高考化学一轮复习 第9章 基本有机化合物 第1讲 认识有机化合物重要的烃课件.ppt

第1讲认识有机化合物 重要的烃 最新考纲 1 了解有机化合物中碳的成键特征 了解有机化合物的同分异构现象 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 了解上述有机化合物发生反应的类型 5 了解常见高分子材料的合成反应及重要应用 考点一重要烃的结构与性质 1 甲烷 乙烯 苯的比较 2 烷烃 1 烷烃的结构与性质 2 烷烃的习惯命名法 当碳原子数n 10时 用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸表示 当n 10时 用汉字数字表示 当碳原子数n相同时 用正 异 新来区别 如ch3ch2ch2ch2ch3称为正戊烷 ch3 2chch2ch3称为异戊烷 c ch3 4称为新戊烷 如何除去乙烷中的乙烯气体 能否使用酸性kmno4溶液 思考提示 将混合气体通入溴的ccl4溶液中 即可除去乙烷中的乙烯气体 不能用酸性kmno4溶液 原因是乙烷中又混入co2气体 典例1 2013 新课标 卷 改编 下列叙述中 错误的是 a 烷烃的取代反应和烯烃的加成反应均能生成卤代烃b 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷c 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1 2 二溴乙烷d 苯分子的六个碳碳键完全相同 六个碳氢键不相同 能发生加成反应和取代反应 解析 a项 烷烃与卤素单质发生取代反应可以生成卤代烃 烯烃与卤素单质或卤化氢均能发生加成反应而生成卤代烃 b项 苯乙烯的结构简式为 故可以在合适条件下与氢气发生加成反应生成 c项 乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成br ch2 ch2 br d项 苯分子的碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种特殊的键 这六个碳碳键完全相同 能发生加成反应 六个碳氢键也完全相同 能发生取代反应 答案 d 轻松掌握取代反应和加成反应的特点 题组一烃的性质和反应类型的判断1 教材改编 有机化学中的反应类型较多 将下列反应归类 填序号 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 1 属于取代反应的是 2 属于氧化反应的是 3 属于加成反应的是 4 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 是乙烯与酸性高锰酸钾的氧化反应 是乙烯的加成聚合反应 是烷烃与卤素在光照条件下发生的取代反应 答案 1 2 3 4 2 下列反应中 属于取代反应的是 a b c d 解析 反应 是由双键变为单键 故属于加成反应 反应 是生成了碳碳双键 故属于消去反应 反应 是酯化反应 属于取代反应 反应 是 no2取代了苯环上的一个氢原子 也属于取代反应 故b正确 答案 b 归纳提升 烃的常见反应类型 1 氧化反应 燃烧反应 酸性kmno4溶液氧化 2 取代反应 烷烃 苯及其同系物发生的卤代反应 苯及其同系物发生的硝化反应 3 加成反应 不饱和烃与x2 x代表cl br h2 hx h2o等发生的加成反应 4 加聚反应 烯烃发生的加聚反应 题组二烃的鉴别与除杂3 2015 成都模拟 柑橘中柠檬烯的结构可表示为 下列关于这种物质的说法正确的是 a 与苯的结构相似 性质也相似b 可使用溴的四氯化碳溶液褪色c 易发生取代反应 难发生加成反应d 该物质极易溶于水 解析 a项 由结构简式可知分子式为c10h12 且分子中含有碳碳双键 与苯的结构和性质均不相似 故a错误 b项 含碳碳双键 可使溴的四氯化碳溶液褪色 故b正确 c项 含碳碳双键 易发生加成反应 故c错误 d项 该物质为烃 不能溶于水 故d错误 答案 b 4 用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是 解析 a项利用溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液制备乙烯时 乙烯中可能混有溴乙烷 乙醇 水蒸气等杂质 乙醇也能使高锰酸钾酸性溶液褪色 因此在检验乙烯时 应先将气体通入水中以除去乙醇 防止其对乙烯检验的干扰 b项溴乙烷 乙醇 水蒸气都不能使溴的四氯化碳溶液褪色 因此对乙烯的检验没有影响 故可以不除杂质 c项利用乙醇与浓硫酸共热制备乙烯时 乙烯中混有的二氧化硫也能使高锰酸钾酸性溶液褪色 故检验乙烯前必须将 二氧化硫除去 d项二氧化硫也能使溴的四氯化碳溶液褪色 故检验乙烯前必须将二氧化硫除去 答案 b 归纳提升 1 常见重要官能团的检验方法 2 