙烷中的乙烯以得到乙烷的方法是 a 通过足量的氢氧化钠溶液b 通过足量的溴水c 通过足量的酸性高锰酸钾溶液d 通过足量的浓盐酸 答案 b 解析 因为naoh溶液与乙烷和乙烯均不反应 故naoh溶液既不能用于二者的鉴别 也不能用于除乙烷中的乙烯 a项错误 ch2 ch2 br2 ch2br ch2br 乙烷不能使溴水褪色 乙烯可以 且乙烯与溴水反应后生成ch2br ch2br为液体 不会形成新的杂质存在于乙烷中 故b项正确 因乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应时 生成的co2能成为新的杂质存在于乙烷中 故酸性高锰酸钾溶液只能用于二者的鉴别 不能用于除乙烷中的乙烯杂质 故c项错误 因实验室条件下浓盐酸与乙烷和乙烯都不反应 故d项错误 7 汽油不仅是最重要的燃料 而且是重要的化工原料 它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等 还可以在催化剂催化作用下改变分子结构 由链烃变成芳香烃 如己烷变