高考化学专题复习 专题六 第一单元化石燃料与有机化合物课件 新人教版.ppt

专题六有机化合物的获得与应用 考纲要求1 了解有机化合物中碳的成键特征 2 了解甲烷 乙烯 苯等有机化合物的主要性质 3 了解乙烯 氯乙烯 苯的衍生物等在化工生产中的重要作用 4 了解乙醇 乙酸的组成和主要性质及重要应用 5 了解糖类 油脂 蛋白质的组成和主要性质及重要应用 6 了解常见高分子材料的合成反应及其重要应用 热点透视1 烃基 同系物 同分异构体 有机基本反应类型 有机物的命名等是有机化学的基础知识 因此这些概念的考查 将会是有机化学考查的热点问题 2 有机化学主干知识的脉络清晰 有机物间的相互联系 较为密切 使有机化学知识形成了一套完整的体系 因此围绕有机化学主干知识的综合题是命题的重点 3 已知有机物的结构简式写其分子式或已知有机物的分子式确定其结构简式 有时与书写同分异构体结合在一起 着眼于主要官能团的性质立意 结合生活 生产中常见物质命题 根据有机物的衍变关系立意 以新药 新材料的合成为背景 引入新信息 组合多个化学反应 设计成合成路线框图 组成综合性有机化学题 融计算 分析 推断为一体 这类命题是今后高考命题的一个方向 高考预测对基础有机化学部分主要是认识有机化合物的结构和一般性质 考查的形式以选择题 填空题的形式出现 复习时要注意基本的概念 以及结构和性质间的关系 1 了解甲烷的主要性质 2 了解有机化合物中碳的成键特征 3 能举例说明有机化合物的同分异构现象 4 能识别简单的有机分子的结构模型 第一单元化石燃料与有机化合物 1 有机化合物大多具有 可以燃烧等性质 2 是结构最简单的有机化合物 是一种颜色 气味的气体 密度为0 717g l 1 stp 溶于水 是的主要成分 也称为和 熔沸点低 难溶于水 甲烷 没有 没有 难 天然气 沼气 坑道气 3 甲烷在空气中燃烧 有火焰 点燃前必须验纯 甲烷和氯气在光照条件下发生反应 生成多种产物 其中俗称氯仿 是很好的有机溶剂 淡蓝色 取代 三氯甲烷 想一想 1 怎样用实验证明甲烷是由碳氢两种元素形成的 答 在空气中点燃甲烷 在火焰的上方罩一个干燥 洁净的烧杯 发现烧杯内壁有水珠凝结 证明甲烷中有氢元素 然后迅速将烧杯倒转过来 向烧杯中滴入少量澄清石灰水 石灰水变浑浊 证明甲烷中含有碳元素 2 甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应时得到的产物中 含量最多的是什么 答 氯化氢 因为在取代反应过程中 每一个反应都有氯化氢生成 1 在有机化合物中 像甲烷这样 仅由两种元素组成的有机化合物叫 2 碳原子核外最外层有电子 碳原子不仅可以通过与其它原子结合成分子 还可以彼此间以共价键结合成或 再结合成分子 碳原子间可以形成 这是有机化合物种类繁多的一种表现 碳 氢 4个 共价键 碳链 碳环 单键 双键 叁键 烃 3 烷烃是分子中碳与碳之间以连接 剩余的键被氢饱和 其通式为 丁烷有和两种结构 象这样化合物具有相同的分子式而具有不同结构的现象称为 具有相同分子式而结构不同的化合物互为 同分异构现象是有机物种类繁多的另一个重要因素 cnh2n 2 正丁烷 异丁烷 同分异构现象 同分异构体 单键 想一想 同分异构现象只存在于有机化合物之间吗 答 不是 例如尿素 co nh2 2 和氰酸铵 nh4cno 例1 2008 全国理综 6 2008年北京奥运会的 祥云 火炬所用燃料的主要成分是丙烷 下列有关丙烷的叙述中不正确的是 a 分子中碳原子不在一条直线上b 光照下能够发生取代反应c 比丁烷更易液化d 是石油分馏的一种产品 解析 丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子分别被碳原子取代 由于甲烷是正四面体结构 故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上 a正确 烷烃在光照条件下能够发生取代反应 b正确 石油是由各种烷烃 环烷烃和芳香烃组成的混合物 分馏可以得到丙烷 d正确 烷烃的同系物随着碳原子数的增多 沸点依次升高 丙烷的沸点低于丁烷 