高考化学总复习 第9章 第1节 甲烷 来自石油和煤的两种基本化工原料课件 新人教版必修2.ppt

第九章有机化合物 第一节甲烷来自石油和煤的两种基本化工原料 必修部分 高考热点 1 常见烃类的结构 性质及其应用 2 同分异构体的书写与判断 3 取代反应 加成反应等反应类型的判断 4 乙醇 乙酸的主要性质及在日常生活中的应用 5 酯化反应的反应原理及实验操作 6 煤 石油的综合利用以及对环境的影响 7 结合科技 生产 生活 考查糖类 油脂 蛋白质的主要性质及应用 一 甲烷 乙烯 苯的分子结构1 1 甲烷的一氯取代物只有一种说明甲烷是个正四面体结构吗 如何证明 2 烷烃分子中碳原子在一条直线上吗 3 苯分子中是碳碳单键与双键交替出现吗 提示 1 不能说明 甲烷的二氯代物只有一种 可以证明其正四面体结构 2 烷烃分子中的碳原子呈锯齿形而不是直线形 3 苯分子中的碳碳键是处于碳碳单键和双键之间的一种特殊的键 平面形 正四面体 平面正六边形 二 甲烷 乙烯 苯的主要化学性质2 1 鉴别甲烷和乙烯常用的试剂是什么 2 乙烯能使kmno4 h 和溴水褪色 其原理相同吗 3 苯能使溴水层的颜色变浅 发生的是化学变化吗 提示 1 kmno4 h 溴水 2 不同 kmno4褪色是被乙烯还原 而溴水褪色是与乙烯发生了加成反应 3 不是 是利用了萃取的原理 1 甲烷 2 乙烯 3 苯 1 氧化反应苯在空气中燃烧产生的火焰 伴有 反应的化学方程式为 明亮 浓黑烟 2 取代反应 硝化反应 苯在浓硫酸作用下 在还可以与浓硝酸发生取代反应 反应的化学方程式为 卤代反应 苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下生成的溴苯是色体 密度比水 反应的化学方程式为 50 60 无 液 大 3 加成反应苯在ni作催化剂的条件下 可以与氢气发生加成反应 反应的化学方程式为 三 烷烃的组成 结构与性质3 1 分子组成相差n个ch2原子团的两种有机物一定是同系物吗 2 制备ch3ch2cl用乙烷与cl2取代可以吗 提示 1 同系物首先要结构相似 组成上相差n个ch2原子团 2 不行 乙烷与cl2取代的产物很复杂 1 通式 2 结构特点烃分子中碳原子之间以结合 剩余价键全部与氢原子结合 使每个碳原子都达到价键饱和 3 物理性质 所有烷烃均溶于水且密度比水 随碳原子数的增加 熔沸点逐渐升高 密度逐渐增大 碳原子数小于5的烷烃 常温下呈 cnh2n 2 n 1 碳碳单键 小 气态 难 4 化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似 通常较稳定 不与强酸 强碱及强氧化剂反应 但在一定条件下可燃烧 可发生取代反应和分解反应 烷烃 cnh2n 2 的燃烧通式为 乙烷与cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为 5 同系物与同分异构体 1 同系物 定义 结构 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 性质 化学性质 物理性质也呈现一定的递变规律 相似 相似 2 同分异构体 定义 同分异构现象 化合物具有相同的 但具有不同结构的现象 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称同分异构体 分子式 常见的同分异构体 写结构简式 a 丁烷 ch3ch2ch2ch3 b 戊烷 ch3 ch2 3ch3 1 下列关于有机物的说法正确的是 a 西气东输 中的 气 主要成分是甲烷b 乙烯的结构简式为ch2ch2c 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解析 b项应为ch2 ch2 c项不一定是苯 可能是其他不饱和烃 d项发生了加成反应 答案 a 解析 考查苯的结构和基本性质 苯分子中没有双键 所以不与溴水 高锰酸钾溶液反应 答案 d 解析 b项它们与其他烷烃互为同系物 c项化学性质相似 但物理性质不同 d项烷烃碳原子数小于或等于4的常温下是气体 答案 a 4 下列关于常见的有机物的说法中不正确的是 a 甲烷与氯气发生反应 光照一段时间后黄绿色气体消失b 苯和甲烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色c 乙烯和甲烷不能用溴的四氯化碳溶液鉴别d 在相同条件下甲烷的密度小于空气解析 乙烯与溴单质发生加成反应 能使溴的四氯化碳溶液褪色 但是甲烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色 可以用溴的四氯化碳溶液鉴别 故选项c错误 答案 c 1 甲烷 乙烯 苯的性质的比较 几类烃的比较及三种有机反应类型 2 取代反应 加成反应 加聚反应比较 1 加成反应的特点是 断一 加二 都进来 断一 是指双键中的一个不稳定键断裂 加二 是指加两个其他原子或原子团 每一个不饱和碳原子上各加上一个 此反应类似无机反应中的化合反应 理论上原子利用率为100 2 取代反应的特点是 