高考化学 第十一章 第一节 脂肪烃课件 新人教版.ppt

第十一章烃和卤代烃第一节脂肪烃 一 烷烃 烯烃 炔烃1 烷烃烯烃炔烃的组成 结构特点和通式 单键 cnh2n 2 n 1 碳碳双键 cnh2n n 2 碳碳三键 cnh2n 2 n 2 2 物理性质 1 甲烷 乙烯 乙炔物理性质 无色 气态 无味 稍有气味 小 2 脂肪烃物理性质的递变规律 1 4 升高 越低 增大 小 难 3 化学性质 1 氧化反应 燃烧 均能燃烧 点燃前要先 其燃烧的化学反应通式为 酸性高锰酸钾溶液褪色 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 cxhy x o2xco2 h2o 验纯 烯烃和炔烃 2 烷烃的取代反应 取代反应 有机物分子中某些原子或原子团 的反应 烷烃的卤代反应 被其他原子或 原子团所替代 光照 卤素单质 1mol 甲烷与氯气的取代反应 反应的化学方程式为 ch4 cl2ch3cl hcl ch3cl cl2ch2cl2 hcl ch2cl2 cl2chcl3 hcl chcl3 cl2ccl4 hcl 3 烯烃 炔烃的加成反应 加成反应 有机物分子中的 与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 烯烃 炔烃发生加成反应的化学方程式 不饱和碳原子 ch2 ch2 br2ch2br ch2br ch2 ch2 hclch3 ch2cl ch2 ch2 h2och3 ch2oh ch ch hclch2 chcl 4 烯烃的加聚反应 乙烯的加聚反应 丙烯的加聚反应 4 几种重要烃的用途 二 天然气 液化石油气和汽油的主要成分及应用 甲烷 丙烷 丁烷 丙烯 丁烯 c5 c11的烃类混合物 思考辨析 1 烷烃光照条件下与溴水发生取代反应 分析 烷烃光照条件下与溴蒸气发生取代反应 但与溴水不反应 2 除去甲烷中的乙烯可将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液 分析 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生新的杂质co2 所以不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯 3 工业上制氯乙烷不用乙烷与氯气取代 分析 乙烷与氯气取代将得到多种取代物 产物不易分离 制氯乙烷多采用乙烯与氯化氢加成 4 裂化汽油可以萃取溴水中的溴 分析 裂化汽油中含有不饱和烃 可以与溴发生加成反应 所以裂化汽油不能萃取溴水中的溴 5 能与卤素1 2加成的物质中一定含有碳碳三键 分析 能与卤素1 2加成的物质可能含有碳碳三键也可能含有两个碳碳双键 6 与氢气只能1 1加成的物质一定含碳碳双键 分析 与氢气只能1 1加成的物质可能含碳碳双键 也可能含有一个醛基或羰基 而不含碳碳双键 7 符合cnh2n 2 n 1 cnh2n n 2 的物质分别是烷烃 烯烃 分析 符合cnh2n 2 n 1 的物质一定是烷烃 符合cnh2n n 2 的物质可能是烯烃 也可能是环烷烃 考点1烃类性质推断 1 熟记常见几种烃的结构特点和化学性质 2 结构决定性质不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响 1 碳碳单键有稳定的化学性质 典型反应是取代反应 2 碳碳双键中有一个化学键易断裂 典型反应是氧化反应 加成反应和加聚反应 3 碳碳三键中有两个化学键易断裂 典型反应是氧化反应 加成反应和加聚反应 4 苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化 是因为苯环对取代基的影响 而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化 高考警示 结构复杂的烃 性质具有多重性 1 某些复杂的烃含有多种结构 具有多种性质 如ch2 chch3含碳碳双键具有烯烃的性质 连在双键碳原子上的甲基部分与烷烃结构类似 具有烷烃的性质 在光照条件下甲基上的氢可以被卤素取代 2 某些烃中基团之间相互影响 使该烃具有一些特殊性质 如ch2 chch ch2中的两个碳碳双键相互影响 ch2 chch ch2不仅具有一般单烯烃所具有的性质 还可以与氢气或卤素发生1 4 加成反应 典例1 2012 大纲版全国卷改编 橙花醇具有玫瑰及苹果香气 可作为香料 其结构简式如下下列关于橙花醇的叙述 错误的是 a 橙花醇能发生加成反应b 橙花醇加聚可以生成多种产物c 1mol橙花醇在氧气中充分燃烧 需消耗470 4l氧气 标准状况 d 1mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应 最多消耗240g溴 解题指南 解答本题注意以下2点 1 分析给出的有机物的结构 2 结合常见有机物的结构与性质 依据结构决定性质推断该有机物的性质 解析 选d 橙花醇含有碳碳双键 可以发生加成反应 a项正确 b项 橙花醇中含有3个碳碳双键 用不同的双键加成 可以生成不同的高聚物 b项正确 根据橙花醇充分燃烧的关系式 c15h26o 21o2可知 1mol橙花醇在氧气中充分燃烧 