高考化学大一轮复习 第九单元 有机化合物 9.1 甲烷、乙烯、苯课件 新人教版.ppt

第1节甲烷 乙烯 苯 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 掌握常见有机反应类型 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 3 基础梳理 考点突破 几种常见烃的结构与性质1 甲烷 乙烯和苯的比较 ch2 ch2 饱和 不饱和链烃 芳香 4 基础梳理 考点突破 加成 取代 氧化 取代 加成 聚合 加成 取代 5 基础梳理 考点突破 2 常见有机反应类型 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 6 基础梳理 考点突破 2 加成反应 定义 有机物分子中的两端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 乙烯的加成反应 a 与溴水反应 b 与h2反应 c 与hcl反应 d 与h2o反应 双键 或三键 7 基础梳理 考点突破 苯的加成反应 苯和h2发生加成反应的化学方程式为 加聚反应 合成聚乙烯塑料的化学方程式为 8 基础梳理 考点突破 特别提醒 1 甲烷与氯气发生取代反应 得到的有机产物是混合物 其中有机产物都不溶于水 常温下 一氯甲烷是气体 其他的有机产物都是液体 2 烷烃分子中的碳原子并不都在一条直线上 而是呈锯齿状 3 溴水 酸性kmno4溶液均可鉴别乙烷和乙烯 但要除去乙烷中的乙烯时 只能选用溴水 因为酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成co2 4 苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色 苯的邻二氯代物只有一种 均可说明苯分子中不存在单双键交替结构 9 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 甲烷的化学性质很稳定 不能与氧气 酸性kmno4溶液 强酸 强碱等反应 2 溴水既可以除去乙烷中的乙烯 也可以鉴别乙烷与乙烯 3 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液 溴水褪色 其反应原理相同 4 表示苯的分子结构 其中含碳碳双键 因此苯的性质跟乙烯相似 5 苯与溴水在一定条件下可以生成溴苯 6 丙烷分子中三个碳原子在同一条直线上 10 基础梳理 考点突破 有机反应类型的判断方法1 依据定义及反应特点判断 11 基础梳理 考点突破 2 依据方程式前后分子数目判断取代反应一般反应前后物质都为两种 加成反应一般只有一种生成物 3 依据官能团的性质判断 1 烷烃一般只能发生取代反应 含有苯环的物质既能发生加成反应也能发生取代反应 含有 cooh oh coor等官能团的物质均能发生取代反应 2 加成反应 反应物中一般含有碳碳双键 碳碳三键 苯环等 3 氧化反应 主要包括烯烃 醇被酸性高锰酸钾溶液氧化 葡萄糖被新制氢氧化铜或银氨溶液氧化 醇的催化氧化等 注意大多数有机物能在氧气中燃烧 发生氧化反应 12 基础梳理 考点突破 4 依据反应条件判断 1 当反应条件为稀酸并加热时 通常为酯或糖类的水解 属于取代反应 2 当反应条件为光照且与卤素单质 氯气或溴蒸气 反应时 通常为烷烃或苯环侧链烷基上的氢原子发生取代反应 3 当反应条件是在fex3 x为卤素 的催化作用下与x2反应常为苯环上的氢原子被取代 4 当反应条件为催化剂并与氢气反应时 为加成反应 5 当反应条件为cu或ag作催化剂 加热 并与氧气反应 通常为醇的催化氧化 13 基础梳理 考点突破 5 依据记忆判断 1 取代反应包括 烷烃的卤代反应 苯环的溴代或硝化反应 酯化反应 水解反应等 2 加成反应包括由烯烃反应生成烷烃 醇或氯代烃 由苯反应生成烷烃等 14 基础梳理 考点突破 例1 2016安徽皖南八校联考 聚苯乙烯塑料在生产 生活中有广泛应用 其单体苯乙烯可由乙苯和二氧化碳在一定条件下发生如下反应制取 