丙烷比丁烷更难液化 c错误 答案 c 1 关于烷烃的7条重要规律 1 烃类物质中 相对分子质量小于26的一定是甲烷 2 分子中含有一个碳原子的烃只有甲烷 3 设烷烃的通式为cnh2n 2 则m氯取代物的种类数与 2n 2 m 氯取代物的种类数相同 4 烷烃分子中某个碳原子上的氢原子个数 4 与该碳原子结合的其他碳原子的个数 5 甲烷分子中碳氢质量比为3 1 是所有烃中含碳质量分数最小的 含氢质量分数最大的 6 等质量的烃完全燃烧时 相对分子质量最小的烷烃耗氧最多 7 卤素分子与烷烃发生取代反应时 一个卤素分子只能取代一个氢原子 2 同位素 同素异形体 同系物和同分异构体的比较 3 关于同系物的几点说明 1 定义 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个 ch2 原子团的化合物互称为同系物 2 结构相似是指 碳架形式 链状 环状 相同 同系物必符合同一通式 但通式相同的有机物 不一定互为同系物 如丙烯 c3h6 与环丁烷 c4h8 它们的通式都符合cnh2n 但不互为同系物 饱和度相同 同系物必为同一类物质 如果含有某一官能团 决定有机物化学性质的原子或原子团 则官能团的种类和数量相同 同系物之间的相对分子质量相差14n 3 同系物的性质 相似性 结构相似 化学性质相似 但不一定完全相同 递变性 随着碳原子数的增多 物理性质呈规律性递变 1 据估计 地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自co2中的碳1500亿吨和来自水中的氢250亿吨 并释放4000亿吨氧气 光合作用的过程一般可用下式表示 co2 h2o 微量元素 p n等 光能叶绿素 蛋白质 碳水化合物 脂肪等 o2下列说法不正确的是 a 有些无机物通过光合作用可转化为有机物b 碳水化合物就是碳和水组成的化合物c 叶绿素是光合作用的催化剂d 增加植被 保护环境是人类生存的需要解析 a项正确 糖的概念 b项不正确 c项正确 环保思想 d项正确 答案 b 2 下列各组物质互为同系物的是 a o2 o3b c ch3 ch3 d ch3 ch2ch2 ch3 解析 本题考查了同素异形体 同系物 同分异构体的概念 概念辨析题的关键在于准确理解概念的内涵和外延 同系物是指结构相似 分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的化合物 同素异形体是由同种元素形成的结构不同的单质 同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物 a项两者互为同素异形体 b项两者为同种物质 c项两者互为同系物 d项两者互为同分异构体 答案 c 例2 含碳原子个数小于10的烷烃中且无同分异构体的烷烃有 种 a 1b 2c 3d 4解析 采用有序思维法 即首先考虑碳原子个数为1的烷烃 ch4 再分析含2个碳原子的烷烃 依次类推 判断ch4 ch3ch3 ch3ch2ch3均无同分异构体 答案 c 1 有机物的命名方式有习惯命名法和系统命名法 2 烷烃的命名是有机化合物命名的基础 其他有机物命名的原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的 3 烷烃命名的步骤 1 选主链 称某烷 2 编号位 定支链 3 取代基 写在前 标位置 短线连 4 不同基 简到繁 相同基 合并算 4 烷烃命名的原则 1 最长 含碳原子数最多的碳链作主链 2 最多 若含碳原子相同 则选择支链最多的作为主链 3 最近 离支链最近的一端编号 4 最简 若有两个不同支链且分别处于主链两端同近的距离 则从简单的支链一端编号 5 最小 取代基编号位次之和最小 3 下列有机物的命名中正确的是 a 3 甲基丁烷b 2 2 4 4 四甲基辛烷c 2 乙基丁烷d 1 1 3 三甲基戊烷解析 根据各选项的名称写出碳链骨架 再根据烷烃的命名方法正确命名后 就可检查题给命名是否正确 选项a中取代基的位置编号不是最小 选项c中未选取最长的碳链作为主链 选项d中也未选取最长的碳链作为主链 