【立体设计】高考化学 专题9第2单元①知识研习课件 苏教版.ppt

一 石油的炼制1 石油的组成 1 元素石油主要含两种元素 其在石油中的质量分数之和可达 2 分子石油是由分子中含有不同数目碳原子的组成的复杂混合物 c h 97 98 烃 2 石油的炼制 1 石油的分馏 定义石油的分馏是通过和把石油分成不同沸点范围的产物的方法 原料 产品 加热 冷凝 原油 石油气 汽油 煤油 柴油 润滑油及重油 2 石油的裂化 定义石油的裂化是在一定条件下 加热或使用催化剂 把相对分子质量大 沸点高的烃断裂为相对分子质量小 沸点较低的烃的方法 例如 原料 产品 相对分子质量大 沸点高的烃 相对分子质量较小 沸点较低的烃 3 石油的裂解 定义石油的裂解是采用比裂化更高的温度 使石油中的长链烃断裂成等的加工方法 原料 石油的分馏产品 产品 等 分馏 产品 乙烯 丙烯 气态短链烃 乙烯 丙烯 二 乙烯1 分子组成及结构乙烯的化学式为 是不饱和烃 分子里含有键 其电子式为 结构式为 结构简式为 乙烯分子中个碳原子和个氢原子在平面 c2h4 碳碳双 ch2 ch2 2 4 同一 2 性质 1 氧化反应乙烯能被溶液氧化 被还原 溶液 2 加成反应有机物分子中 或 两端的碳原子与其他或直接结合生成新的化合物的反应 叫做加成反应 酸性kmno4 kmno4溶液 褪色 双键 叁键 原子 原子团 乙烯与溴水发生加成反应 现象为 反应方程式为 乙烯在一定条件下还能与氢气 水 卤化氢 如hcl 发生加成反应 反应方程式为 溴水褪色 ch2 ch2 br2 ch2brch2br 想一想1 高锰酸钾溶液和溴的ccl4溶液均能与乙烯发生反应 其反应的实质相同吗 两反应在鉴别和除杂方面有何不同 提示 不相同 前者为氧化反应 后者为加成反应 两反应均可用于鉴别烯烃和烷烃 但高锰酸钾溶液不能用于除去烷烃中的乙烯 因为氧化过程中会生成co2等杂质 三 煤的综合利用1 煤的气化 1 概念 把煤转化为的过程 2 原理 制水煤气的反应为 3 应用 制备燃料或化工原料气 气体 2 煤的液化 1 概念 把煤转化为的过程 2 原理 水蒸气液态和含氧有机化合物 3 应用 制取洁净的和化工原料 液体 碳氢化合物 燃料油 3 煤的干馏 1 概念 将煤隔绝空气加强热使其发生复杂的变化的过程 2 产品 和等 3 应用 获得 和等有机化合物 焦炭煤焦油焦炉煤气 苯甲苯二甲苯 四 苯1 苯的结构苯的分子式为 结构式为 结构简式为 苯分子的碳碳键完全 是介于 之间的一种平均化的键 苯分子的6个碳原子和6个氢原子都在 c6h6 等同 单键双键 同一平面 2 物理性质苯是色 味的体 密度比水 溶于水 沸点比水 熔点比水 无 特殊气 有毒液 小 难 低 低 3 化学性质 1 燃烧反应苯中碳的质量分数很大 燃烧时产生的火焰 燃烧的化学方程式为 2 稳定性不与kmno4 溴水等物质发生反应 苯比较稳定 3 取代反应苯与浓硫酸 浓硝酸混合发生取代反应的化学方程式为 明亮而带有浓烟 想一想2 如何证明苯分子中不存在单双键交替的结构 提示 苯中碳碳键均相同 经测定邻二甲苯仅有一种结构 苯与溴水 kmno4溶液均不发生化学反应等都说明苯分子不存在单双键交替的结构 4 用途苯是一种重要的有机化工原料 广泛用于生产合成橡胶 合成纤维 塑料 农药 医药 染料 香料等 另外 苯也常用作有机溶剂 续表 灵犀一点 可以用溴水 或酸性高锰酸钾溶液 鉴别乙烯和甲烷 但除去甲烷中的少量乙烯杂质只能用溴水 而不能用酸性高锰酸钾溶液 因为乙烯与kmno4反应时会生成co2气体 从而在甲烷中引入新的杂质 案例1 人们对苯的认识有一个不断深化的过程 1 由于苯的含碳量与乙炔相同 人们认为它是一种不饱和烃 写出c6h6的一种含叁键且无支链的链烃的结构简式 苯不能使溴水褪色 性质类似烷烃 任写一个苯发生取代反应的化学方程式 2 烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热 但1 3 环己二烯 脱去2mol氢原子变成苯却放热 可推断苯比1 3 环己二烯 填 稳定 或 不稳定 3 1866年凯库勒提出了苯的单 双键交替的正六边形平面结构 解释了苯的部分性质 但还有一些问题尚未解决 它不能解释下列 事实 填入编号 a 苯不能使溴水褪色b 苯能与h2发生加成反应c 溴苯没有同分异构体d 是同一物质 4 现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是 解析 根据苯的特殊结构及其易取代 难加成的性质去推理 1 首先写出6个碳原子的链状结构 然后根据碳的四价规则补充叁键和氢可得到不同结构的异构体 苯的硝化 溴代等均属于取代反应 2 从脱氢角度分析 由1 3 环己二烯脱氢应吸热 而实际过程放热 说明1 3 环己二烯的能量高于苯 即苯比1 3 环己二烯稳定 3 若存在单双键交替结构 苯能使溴水褪色 且为两种不同的物质 4 由以上事实表明苯分子中的碳碳键应是介于单 双键之间的特殊键 规律技巧 结构决定性质 性质可反映结构 有机物的化学性质更是取决于它的分子结构 苯分子中碳原子之间的特殊键决定了苯分子化学性质的特殊性 苯分子中的碳碳键介于单键和双键之间 那么苯既有饱和烃的性质又有不饱和烃的性质 例如苯既能发生取代反应 易 又能发生加成反应 难 即时巩固1 下面物质中 既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能因反应使溴水褪色的是 甲烷 苯 聚乙烯 乙烯 乙烷a b c d 解析 乙烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能因反应使溴水褪色 答案 c 有机物的分离 提纯主要有两个特点 一是选取适当的试剂及分离的方法除去被提纯物中指定含有的杂质 二是确定除去被提纯物质中杂质时所需加入多种试剂的先后顺序 1 有机物的检验与鉴别的常用方法 1 根据溶解性的情况 大部分有机物都不溶于水 如酯类物质 苯等 而少数物质却易溶于水 或任意比互溶 如乙醇 乙酸等 因此用水即能检出 2 依据有机物的密度大小 如水与苯 酯类物质等 3 依据燃烧现象不同 如能否燃烧 是否产生浓烟 烷烃 烯烃 炔烃之间的区别 是否伴有气味 纤维素 蛋白质 塑料等的区别 等 4 检查有机物的官能团 如烯烃中的双键用加溴水褪色的方法来检验等 5 特征反应 如淀粉遇碘变蓝等 2 有机物的分离与除杂在有机物的分离与除杂中 有些直接可以通过萃取 分液 蒸馏 分馏 水洗 气洗等操作就能顺利解决 有些还往往需要加入其他试剂 加入的试剂一般只和杂质反应 最后不能引进新杂质 且试剂易得 杂质易分 如分离乙酸乙酯与乙酸 饱和nahco3溶液 甲烷和乙烯 用溴水 酒精和水 蒸馏 等 灵犀一点 依据有机物的水溶性 互溶性以及酸碱性等 可选择不同的分离方法达到分离 提纯的目的 在进行分离操作时 通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏 根据物质的溶解性不同 采取萃取 结晶或过滤的方法 案例2 2007 宁夏理综 下列除去杂质的方法正确的是 除去乙烷中少量的乙烯 光照条件下通入cl2 气液分离 除去乙酸乙酯中少量的乙酸 用饱和nahco3溶液洗涤 分液 干燥 蒸馏 除去co2中少量的so2 使气体通过盛饱和na2co3溶液的洗气瓶 除去乙醇中少量的乙酸 加足量生石灰 蒸馏a b c d 解析 考查除去杂质的知识 要通过物质的物理或化学性质的不同 把杂质从混合物中分离或直接与其他物质结合 同时要考虑主要物质不能与所加试剂发生反应 乙烷在光照条件下可以与氯气发生取代反应 co2在通入饱和的na2co3溶液时也要反应生成nahco3 所以 错误 乙酸可以与nahco3溶液反应 