高考化学一轮总复习 第九单元 第1讲 甲烷、乙烯和苯课件.ppt

第九单元有机化合物 必考 第1节 甲烷 乙烯和苯 1 了解甲烷 乙烯 苯等有机化合物的主要性质及发生反 应的类型 2 了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象 3 了解煤 石油 天然气综合利用的意义 回归教材 一 几种常见烃的结构与性质 饱和 不饱和链烃 1 甲烷 乙烯和苯的比较 芳香 加成 取代 氧化 取代 加成 聚合 加成 取代 续表 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 某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代 二氯甲烷 三氯甲烷和四氯化碳 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 2 加成反应 不饱和 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 乙烯的加成反应 与溴水 与h2 与hcl 与h2o ch2 ch2 br2 ch2brch2br ch2 ch2 h2ch3ch3 ch2 ch2 hclch3ch2cl ch2 ch2 h2och3ch2oh 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 nch2 ch2 ch2 ch2 二 同系物 同分异构体 1 同系物 结构 一个或若干个ch2 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 相似 cnh2n 2 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 升高 增大 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 2 同分异构体 分子式 1 概念 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 3 有机物结构的表示方法 续表 ch3ch2ch3 ch3ch2oh 三 煤 石油 天然气的综合应用 有机物 混合物 1 煤的综合利用 分解 物理 化学 焦炉气 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 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 煤的干馏产物为 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 煤焦油 焦炭 粗氨水 液化 煤 水 水煤气 3 煤的液化 直接 间接 甲烷 清洁 液化 煤 氢气 液体燃料 高 甲醇等 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 co 2 天然气与水蒸气反应制取h2 ch4 h2o g 3h2 温 3 石油的综合利用 碳氢化合物 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 得到乙烯 丙烯 甲烷等化工原料 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 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 4 三大合成材料 塑料 合成橡胶和合成纤维 ch2 ch2 n 自主测评 1 2014年新课标卷 四联苯 结构简式 的一氯代物有 a 3种 b 4种 c 5种 d 6种 解析 推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线 四 联苯是具有两条对称轴的物质 即 在其中的一 部分上有几种不同的氢原子 包括对称轴上的氢原子 就有几种一氯代物 四联苯有5种不同的氢原子 故有5种一氯代物 答案 c 2 2014年天津卷 下列说法错误的是 a 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染b 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素c 可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体 因此可存在于海底d 乙烯可作水果的催熟剂解析 聚乙烯塑料在自然界中很难分解 可造成白色污染 答案 a 3 2015年福建卷 下列关于有机化合物的说法正确的是 a 聚氯乙烯分子中含碳碳双键b 以淀粉为原料可制取乙酸乙酯c 丁烷有3种同分异构体d 油脂的皂化反应属于加成反应 解析 聚氯乙烯分子是以氯乙烯为原料 通过分子之间的加聚反应形成 发生加聚反应后分子中碳原子变为饱和碳原子 不再含碳碳双键 a错误 淀粉是多糖 水解产生葡萄糖 