高考化学 10.1 脂肪烃 石油化学工业课件 苏教版.ppt

第一单元脂肪烃石油化学工业 三年30考高考指数 1 以烷 烯 炔的代表物为例 比较它们在组成 结构 性质上的差异 2 了解有机反应的主要类型 如加成反应 取代反应 消去反应等 3 了解天然气 石油液化气和汽油的主要成分及其应用 4 举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用 一 脂肪烃1 烷烃 烯烃 炔烃的组成 结构特点和通式 脂肪烃 烷烃 烯烃 炔烃 碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃 含有碳碳双键的不饱和链烃 含有碳碳叁键的不饱和链烃 通式cnh2n 2 n 1 通式cnh2n n 2 通式cnh2n 2 n 2 2 物理性质 1 4 液态 固态 升高 越低 3 化学性质 1 氧化反应 燃烧均能燃烧 其燃烧的化学反应通式为 强氧化剂氧化三类脂肪烃中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 2 烷烃的取代反应 取代反应 烯烃和炔烃 有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 烷烃的卤代反应特点 光线太强会爆炸 光照 取代1mol氢原子 消耗 卤素单质 水溶液不反应 多种卤代烃混合物 不是纯净物 卤素单质 1mol 甲烷跟氯气的取代反应反应的化学方程式为 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 ch4 cl2ch3cl hcl ch3cl cl2ch2cl2 hcl ch2cl2 cl2chcl3 hcl chcl3 cl2ccl4 hcl 不饱和碳原子 烯烃 炔烃的加成反应 ch2 ch2 br2ch2brch2br ch2 ch2 hclch3ch2cl ch2 ch2 h2och3ch2oh ch ch br2chbr chbr chbr chbr br2chbr2chbr2 ch ch hclch2chcl 1 3 丁二烯与br2的加成反应 4 烯烃的加聚反应 乙烯的加聚反应 丙烯的加聚反应 4 几种重要烃的用途请将下列物质的名称与其用途连线 二 脂肪烃的来源与石油化学工业1 石油的分馏 1 原理 利用烷烃 不同 对石油加热 使其汽化 再按 的不同 分离出不同的馏分 沸点 沸点 2 常压分馏与减压分馏的区别 较少 较低 较多 较高 2 石油的裂化 1 原理 使长碳链烃在高温下反应生成短碳链烃的方法 如 2 目的 提高轻质油和气态烯烃的产量 3 分类 催化裂化和热裂化 4 裂解 同裂化原理相同 由轻质油生产气态烯烃 c16h34c8h18 c8h16 c8h18c4h10 c4h8 c8h16c5h10 c3h6 3 催化重整和加氢裂化 1 目的 提高汽油等轻质油的品质 2 产品 催化重整是获得芳香烃的主要途径 4 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 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br2蒸气能发生取代反应 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 工业上制氯乙烷不能用乙烷与氯气取代 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 故裂化汽油不能萃取溴水中的溴 甲烷 乙烯 乙炔的结构与性质 分子式 ch4 c2h4 c2h2 结构式 h c c h 结构简式 ch4 ch2 ch2 ch ch 空间结构 正四面体 平面形 直线形 物理性质 无色气体 难溶于水 密度比空气小 化学性质 活动性 较稳定 较活泼 较活泼 取代反应 能够与卤素取代 加成反应 不能发生 能与h2 x2 hx h2o hcn等加成 x代表卤素原子 氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮 黑烟 燃烧火焰明亮 浓烟 不与酸性高锰酸钾溶液反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 加聚反应 不能发生 能发生 鉴别 不能使溴水 酸性高锰酸钾溶液褪色 能使溴水 酸性高锰酸钾溶液褪色 高考警示钟 1 书写取代反应化学方程式时 容易漏写次要产物 如甲烷取代反应中生成的氯化氢 2 有机反应的反应条件非常重要 易错写或漏写而失分 3 加聚反应形成的高分子化合物中 不饱和原子形成主链 其他原子或原子团则形成支链 容易将其他原子或原子团错写在主链上 典例1 