而乙酸乙酯则不反应 且难溶于水 生石灰可以与乙酸生成离子化合物 蒸馏时只能蒸馏出沸点低的乙醇 离子化合物则绝对不能被蒸馏出 所以 正确 答案 b 规律技巧 除杂的基本原则 除去试样中原有的杂质 主要组分不能消耗 不能引入新的杂质 除去气体中的杂质时一般不选用气体试剂 即时巩固2 既可用于鉴别乙烷与乙烯 又可用于除去乙烷中的乙烯以得到乙烷的方法是 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 a项中通入足量的氢氧化钠溶液 乙烷和乙烯均不反应 所以无法区别 b项通过足量的溴水时 乙烯和溴水发生加成反应 使其褪色 从而检验出是否含乙烯 同时也将乙烯吸收而除去 乙烷不反应 所以b项方法合理 c项将二者通过足量酸性高锰酸钾溶液时 乙烯被氧化 使紫色高锰酸钾溶液褪色 能检验出是否含乙烯 但乙烯被氧化生成co2 引入新的杂质 所以不能用酸性高锰酸钾除去乙烷中的乙烯 d项通过足量的浓盐酸没有什么现象 达不到目的 答案 b 确定有机化合物分子的空间构型要以ch4 c2h4 c2h2 的空间构型为基础 三者的结构比较如下 灵犀一点 碳碳单键 c c 能够旋转 若 ch3中的碳原子在某一平面上 可通过旋转碳碳单键 最多可使 ch3上的一个氢原子落在该平面上 如ch3chch2中最多可有7个原子共平面 案例3 2008 宁夏理综 在 丙烯 氯乙烯 苯 甲苯四种有机化合物中 分子内所有原子均在同一平面的是 a b c d 解析 本题涉及的四种有机物 其中苯分子中的12个原子在同一平面 由乙烯结构可知氯乙烯中6个原子在同一平面 而丙烯和甲苯中都含有 ch3 由ch4分子的正四面体型结构可知 丙烯和甲苯中所有原子不在同一平面 答案 b 规律技巧 确定有机化合物分子的共面 共线问题时 涉及的空间几何构型单元有 平面型结构单元 直线型结构单元 c6h5 平面正六边形结构单元 四面体结构单元 即时巩固3 下列有机化合物分子中 所有原子一定在同一平面内的是 解析 苯是平面型分子 所有原子均在同一平面 答案 a 1 在相同状况下烃完全燃烧前后气体体积变化规律 1 烃燃烧后生成的水为液态 因此 若生成的水为液态水时 燃烧后气体的体积一定减小 且减小值只与烃中氢原子数目有关 而与碳原子数目的多少无关 当y 4时 v 0 增大 分子中氢原子数 4的气态烃都符合 当y 4时 v 0 减小 气态烃中只有c2h2符合 2 等质量的烃完全燃烧耗氧量规律1molc 12g 消耗1molo2 4molh 4g 消耗1molo2 所以质量相同的烃完全燃烧 w h 越高 消耗o2的量越多 生成h2o的量越多 co2量越少 灵犀一点 应用以上原理可以比较同量的烃完全燃烧时耗o2量的多少 但要特别注意两条原理的使用前提 同量指的是同质量还是同物质的量 案例4 现有ch4 c2h4 c2h6三种有机化合物 1 等质量的以上物质完全燃烧时耗去o2的量最多的是 2 同状况 同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去o2的量最多的是 3 等质量的以上三种物质燃烧时 生成二氧化碳最多的是 生成水最多的是 4 在120 1 01 105pa下时 有两种气态烃和足量的氧气混合点燃 相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化 这两种气体是 答案 1 ch4 2 c2h6 3 c2h4ch4 4 ch4 c2h4 规律技巧 1 利用烃类燃烧的化学方程式也可求算烃类分子式 解题时应注意 解题时常根据反应前后气体体积变化进行计算 此时应注意反应条件 100 以上水为气态 100 以下水为液态 2 解题时要善于总结 如燃烧前后气体体积变化与分子内碳原子数的关系 不同类的烃燃烧后生成co2和水蒸气的体积关系 再如室温下为气态烃 则碳原子数小于等