下列有关苯乙烯的说法正确的是 a 分子中含有5个碳碳双键b 属于不含极性键的共价化合物c 分子式为c8h10d 通过加聚反应生成聚苯乙烯 d 解析 a项 苯环中没有碳碳双键 苯乙烯中只有一个碳碳双键 a错误 c项 分子式应为c8h8 c错误 d项 通过加聚反应可以生成 d正确 15 基础梳理 考点突破 归纳总结烃的常见反应类型 1 氧化反应 燃烧反应 被酸性kmno4溶液氧化 2 取代反应 烷烃 苯及其同系物发生的卤代反应 苯及其同系物发生的硝化反应 3 加成反应 不饱和烃与x2 x代表cl br h2 hx h2o等发生的加成反应 4 加聚反应 烯烃发生的加聚反应 16 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 2016江西九江七校联考 下列说法中正确的是 a 分子式为c7h16的烷烃 含有3个甲基的同分异构体有2种b 丙烯能发生取代反应 加成反应 还能使酸性kmno4溶液褪色c 甲苯中所有原子都处于同一平面d 相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧 乙烷耗氧量多 b 解析 a项 同分异构体中主链为6个碳原子的符合条件的结构有2种 主链为5个碳原子的符合条件的结构有1种 总共有3种 错误 b项 丙烯能发生取代反应和加成反应 也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 正确 c项 甲苯中甲基上的氢原子和其他原子不能都在同一个平面上 错误 d项 相同质量的甲烷和乙烷 甲烷含氢量高 完全燃烧时甲烷耗氧量多 错误 17 基础梳理 考点突破 2 2016湖南益阳4月调研 科学家最近在 100 的低温下合成一种烃x 此分子的结构如图所示 图中的连线表示化学键 下列说法不正确的是 a x在常温下不能稳定存在b x的性质与烯烃类似 容易发生加成反应c x不能使酸性kmno4溶液褪色d 充分燃烧等质量的x和甲烷 x消耗氧气比甲烷少 c 解析 由题图可知 x的分子式为c5h4 分子中含有2个碳碳双键 此烃在 100 的低温下合成 则常温下不能稳定存在 故a正确 x含碳碳双键易发生加成反应 故b正确 含碳碳双键 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 故c错误 甲烷含氢量高 则甲烷消耗氧气多 故d正确 18 基础梳理 考点突破 碳的成键特点与同分异构体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 可与其他原子形成个共价键 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 还可以形成键和三键 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 19 基础梳理 考点突破 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 4 烷烃物理性质的递变规律 烷烃均难溶于水 且密度比水的小 随着碳原子数的增多 熔 沸点逐渐 密度逐渐 常温下 碳原子数为1 4时 烷烃为气态 当碳原子数 5时 烷烃为非气态 新戊烷除外 结构 一个或若干个ch2 cnh2n 2 相似 升高 增大 20 基础梳理 考点突破 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 21 基础梳理 考点突破 22 基础梳理 考点突破 23 基础梳理 考点突破 自主巩固回答问题 1 下列物质属于同系物的是 属于同分异构体的是 2 c3h6cl2有种结构 则丙烷的六氯代物有种结构 c5h11有种结构 则c5h11cl有种结构 4 4 8 8 24 基础梳理 考点突破 同分异构体的书写及判断一 烷烃同分异构体的书写1 原则 1 成直链 一线串 2 从头摘 挂中间 3 往边排 不到端 摘两碳 成乙基 二甲基 不重复 要写全 2 书写步骤 以c6h14为例 1 成直链 一线串 