最近科学家从柳树汁中提取出一种有机物a 其结构简式为 下列对该有机物的说法中不正确的是 a 该有机物的分子式为c10h16ob 该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色c 该有机物能与溴水发生加成反应d 该有机物光照条件下可以与氯气发生取代反应 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 由碳可以形成四个共价键 确定该有机物分子式 2 由该有机物的结构特点推测其性质 解析 选b a项 根据该有机物的结构 可知该有机物分子式为c10h16o b项 该有机物含有碳碳双键和醛基 可使酸性高锰酸钾溶液褪色 b项错 c项 该有机物含有碳碳双键 能与溴水发生加成反应 d项 该有机物含有以单键相连的碳原子 这些单键相连的碳原子上的氢原子性质类似于甲烷中的氢原子 可以在光照条件下与氯气发生取代反应 技巧点拨 有机物分子式的推断对有机物结构简式的书写 为了方便 有时对复杂有机物 往往用键线式表示 由键线式写分子式 规律是 端点 折点 交叉点都表示碳原子 可以确定有机物中碳原子个数 再由官能团确定氧原子及其他原子个数 最后根据碳四价或不饱和度确定氢原子个数 变式训练 中药狼把草的成分之一m具有消炎杀菌作用 m的结构如图所示 下列叙述正确的是 a m的相对分子质量是180b 1molm最多能与2molbr2发生反应c m与足量的naoh溶液发生反应时 所得有机产物的化学式为c9h4o5na4d 1molm与足量nahco3反应能生成2molco2 解析 选c a项m的分子式为c9h6o4 其相对分子质量是178 b项1molm最多能与3molbr2发生反应 除了酚羟基邻位可以发生取代反应 还有碳碳双键可以发生加成反应 c项除了酚羟基可以消耗2molnaoh 酯基水解也消耗1molnaoh 水解又生成1mol酚羟基还要消耗1molnaoh 所以共计消耗4molnaoh 所得有机产物化学式为c9h4o5na4 d项酚与碳酸氢钠不反应 所以此题选c 变式备选 有一种有机物结构简式为 推测下列说法不正确的是 a 易溶于水 也易溶于有机溶剂b 能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色c 能发生加聚反应d 在分子中 位于同一平面上的原子数最多可能是19个 解析 选a a项 该有机物含有较长的碳链和一个苯环 应难溶于水 易溶于有机溶剂 a项错 b项 该有机物含有碳碳双键和碳碳叁键 可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 b项正确 c项 该有机物含有碳碳双键 能发生加聚反应 c项正确 d项 该有机物可以看成是苯 乙烯 乙炔和甲烷连接而成的 根据苯 乙烯 乙炔和甲烷的结构可推知在分子中 位于同一平面上的原子数最多可能是19个 3个氟原子中的两个不可能在其他原子所确定的平面上 有机物燃烧的规律1 熟记两个重要的方程式cxhy x y 4 o2xco2 y 2h2ocxhyoz x y 4 z 2 o2xco2 y 2h2o2 气态烃 设烃为cxhy 燃烧前后气体体积的变化 1 温度高于100 cxhy x y 4 o2xco2 y 2h2o v1x y 4xy 2y 4 1 y 4反应后气体体积增大 若y 4反应后气体体积不变 y 4反应后气体体积减小 2 温度低于100 cxhy x y 4 o2xco2 y 2h2o v1x y 4xy 4 1反应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 而与烃分子中的碳原子数无关 3 有机物燃烧耗氧量及生成co2和h2o的量 1 烃燃烧耗氧量规律 烃的质量相同 氢的质量分数越大 完全燃烧耗氧越多 烃的物质的量相同 x y 4越大 耗氧越多 对于确定物质的量的烃的含氧衍生物耗氧的求算 可将分子中去掉若干个co2或h2o进行计算 2 有机物以任意比例燃烧 总质量一定 总物质的量一定 若有机物以任意比例混合完全燃烧产生的co2和h2o的量的比值相同 各组分的c h质量比相同 高考警示钟 1 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 2 根据燃烧前后体积的变化进行推断时 要注意条件 特别是温度 在高于100 时水是气态 低于100 时水是液态 3 相对分子质量相同的有机物的分子式不一定相同 含碳量或含氢量相同的有机物不一定具有相同的实验式 典例2 ch4 c2h4 c2h2分别在足量o2中完全燃烧 以下说法不正确的是 a 等物质的量时ch4 c2h4燃烧生成的h2o一样多b 等质量时c2h2燃烧生成的co2最多c 等物质的量时c2h2燃烧耗氧最少d 