常见有机物的分离提纯方法 洗气法 如除去气态烷烃中混有的气态烯烃 可通过盛有溴水的洗气瓶 分液法 如除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇 用饱和碳酸钠溶液洗涤 静置 分液 蒸馏法 乙酸和乙醇的分离 先加固体naoh 蒸出乙醇 再加稀硫酸 再蒸馏出乙酸 考点二碳原子的成键特征与同分异构体 1 有机物中碳原子的成键特征 1 碳原子的最外层有4个电子 可与其他原子形成4个共价键 而且碳碳原子之间也能相互形成共价键 2 碳原子不仅可以形成单键 还可以形成双键或三键 2 同系物 1 定义 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互称为同系物 2 烷烃同系物 分子式都符合cnh2n 2 如ch4 ch3ch3 ch3cch3hch3互为同系物 3 同系物的化学性质相似 物理性质呈现一定的递变规律 3 同分异构体 1 具有相同的分子式 但具有不同结构的化合物互称为同分异构体 2 常见烷烃的同分异构体甲烷 乙烷 丙烷无同分异构现象 丁烷的同分异构体有2种 戊烷的同分异构体有3种 4 有机物结构的表示方法 1 球棍模型 用来表现化学分子的三维空间分布 棍代表共价键 球表示构成有机物分子的原子 2 比例模型 是一种与球棍模型类似 用来表现分子三维空间分布的分子模型 球代表原子 球的大小代表原子直径的大小 球和球紧靠在一起 3 结构式 用元素符号和短线表示有机物分子中原子的排列和结合方式的式子 例如 乙烷 乙烯的结构式分别为 4 结构简式 结构简式是结构式的简单表达 应该能表现该物质的官能团 例如 丙烷 乙烯 乙醇的结构简式分别为ch3ch2ch3 ch2 ch2 ch3ch2oh 5 键线式 碳碳键用线段来体现 拐点或端点表示碳原子 碳原子上的氢原子不必标出 其他原子或其他原子上的氢原子都要指明 例如 丙烯 正丙醇的键线式分别为 典例2 已知芳香烃a b的结构模型如下图所示 相关叙述正确的是 a 的结构简式为 其一氯代物有2种b 和 中都含碳碳单键和双键c 与 互为同系物 通式为cnh4n 2 n为苯环数 d 与 互为同类别物质的同分异构体共有2种 解析 由物质 的比例模型可以看出其结构简式为 a错误 苯环中不含碳碳双键 b不正确 物质 和 所含有的苯环数不同 所以不是同系物 c错误 物质中两侧的苯环可以以邻 间 对的方式连接 所以 的同类别同分异构体还有2种 d正确 答案 d 同分异构体的书写及数目的确定 1 记忆法 记住常见有机物的同分异构体数 例如 甲烷 乙烷 丙烷均无同分异构体 丁烷有2种 戊烷有3种 甲基 乙基均只有1种 丙基有2种 丁基有4种 c4h9cl有4种同分异构体 分子式为c5h10o且是醛的同分异构体有4种 2 替代法 例如 二氯苯c6h4cl2的同分异构体有3种 四氯苯的同分异构体也有3种 3 等效氢法 判断有机物发生取代反应后 能形成几种同分异构体的规律 可通过分析有几种等效氢原子来得出结论 又称为对称法 同一碳原子上的氢原子是等效的 同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 相当于平面镜成像时 物与像的关系 4 具体步骤 例如 分子式为c5h11cl的同分异构体 不考虑立体异构 数目的判断 步骤1 写出c5h12可能的碳骨架 步骤2 根据 等效氢原子法 确定氯原子取代的位置 并标号 步骤3 计算数目 3 4 1 8 故c5h11cl的同分异构体有8种 题组一有机物的结构和成键特点1 2015 安徽卷 碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂 其结构如下图 下列有关该物质的说法正确的是 a 分子式为c3h2o3b 分子中含6个 键c 分子中只有极性键d 8 6g该物质完全燃烧得到6 72lco2 解析 选项a 该分子中氢原子的个数是2个 碳原子的个数是3个 氧原子的个数是3个 该分子的化学式为c3h2o3 选项b 该分子中还存在2个c h共价键 因此一共有8个 键 故b选项错误 选项c 该分子中不仅含有极性共价键 还有c c之间的非极性共价键 所以c选项是错误的 选项d 气体摩尔体积数值的使用应该在标准状况下使用 该选项没有指明是否是在标准状况下 故该选项错误 答案 a 2 如图所示是几种烷烃的球棍模型 试回答下列问题 1 a b c三者的关系是 2 a的分子式为 c的名称为 3 写出c的同分异构体的结构简式 下图均能表示甲烷的分子结构 其中更能反映其真实的存在状况的是 填字母 解析 烷烃由c和h元素组成 大球表示c原子 小球表示h原子 其通式为cnh2n 2 所以a b c的结构简式为ch3ch3 ch3ch2ch3 ch3ch2ch2ch3 1 三者的关系为碳原子数不同的烷烃 应属同系物 2 c的名称为正丁烷 3 正丁烷的同分异构体的结构简式为 名称为异丁烷 