葡萄糖在酒化酶的作用下反应产生乙醇 乙醇催化氧化产生乙醛 乙醛再进一步氧化产生乙酸 乙酸与乙醇在加热和浓硫酸存在时发生酯化反应形成乙酸乙酯 因此以淀粉为原料可制取乙酸乙酯 b正确 丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体 c错误 油脂的皂化反应属于取代反应 d错误 答案 b 4 2015年浙江卷 下列说法不正确的是 a 己烷有4种同分异构体 它们的熔点 沸点各不相同b 在一定条件下 苯与液溴 硝酸 硫酸作用生成溴苯 硝基苯 苯磺酸的反应都属于取代反应c 油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油 可由单体 d 聚合物 ch3ch ch2和ch2 ch2加聚制得解析 己烷有5种同分异构体 a不正确 答案 a 5 下列关于化石燃料的加工说法正确的是 a 石油裂化主要得到乙烯b 石油分馏是化学变化 可得到汽油 煤油c 煤干馏主要得到焦炭 煤焦油 粗氨水和焦炉气d 煤制煤气是物理变化 是高效 清洁地利用煤的重要途径解析 石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油 a项错误 石油分馏属于物理变化 b项错误 煤制煤气是化学变化 d项错误 答案 c 考点一考向1 常见烃的结构与性质常见烃的性质 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 乙烯与酸性kmno4发生氧化反应使之褪色 溴水中的溴被苯萃取 而使水层接近无色 乙烯与溴发生加成反应使之褪色 ch4与cl2发生取代反应使之褪色 答案 b 方法技巧 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 考向2 烃的反应类型 由苯制环己烷 乙烷在氧气中燃烧 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 由苯制取硝基苯 甲烷与氯气在光照的条件下反应 a 属于取代反应的是 b 属于氧化反应的是 c 属于加成反应的是 d 属于聚合反应的是 解析 是加成反应 有机物的燃烧反应均为氧化反应 乙烯与溴水为加成反应 不饱和物质易被酸性高锰酸钾溶液氧化 由苯制取硝基苯为取代反应 为取代反应 答案 d 方法技巧 取代反应与加成反应的特点 1 取代反应 有上有下 包括卤代 硝化 磺化 水解 酯化等反应类型 2 加成反应 只上不下 反应物中一般含有不饱和键 如 碳碳双键等 3 加聚反应全称为加成聚合反应 即通过加成反应聚合成高分子化合物 除具有加成反应特点外 生成物必是高分子化合物 考点练透 1 下列实验能获得成功的是 a 用溴水可鉴别苯 ccl4 己烯b 加浓溴水 然后过滤可除去苯中少量己烯c 苯 溴水 铁粉混合制成溴苯d 可用分液漏斗分离乙醇和乙酸乙酯 解析 溴水分别与苯 ccl4混合 不发生反应 静置后分层 苯在上层 呈橙红色 ccl4在下层 呈橙红色 溴水与己烯发生反应而褪色 a项正确 溴水和己烯加成生成二溴己烷可溶于苯中 无法分离 b项错误 制溴苯需用苯和液溴反应 c项错误 乙酸乙酯溶于乙醇 不能用分液法分离 d项错误 答案 a 烯 ch3ch2oh ch2 ch2 h2o 将生成的气体直 2 2015年山东邯郸模拟 为探究乙烯与溴的加成反应 甲同学设计并进行了如下实验 先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙 浓硫酸170 接通入溴水中 发现溴水褪色 即证明乙烯与溴水发生了加成反应 乙同学发现在甲同学的实验中 产生的气体有刺激性气味 推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体 由此他提出必须先把杂质气体除去 再与溴水反应 1 甲同学设计的实验 填 能 或 不能 验证乙烯与溴水发生了加成反应 其理由是 填编号 a 使溴水褪色的反应 未必是加成反应b 使溴水褪色的反应 就是加成反应c 使溴水褪色的气体 未必是乙烯d 使溴水褪色的气体 就是乙烯 2 乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是 它与溴水发生反应的化学方程式是 在验证过程中必须全部除去 3 为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反 应 可采取哪些方法 解析 用此法得到的乙烯中可能含有so2气体 因so2能将溴水还原而使之褪色 故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应 根据两种反应的特点 加成反应只有一种产物 而取代反应除了生成有机物外 还有hbr生成 证明反应后的溶液中无hbr 即可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应 答案 1 不能 ac 2 so2 so2 br2 2h2o h2so4 2hbr 3 