上一下一 有进有出 类似无机反应中的置换反应或复分解反应 1体积某气态烃和2体积氯化氢发生加成反应后 最多还能和6体积氯气发生取代反应 由此可以断定原气态烃是 气体体积均在相同条件下测定 a 乙炔b 丙炔c 丁炔d 1 3 丁二烯 解析 设烃分子式为cxhy 则加成2体积hcl后生成物的分子式为cxhy 2cl2 而分子中每1molh即能与1molcl2发生取代反应 则y 2 6 求得y 4 依次验证 a的分子式为c2h2 b的分子式为c3h4 c的分子式为c4h6 d的分子式为c4h6 b为正确答案 答案 b 本题易错选c 只看到了能和6体积氯气发生取代 错误地认为该分子原有6个氢原子 忽略了开始加成的是2molhcl 迁移应用 1 有机化学中的反应类型较多 将下列反应归类 填写序号 由乙烯制氯乙烷 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 由乙烯制聚乙烯 甲烷与氯气在光照的条件下反应其中属于取代反应的是 属于氧化反应的是 属于加成反应的是 属于聚合反应的是 解析 是乙烯与氯化氢的加成反应 是烷烃与氧气的氧化反应 燃烧 是乙烯与溴的加成反应 是乙烯与高锰酸钾的氧化反应 是乙烯的加成聚合反应 是烷烃与卤素的光照取代反应 答案 1 同分异构体的特点 1 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 2 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 同分异构体的书写与判断 2 同分异构体的类型 2 换元法一种烃如果有m个氢原子可被取代 那么它的n元取代物与 m n 元取代物种类相等 4 烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写常用 减碳移位 法 一般可概括为 两注意 四句话 1 两注意 选择最长的碳链为主链 找出中心对称线 2 四句话 主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布对 邻到间 3 举例 以c6h14为例 将分子中全部碳原子连成直链作为母链c c c c c c 从母链一端取下一个碳原子作为支链 即甲基 依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上 此时碳架结构有两种 a 不能连在 位和 位上 否则会使碳链变长 位和 位等效 只能用一个 否则重复 从母链上取下两个碳原子作为一个支链 即乙基 或两个支链 即2个甲基 依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上 同一碳上连接2个 ch3 为孪位 两甲基的位置依次相邻 相间 此时碳架结构有两种 b 位或 位上不能连乙基 否则会使主链上有5个碳原子 使主链变长 所以c6h14共有5种同分异构体 1 判断和书写同分异构体的关键是不重复 不遗漏 要巧抓 对称性 2 同时还要注意书写条件的限制 3 有些物质的同分异构体数目要记清楚 如 戊烷有3种 己烷有5种 丙基有2种 丁基有4种 这对迅速判断和书写同分异构体是很有帮助的 下列各组有机物的结构表达式中互为同分异构体的是b 解析 本题中a c d实际上都表示的是同一种物质 选项b中两种有机物的分子式相同 c10h16o 但结构简式不同 因此互称为同分异构体 答案 b 巧辨同分异构体判断有机物是否互为同分异构体应紧扣定义 同分 指的是分子式必须相同 而不是相对分子质量相同 相对分子质量相同而结构不同的化合物不一定是同分异构体 结构不同 指的是碳链骨架不同 或官能团在碳链上的位置不同 或官能团种类不同 在解题时对 结构不同 的判断显得更为关键 判断同分异构体一般分三步 先看除碳 氢以外其他元素的原子个数是否相等 如o n s等 若不相等 一定不是同分异构体 再看碳原子数是否相同 若碳原子数不同 则一定不是同分异构体 当分子式相同时 再看官能团的类别 若有机物含有的官能团类别不同 则一定是同分异构体 迁移应用 2 2011 新课标全国高考 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 本题考查同分异构体的书写 意在考查考生的分析能力 戊烷的一氯取代物有8种 方式如下 答案 c 解题技巧 先定后动法分析多个取代基同分异构体数目1 方法 先定后动法是判断有机物多元取代物的种类和数目的一种方法 是指先在有机物不同位置上分别固定一个取代基 并移动另外的取代基得到不同结构有机物的方法 先定后动法可以有效避免书写同分异构体或判断同分异构体数目时易出现的漏写 重复等问题 2 关键 首先根据 等效氢 原则确定不同位置的氢原子 然后在不同位置上分别固定一个取代基 并移动另外的取代基得相应答案 3 常见类型 1 求二元取代物种数的方法 先标出不同位置的氢原子 在不同位置上分别固定一个取代基 并移动另一个取代基 即得答案 2 求三元取代物种数的方法 先在有机物中氢原子的不同位置上固定一个取代基 得其一取代结构 对