先写出碳原子数最多的主链 c c c c c c 只写出碳骨架 下同 25 基础梳理 考点突破 26 基础梳理 考点突破 二 同分异构体的判断 一同一不同1 一同一定要抓住分子式相同 只有分子式相同 才有可能是同分异构体 分子式相同 相对分子质量 最简式一定相同 但相对分子质量相同 最简式相同的不一定是同分异构体 如相对分子质量均为44的c2h4o和c3h8 最简式均为ch2的c2h4和c3h6均不属于同分异构体 2 一不同结构不同 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 27 基础梳理 考点突破 三 同分异构体数目的判断1 记忆法记住常见同分异构体的数目 1 凡只含有一个碳原子的分子均无同分异构体 2 甲烷 乙烷 新戊烷 苯的一卤代物只有一种 3 丁烷 丙基 c3h7 有2种 如丙烷的一氯代物有2种 4 戊烷有3种 5 丁基 c4h9 有4种 如丁烷的一氯代物有4种 6 戊基 c5h11 有8种 如戊烷的一氯代物有8种 28 基础梳理 考点突破 2 等效氢法 1 同一碳原子上的氢为等效氢 2 同一碳原子上所连甲基 ch3 为等效甲基 等效甲基上的所有氢为等效氢 3 处于对称位置的碳原子上的氢也为等效氢 4 有n种不同的等效氢 其一元取代物就有n种 29 基础梳理 考点突破 3 先定后动法分析二元取代物的方法 如分析c3h6cl2的同分异构体 先固定其中一个cl的位置 移动另外一个cl 从而得到其同分异构体 30 基础梳理 考点突破 例2 2016山西太原三模 下列有关物质的同分异构体 不考虑立体异构 的数目分析正确的是 a 解析 根据分子式 能与金属钠反应 该物质为丁醇 丁基有4种结构 所以丁醇有4种同分异构体 a正确 c3h8的二氯代物可以看作2个氯原子取代丙烷中2个h形成的 当两个氯原子在同一碳原子上时 存在两种同分异构体 ch cl 2ch2ch3 ch3c cl 2ch3 当两个氯原子位于不同碳原子时 也存在两种结构 ch2clchclch3 ch2clch2ch2cl 所以分子式为c3h6cl2的有机物总共有4种结构 b错误 31 基础梳理 考点突破 分子式为c7h16的烃结构式中含有3个甲基 则该烷烃只有1个支链 若支链为 ch3 主链含有6个碳原子 符合条件的有 ch3ch ch3 ch2ch2ch2ch3 ch3ch2ch ch3 ch2ch2ch3 若支链为 ch2ch3 主链含有5个碳原子 符合条件的有ch3ch2ch ch2ch3 ch2ch3 支链不可能大于3个碳原子 故符合条件的烷烃有3种 c错误 芳香烃说明含有苯环 能得到三种一硝基化物说明苯环上有3种氢原子 分子式为c8h10的芳香烃 分子中含有1个苯环 故侧链为烷基 若有1个侧链 为 ch2 ch3 苯乙烷中 苯环上的一硝基代物有3种 若有2个侧链 均为 ch3 有邻 间 对三种 邻二甲苯中 苯环上的一硝基代物有2种 间二甲苯中 苯环上的一硝基代物有3种 对二甲苯中 苯环上的一硝基代物有1种 可能结构有9种 故d错误 32 基础梳理 考点突破 跟踪训练3 2014课标全国 8 四联苯的一氯代物有 a 3种b 4种c 5种d 6种 c 33 基础梳理 考点突破 4 2015课标全国 11 分子式为c5h10o2并能与饱和nahco3溶液反应放出气体的有机物有 不含立体异构 a 3种b 4种c 5种d 6种 b 解析 分子式为c5h10o2并能与饱和nahco3溶液反应放出气体 所以该有机物分子中应含 cooh 即分子组成为c4h9 cooh 又因丁基有4种结构 所以符合条件的有机物应为4种 5 2016山东泰安模拟 分子中苯环上的一个氢被 c4h9原子团取代形成的有机物共有 a 9种b 10种c 12种d 15种 c 解析 c4h9有四种结构 分别为 ch3 ch2 ch2 ch2 ch3 ch2 ch ch3 ch3 2ch ch2 ch3 3c 苯环上两个取代基有邻 间 对三种结构 则共有4 3 12种 34 基础梳理 考点突破 6 2014课标全国 7 下列化合物中同分异构体数目最少的是 a 戊烷b 戊醇c 