当然在烷烃的命名中不可能出现1 甲基 2 乙基等情形 由此也可判断选项c d的正误 答案 b 4 根据下表中烃的分子式排列规律 判断空格中烃的一氯代物的同分异构体数目是 a 3b 4c 5d 8 解析 根据规律5号物质为c5h12 该物质有三种同分异构体 三种同分异构体的一氯代物的同分异构体一共有8种 答案 d 5 室温下20ml某气态烃与过量氧气混合 完全燃烧后的产物通过浓硫酸 再恢复到室温 气体体积减少了50ml 剩余气体再通过苛性钠溶液 体积又减少了40ml 该气态烃的分子式是 解析 燃烧产物通过浓硫酸时 水蒸气被吸收 再通过苛性钠时 co2气体被吸收 故co2的体积为40ml 根据体积减少可考虑用体积差量法计算 设烃的分子式为cxhy 其燃烧的化学方程式为 cxhy x y 4 o2xco2 y 2h2o v1x y 4x1 y 420ml40ml50ml列比例式1 x 20 40 解得x 21 1 y 4 20 50 解得y 6 所以该气态烃的分子式为c2h6 答案 c2h6 由于甲烷是烷烃的代表物 所以关于甲烷结构的考查应重视 例题 能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是 a 甲烷的四个碳氢键的键能相等b 甲烷的四个碳氢键的键长相等c 甲烷的一氯代物只有一种d 甲烷的二氯代物只有一种 审题视点 1 了解 甲烷的分子模型如图所示 2 注意甲烷二取代产物中氯原子的位置关系 思路点拨 甲烷的结构式为 其分子空间构型可能有两种 平面正方形结构 空间正四面体结构 无论是 还是 的空间构型 a b c都是成立的 或者说a b c成立并不能证明甲烷分子的空间构型是 还是 若是构型 则二氯甲烷有两种结构 若是构型 则二氯甲烷只有一种结构 正确答案 d 错因分析 不了解甲烷的空间构型 甲烷发生取代反应后其空间结构变化不大 甲烷的取代反应是命题的重要切入点 复习时要从 取代反应的条件 反应的特点 产物的判断 实验现象描述 例题 12分 随着世界性能源危机和环境污染问题的突出 利用甲烷菌在密闭的条件下分解各种有机物产生沼气 已经成为我国广大农村地区获得新能源和保护环境的重要手段之一 沼气的主要成分是ch4 还有少量co2 h2s等 下面是某课外活动小组在实验室模拟沼气池发酵制取沼气 收集较纯净甲烷并测定产生甲烷体积的实验 如图中甲瓶是产生沼气的发酵瓶 将堆沤过的牛 马粪按比例均匀拌入沼气菌种 放进发酵瓶甲内 并加满水 乙瓶中充满水 丙瓶内盛有x溶液 丁为量筒 1 按实验要求 将四个装置a f各个导管口连接起来 其正确的顺序是 填接口序号 a f 2 丙瓶内盛有的x溶液为 a 浓氨水b naoh溶液c cuso4溶液d 盐酸 3 若要验证ch4中含有h2s气体 要在甲装置后增加一个洗气瓶装置 该装置中可盛的试剂可能是 a 浓氨水b naoh溶液c cuso4溶液d 盐酸 4 已知1000ml 标准状况 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水 放出39 75kj的热量 则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的能量为 该反应的热化学方程式为 常见错误 1 装置的连接未能考虑装置的作用出现次序的错误和接口错误 排液瓶应短进长出 2 h2s检验不同于吸收 应选与h2s反应且有明显现象的试剂 错选碱液 3 热化学方程式书写不规范 漏写单位和 号 未注明物质状态而失分 4 该学生的答案有两处错误 1mol甲烷燃烧放出的热量其单位是kj而不是kj mol 热化学方程式不必注明反应条件 且不能使用 而应使用 本题是定量实验题 旨在考查学生的实验能力 1 2 从题目所给实验装置看 应用甲装置产生甲烷考虑到ch4中混有co2 h2s等酸性气体杂质 可先用碱液除杂 然后排水 量水 利用量筒中水的体积计算ch4的体积 由此计算出ch4的体积分数 3 要验证ch4中混有h2s气体 要求选取的试剂与ch4不反应 但能和h2s反应 并有明显的实验现象 故选cuso4溶液 4 1molch4完全燃烧生成液态