向反应后的溶液中滴加石蕊试液 溶液不变红 说 明该反应为加成反应而非取代反应 例3 下列有机物的结构表示不正确的是 考点二同系物与同分异构体 考向1 有机物的结构及表示 a ch4的球棍模型示意图为 b 1 丁烯的键线式为 c 乙醇的结构式为 d 葡萄糖的最简式为 ch2o解析 该模型示意图为甲烷的比例模型示意图 a项错误 答案 a 考向2 同系物的判断 例4 由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是 a 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色b 不能在空气中燃烧c 能使溴水褪色d 与hcl在一定条件下能加成只得到一种产物 解析 丙烯与乙烯具有相同的官能团 具有与 乙烯类似的化学性质 故c正确 丙烯与hcl加成时产物有两种 d错误 答案 c 该烃的分子式不可能的是 考向3 同分异构体数目的判断 例5 某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物 则 a c2h6c c5h12 b c4h10d c8h18 解析 ch3ch3只有一种一氯代物 c4h10有两种同分异构 体 ch3ch2ch2ch3 一氯代物有2种 和 一氯代物 只有一种一氯代物 有2种 只有一种一氯代物 答案 b 方法技巧 等效氢法 确定同分异构体数目 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 分子中有两种 等效 氢原 氢原子 如子 考点练透 3 2015年湖北孝感模拟 c5h12有3种不同结构 甲 ch3 ch2 3ch3 乙 ch3ch ch3 ch2ch3 丙 c ch3 4 下列 相关叙述正确的是 a 甲 乙 丙属于同系物 均可与氯气 溴蒸气发生取代反应b c5h12表示一种纯净物c 甲 乙 丙中 丙的沸点最低d 丙有3种不同沸点的二氯取代物 解析 甲 乙 丙的分子式相同 互为同分异构体 a错误 c5h12可表示甲 乙 丙任一种或其混合物 b错误 c ch3 4的二氯代物有两种 d错误 答案 c 4 已知正己烷的球棍模型为 某有机物a的 分子式和正己烷相同 且主链上有4个碳原子 则下列关于a 的观点正确的是 a a分子中可能有三个甲基b a的分子式为c6h10c a的一氯代物可能有三种d 在光照条件下 a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应 解析 由题中信息可知 a的分子式为c6h14 故a可能为2 3 二甲基丁烷 2 2 二甲基丁烷 其一氯代物分别有两种和三种 故a b项错误 c项正确 在光照条件下 烷烃能与纯卤素单质发生取代反应 d项错误 答案 c 5 分子式为c7h8 分子中含有苯环的烃的一氯代物有 a 3种 b 4种 c 5种 d 7种 该有机物中等效 其一氯代物有4种 解析 依据信息可知该烃为氢为4种 分别为答案 b 考点三 煤 石油 天然气的综合应用 考点练透 6 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 解析 石油裂解的产物主要是液态烷烃和烯烃的混合物 故a项错误 烷烃不能发生聚合反应 b项错误 水煤气是煤气化的产物 d错误 答案 c 7 下列说法错误的是 a 汽油是含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油b 含c18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油c 煤是由有机物和无机物组成的混合物d 煤含有苯和甲苯 可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来解析 煤中不含苯和甲苯且煤通过干馏可以获得苯 甲苯等 答案 d 8 下列有关叙述不正确的是 a 等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等b pvc的单体可由pe的单体与氯化氢加成制得c 倡导人们在购物时使用纸袋或布袋 最好不用塑料袋 是为了防止白色污染d 鉴别pe和pvc时 可将其放入试管中加强热 在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸 若试纸变红 则为pvc 若不变红 则为pe 解析 pe pvc的单体分别为ch2 ch2 ch2 chcl ch2 chcl可由乙炔与hcl加成制得 而乙烯与hcl加成生成ch3ch2cl b错 答案 b 方法技巧 化学中的 三馏 比较 溴苯的制备 溴苯的制取反应原理 hbr 该反应是放热反应 不需要加热就可剧烈反应 制取溴苯需要注意的问题 实验用的是液溴而不是溴水 为减少苯和液溴的挥发 常采用长导管或冷凝管进行冷凝回流 铁粉和溴易发生反应生成febr3 加入的铁粉并不是催化剂 起催化作用的是febr3 hbr极易溶于水 在吸收hbr时要注意防止倒吸 检验hbr的生成常利用