需消耗470 4l氧气 标准状况 c项正确 1mol橙花醇中含有3mol碳碳双键 在室温下与溴的四氯化碳溶液反应 最多消耗3mol溴 即480g溴 d错误 互动探究 1 橙花醇能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 提示 能 橙花醇中含有碳碳双键 可以被酸性高锰酸钾溶液氧化 所以橙花醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2 在光照条件下 橙花醇能不能与氯气发生取代反应 提示 能 橙花醇中以单键相连的碳原子上的氢原子在光照条件下可以被氯原子取代 考点2烃的燃烧规律 1 气态烃完全燃烧前后气体体积的变化根据燃烧通式cxhy x o2xco2 h2o推断 1 燃烧后温度高于100 即水为气态时 v v后 v前 y 4时 v 0 体积增大 y 4时 v 0 体积不变 y 4时 v 0 体积减小 2 燃烧后温度低于100 即水为液态时 v v前 v后 气体体积一定减小 3 无论水为气态还是液态 燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关 而与碳原子数无关 2 烃的组成与燃烧产物的关系 1 质量相同的烃cxhy 越大 则生成的co2越多 若两种烃中相等 质量相同 则生成的co2和h2o的量均相等 2 碳的质量分数相同的有机物 最简式可以相同 也可以不同 只要总质量一定 以任意比例混合 完全燃烧后产生的co2的量总是一个定值 3 不同的有机物完全燃烧时 生成的co2和h2o的物质的量之比相同 则它们分子中碳原子和氢原子的物质的量之比相同 3 耗氧量大小比较 1 等质量的烃 cxhy 完全燃烧 耗氧量与碳的质量分数 或氢的质量分数 有关 碳质量分数越小 或氢质量分数越大 耗氧量越多 2 等质量的烃 若最简式相同 完全燃烧耗氧量相同 且燃烧产物的量均相同 推广 最简式相同的有机物无论以何种比例混合 只要总质量相同 完全燃烧耗氧量就不变 3 等物质的量的烃完全燃烧时 耗氧量取决于值的大小 其值越大 耗氧量越多 4 等物质的量的不饱和烃和该烃与水加成的产物 如乙烯和乙醇 或该烃与水加成的产物的同分异构体完全燃烧 耗氧量相同 高考警示 1 相对分子质量相同的有机物的分子式不一定相同 含氢量 或含碳量 相同的有机物 最简式不一定相同 含氢量最大的烃为甲烷 2 烃完全燃烧实质是将烃中的碳转化为二氧化碳 烃中的氢转化为水 要学会运用质量守恒定律进行有关计算和推断 解决相关实际问题 3 在判断有机混合物完全燃烧耗氧量时 要注意前提条件是等质量还是等物质的量 典例2 mmol乙炔跟nmol氢气在密闭容器中反应 生成pmol乙烯 将反应后混合气体完全燃烧生成co2和h2o 所需氧气的物质的量是 a 3m n molb c 3m n 2p mold 解题指南 解答本题应注意以下2点 1 反应后混合气体完全燃烧 碳原子转化为co2 氢原子转化为h2o 2 化学反应质量守恒 乙炔与氢气反应前后 碳 氢原子总数不变 解析 选d 乙炔与氢气反应前后各种原子的数目不变 不需要考虑乙炔与氢气的反应 计算出mmol乙炔与nmol氢气单独完全燃烧生成co2和h2o 所需氧气的物质的量之和就是要求的答案 互动探究 1 典例2 中完全燃烧生成co2和h2o的物质的量分别是多少 提示 根据碳 氢原子守恒 生成co2的物质的量等于mmol乙炔中碳原子的物质的量 co2的物质的量为2mmol 生成h2o的物质的量等于mmol乙炔和nmol氢气中氢原子的物质的量的一半 h2o的物质的量为 m n mol 2 常温常压下 典例2 中气体完全燃烧前后气体体积变大还是减小 提示 常温常压下水为液态 完全燃烧后气体体积将减小 变式训练 120 时 1体积某烃和4体积o2混合 完全燃烧后恢复到原来的温度和压强 体积不变 该烃分子式中所含碳原子数不可能是 a 1b 2c 3d 4 解析 选d 根据烃完全燃烧的化学方程式cxhy x o2xco2 h2o和题给数据可得 解得 y 4 x 3 则该烃的分子式可能是ch4 c2h4 c3h4 1 下列关于有机物的说法错误的是 a ch4和cl2在光照条件下反应的产物最多可能有四种b ch3ch2oh是一种可再生能源c 乙烯的结构简式为ch2 ch2d 从乙烯出发可经先加成后氧化制得乙醛 解析 选a a项 ch4和cl2在光照条件下反应的产物最多可能有五种 分别是ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl b项 ch3ch2oh可通过绿色植物发酵得到 是一种可再生能源 b项正确 c项 结构简式中碳碳双键官能团不能省 c项正确 d项 乙烯先与水加成得乙醇 乙醇再氧化得乙醛 2 既可用于鉴别乙烷与乙烯 又可用于除去乙烷中的乙烯的方法是 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 解析 选b a项 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 b项 ch2 ch2 br2ch2brch2br 乙烷不能使溴水褪色 乙烯可以 且乙烯与溴水反应后生成ch2brch2br为液体 