等质量时ch4燃烧耗氧最多 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 等物质的量的有机物完全燃烧生成水的量取决于有机物分子中氢原子的个数 2 等质量时 烃分子中含氢的质量分数越大 耗氧量越大 解析 选c a项 等物质的量时燃烧生成的水的量取决于烃分子中氢原子的数目 ch4 c2h4中氢原子数相同 所以燃烧生成的水的量相同 a项正确 b项 等质量的有机物燃烧 生成的二氧化碳与有机物中含碳量成正比 三种物质中c2h2含碳量最高 等质量完全燃烧 生成二氧化碳最多 b项正确 c项 等物质的量的烃 设为cxhy 的耗氧量看越小 耗氧越少 甲烷耗氧最少 c项错误 d项 等质量的烃燃烧耗氧与烃中氢的质量分数成正比 氢的质量分数越高 耗氧越多 d项正确 互动探究 1 完全燃烧生成co2和h2o的物质的量之比与c2h4相同的有机物还有哪些 提示 根据质量守恒 有机物燃烧生成的co2和h2o的物质的量之比取决于有机物中碳 氢原子个数比 即要求该有机物中碳 氢原子个数比与c2h4相同 可以是丙烯 丁烯 环丙烷 乙醛等 2 常温常压下ch4 c2h4 c2h2的混合气体完全燃烧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 1 天然气不仅是重要的能源物质 而且是一种重要的化工原料 下列关于天然气的叙述中不正确的是 a 天然气和沼气的主要成分都是甲烷b 改液化石油气为天然气做燃料 燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量c 天然气燃烧的废气中 so2等污染物的含量少d 天然气与空气混合点燃 不会发生爆炸 解析 选d b项 液化石油气的主要成分为丙烷 丁烷 丙烯 丁烯 天然气主要成分是甲烷 相同体积的液化石油气比天然气燃烧耗氧气多 所以 改液化石油气为天然气做燃料 应减小进空气量或增大进天然气量 c项 天然气主要成分是甲烷 天然气燃烧的废气中 so2等污染物的含量少 d项 天然气是可燃性气体 与空气混合点燃会发生爆炸 2 下列现象是因为发生取代反应的是 a 乙烯使酸性kmno4溶液褪色b 乙烯使溴水褪色c 点燃乙炔出现黑烟d 甲烷与氯气的混合气体 光照一段时间后褪色 解析 选d a项 是因为乙烯被酸性kmno4溶液氧化 b项 是因为乙烯与溴发生了加成反应 c项 是因为乙炔与氧气发生氧化反应 不完全燃烧而产生黑烟 d项 是因为甲烷和cl2发生取代反应 生成无色物质 3 下列关于有机物的说法正确的是 a 汽油为纯净物b 天然气是不可再生的能源c 乙烯的结构简式为ch2ch2d 过量的ch4和cl2在光照条件下反应只生成ch3cl和hcl 解析 选b a项 汽油是c5 c11的烃类混合物 a项错误 b项 天然气形成时间漫长 是不可再生的能源 b项正确 c项 乙烯的结构简式为ch2 ch2 c项错误 d项 ch4和cl2在光照条件下反应生成的产物有五种 分别是 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl 且与ch4和cl2的量无关 4 下列有关乙炔性质的叙述中 既不同于乙烯又不同于乙烷的是 a 能燃烧生成二氧化碳和水b 能与溴水发生加成反应c 能与酸性kmno4溶液发生氧化反应d 能与hcl反应生成氯乙烯 解析 选d 三种烃完全燃烧均生成co2和h2o a项不符合题意 乙炔和乙烯均和溴水发生加成反应 b项不符合题意 乙炔和乙烯均能被酸性kmno4溶液氧化 c项不符合题意 只有乙炔与hcl反应能生成氯乙烯 d项符合题意 5 燃烧0 1mol某烃可得到0 4mol二氧化碳 在催化剂作用下 0 1mol该烃能跟0 2mol氢气发生加成反应 则此烃可能是 a 1 丁烯b 2 丁烯c 1 3 丁二烯d 乙炔 解析 选c 燃烧0 1mol某烃可得到0 4mol二氧化碳说明该有机物分子中含有4个碳原子 0 1mol该烃能加成0 2mol氢气说明该有机物含两个双键或一个叁键 只有c符合 6 1mol某烃在氧气中充分燃烧 需要消耗氧气179 2l 标准状况下 它在光照条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物 该烃的结构简式是 a b ch3ch2ch2ch2ch3c d 解析 选b 设该烃的分子式为cxhy 1mol该烃在氧气中充分燃烧 需要消耗标准状况下氧气179 2l 即8mol 根据烃燃烧方程式计算可知 需满足只有b c符合 又因为它在光照条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物 所以选b c有四种不同的一氯取代物 7 2012 绍兴模拟 下列每一方框中的字母代表一种反应物或