比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式 更接近分子的真实结构 答案 1 同系物 2 c2h6正丁烷 3 d 归纳提升 1 常见重要有机物的结构特点 2 有机物分子中原子的共线和共面问题的判断方法 甲烷 乙烯 乙炔 苯四种分子中的h原子若被其他原子如c o cl n等取代 则取代后的分子空间构型基本不变 借助键可以旋转而键 键不能旋转以及立体几何知识判断 苯分子中苯环可以以任意碳氢键为轴旋转 每个苯分子有三个对角线旋转轴 轴上有四个原子共线 题组二同分异构体的种数计算3 四联苯的一氯代物有 a 3种b 4种c 5种d 6种 解析 推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线 四联苯是具有两条对称轴的物质 即 在其中的一部分上有几种不同的氢原子 包括对称轴上的氢原子 就有几种一氯代物 四联苯有5种不同的氢原子 故有5种一氯代物 答案 c 4 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 意在考查学生的分析能力 戊烷的一氯取代物有8种 方式如下 答案 c 归纳提升 同分异构体的书写规律 1 烷烃 烷烃只存在碳链异构 书写时具体规则可概括为 成直链 一条线 摘一碳 挂中间 往边移 不到端 摘二碳 成乙基 二甲基 同 邻 间 2 具有官能团的有机物 一般书写的顺序 碳链异构 官能团位置异构 官能团类别异构 3 芳香族化合物 取代基在苯环上的相对位置具有邻 间 对3种 4 酯 r 是烃基 按 r中所含碳原子数由少到多 r 中所含碳原子数由多到少的顺序书写 考点三煤 石油 天然气的综合应用 1 煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 主要含有碳元素 还含有少量氢 氧 氮 硫等元素 1 煤的干馏 原理 把煤隔绝空气加强热使其分解的过程 煤的干馏是一个复杂的物理 化学变化过程 煤的干馏产物 a 焦炉气 b 煤焦油 c 焦炭 d 粗氨水 2 煤的气化 2 天然气的综合利用 1 天然气的主要成分是甲烷 它是一种清洁的化石燃料 更是一种重要的化工原料 2 天然气与水蒸气反应制取h2 3 石油的综合利用 1 石油的成分 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物 所含元素以碳 氢为主 还有少量n s p o等 2 石油的加工 为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴 思考提示 由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃 能与溴水中的溴发生加成反应 所以不能用于萃取溴水中的溴 4 三大合成材料 1 三大合成材料是指塑料 合成橡胶和合成纤维 2 聚合反应 典例3 高考选项组合题 下列说法错误的是 a 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染b 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素c 可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体 因此可存在于海底d 乙烯可作水果的催熟剂 解析 聚乙烯塑料在自然界中很难分解 会造成白色污染 a错误 大量燃烧化石燃料会产生烟尘等污染物 能造成雾霾天气 b正确 海底为低温高压环境 所以可燃冰可存在于海底 c正确 乙烯是一种植物催熟剂 d正确 答案 a 题组一化石燃料的组成及综合应用1 高考经典题 下列关于化石燃料的加工说法正确的是 a 石油裂化主要得到乙烯b 石油分馏是化学变化 可得到汽油 煤油c 煤干馏主要得到焦炭 煤焦油 粗氨水和焦炉气d 煤制煤气是物理变化 是高效 清洁地利用煤的重要途径 解析 催化裂化的目地是得到轻质液体燃料汽油 a错误 石油分镏是利用沸点不同进行分离互溶的液体 属于物理变化 b错误 煤制煤气有新物质一氧化碳和氢气生成 是化学变化 d错误 答案 c 2 下列关于煤 石油 天然气等资源的说法正确的是 a 石油裂解得到的汽油是纯净物b 石油产品都可用于聚合反应c 天然气是一种清洁的化石燃料d 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 解析 石油裂解的产物主要是液态烷烃和烯烃的混合物 故a项错误 烷烃不能发生聚合反应 b项错误 水煤气是煤气化的产物 d项错误 答案 c 3 下列说法不正确的是 a 通过煤的干馏可以获得焦炭b 煤液化后可以得到甲醇c 从萃取分液后溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法d 煤中含有苯