戊烯d 乙酸乙酯 a 35 基础梳理 考点突破 36 基础梳理 考点突破 化石燃料的综合利用1 煤的综合利用 1 煤的组成 有机物 无机物 碳 氢氧 硫氮 37 基础梳理 考点突破 2 煤的加工 焦炉气 氨 铵盐 粗苯 煤焦油 氢气 38 基础梳理 考点突破 2 石油加工 1 石油的成分 多种组成的混合物 2 石油加工 碳氢化合物 沸点 轻质油 催化裂化 乙烯 39 基础梳理 考点突破 3 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 原理 4 高分子材料的合成反应及应用 1 三大合成材料 2 合成反应 以乙烯的加聚反应为例 3 应用 包装材料 食品周转箱 农用薄膜 衣料等 甲烷 清洁 合成纤维合成橡胶塑料 单体 链节 聚合度 40 基础梳理 考点突破 自主巩固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 41 基础梳理 考点突破 42 基础梳理 考点突破 43 基础梳理 考点突破 例3 2016广东广州模拟 下列说法正确的是 a 石油的分馏和裂化均属于化学变化b 花生油 豆油 羊油和牛油均属于高级脂肪酸甘油酯c 煤在空气中经过高温强热制得焦炭 苯等化工原料d 汽油 柴油通常作为汽车的燃料 是一种清洁的燃料 b 解析 石油的分馏是物理变化 a项错误 煤的干馏是隔绝空气加强热过程 若在空气中加热 则会燃烧 c项错误 汽油 柴油燃烧时均会产生污染性气体 不是清洁燃料 d项错误 44 基础梳理 考点突破 易错警示煤的综合利用一般为化学变化 如煤的液化 气化 干馏等 而石油的综合利用既有物理变化如分馏 也有化学变化如裂化 裂解等 45 基础梳理 考点突破 跟踪训练7 下列有关说法不正确的是 石油是混合物 其分馏产品汽油为纯净物 煤油可由石油分馏获得 可用作燃料和保存少量金属钠 煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量 石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯 丙烯等气态短链烃a b c d a 解析 汽油属于混合物 错误 煤的气化和液化为化学变化 错误 46 基础梳理 考点突破 d 47 基础梳理 考点突破 48 基础梳理 考点突破 49 基础梳理 考点突破 50 1 2 3 4 5 6 1 人教版必修2 p727改编 下列过程所发生的化学变化属于取代反应的是 7 a 解析 a为取代反应 b c为加成反应 d为加聚反应 51 1 2 3 4 5 6 2 人教版必修2 p726改编 制取一氯乙烷 采用的最佳方法是 a 乙烷与氯气发生取代反应b 乙烯与氯气发生加成反应c 乙烯与hcl发生加成反应d 乙烯与盐酸作用 7 c 解析 乙烷与氯气发生取代反应可生成一氯乙烷 二氯乙烷等多种取代物 产品不纯 且难以分离 故a错误 乙烯与氯气发生加成反应生成二氯乙烷 不是一氯乙烷 故b错误 乙烯与hcl发生加成反应只生成一氯乙烷 得到的产物较为纯净 故c正确 乙烯与盐酸不反应 故d错误 52 1 2 3 4 5 6 3 2016江苏淮安模拟 下列说法错误的是 a 使用可降解塑料聚二氧化碳 能减少白色污染b 实施 煤改气 煤改电 等清洁燃料改造工程 有利于保护环境c 雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮d 通常所说的三大有机合成材料是指塑料 合成纤维 合成橡胶 7 c 解析 使用可降解材料 能减少塑料制品的使用 从而减少白色污染 a项正确 煤的燃烧会造成环境污染 实施 煤改气 或 煤改电 有利于保护环境 b项正确 雷雨过后空气清新是因为雨水净化了空气 不是因为产生了少量的二氧化氮 c项错误 三大合成材料指的是塑料 合成纤维 合成橡胶 d项正确 53 1 2 3 4 5 6 4 2017广西柳州模拟 分子式为c10h14的有机物有多种 其中苯环上的二元取代物共有 a 6种b 7种c 8种d 9种 7 d 解析 苯环有6个碳 剩余4个碳 环上有两个取代基 其