不会形成新的杂质存在于乙烷中 故b项正确 c项 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 不能用于除去乙烷中的乙烯杂质 c项错误 d项 浓盐酸与乙烷和乙烯都不反应 d项错误 3 2013 滨海区模拟 下列现象因为发生加成反应而发生的是 a 乙烯使酸性kmno4溶液褪色b 乙炔通入溴水中 振荡后水层接近无色c 乙烯合成聚乙烯d 甲烷与氯气混合 光照一段时间后黄绿色消失 解析 选b a项 乙烯被酸性kmno4溶液氧化 属于氧化反应 a项错误 b项 乙炔与溴发生了加成反应 b项正确 c项 乙烯发生了加聚反应 c项错误 d项 是因为甲烷和cl2发生取代反应 生成无色物质 d项错误 4 某种单烯烃经氢化后得到的饱和烃是该烯烃可能的结构有 a 1种b 2种c 3种d 4种 解析 选b 烯烃氢化就是将碳碳双键变为碳碳单键 将碳碳双键还原 只有2种结构 5 2013 广州模拟 脂肪烃是煤 石油 天然气的主要成分 在化工生产和人们的日常生活中扮演着重要的角色 根据有关脂肪烃的性质回答下列问题 1 在光照条件下 1mol甲烷和氯气反应生成的4种氯代甲烷的物质的量相同 则反应共消耗氯气 mol 2 丁烷 2 甲基丙烷 戊烷 2 甲基丁烷 2 2 二甲基丙烷 物质的沸点由高到低排列顺序是 3 立方烷是一种新合成的烃 其分子为正方体结构 其碳骨架结构为 立方烷的分子式为 该立方烷的一氯代物具有的同分异构体的数目为 种 二氯代物具有的同分异构体的数目为 种 解析 1 四种取代物物质的量相同 甲烷的物质的量为1mol 所以ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4的物质的量均为0 25mol 根据甲烷与氯气反应的四个反应式 可以求得消耗氯气为2 5mol 2 烷烃碳原子数越多 熔沸点越高 相同碳原子数的烷烃 支链越多 沸点越低 3 立方烷的分子式为c8h8 八个碳原子完全等效 所以一氯代物仅一种 二氯代物有3种 两个氯的连线分别为立方体的一条棱 面的对角线 体的对角线 答案 1 2 5 2 3 c8h8 13 1 下列说法正确的是 a 2012 海南高考 煤气的主要成分是丁烷b 2011 福建高考 co2 ch4 n2等均是造成温室效应的气体c 2012 山东高考 石油是混合物 其分馏产品汽油为纯净物d 2012 浙江高考 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 解析 选d a项 煤气的主要成分是一氧化碳 a项错误 b项 n2不是温室气体 b项错误 c项 石油是混合物 石油的分馏产物汽油为c5 c11的烃 仍为混合物 c项错误 d项 石油催化裂化是为了提高汽油等轻质油的产量与质量 石油裂解是为了得到更多的乙烯 丙烯等气态短链烃 d项正确 2 下列说法错误的是 a 2012 福建高考 乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别b 2012 山东高考 甲烷和cl2的反应与乙烯和br2的反应属于同一类型的反应c 2011 天津高考 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯 可达到水果保鲜的目的d 2011 北京高考 用高温催化氧化法去除烃类废气 cxhy 的反应式为cxhy x o2xco2 h2o 解析 选b a项 乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色 甲烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色 用溴的四氯化碳溶液可以区分乙烯和甲烷 a项正确 b项 甲烷和cl2的反应是取代反应 乙烯和br2的反应为加成反应 b项错误 c项 乙烯对水果有催熟作用 乙烯中含有碳碳双键可被酸性高锰酸钾溶液氧化而吸收 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯 可达到水果保鲜的目的 c项正确 d项 烃类物质为碳氢化合物 高温下发生燃烧反应cxhy x o2xco2 h2o d项正确 3 2011 新课标全国卷 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 解析 选c 此题首先写出c5h12有3种同分异构体 正戊烷 异戊烷和新戊烷 然后用一个氯原子取代氢原子可得 ch2clch2ch2ch2ch3 ch3chclch2ch2ch3 ch3ch2chclch2ch3 ch2clch ch3 ch2ch3 ch3ccl ch3 ch2ch3 ch3ch ch3 chclch3 ch3ch ch3 ch2ch2cl ch3 3cch2cl 一共8种同分异构体 4 2011 新课标全国卷 金刚烷是一种重要的化工原料 工业上可通过下列途径制备 请回答下列问题 1 环戊二烯分子中最多有 个原子共平面 2 金刚烷的分子式为 其分子中的ch2基团有 个 3 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线 其中 反应 的产物名称是 反应 的反应试剂和反