最新高考化学《10.1来自化石燃料的化工原料》讲义(含解析)

1、最新高考化学精品资料国 第十章有机化合物第一节来自化石燃料的化工原料考纲定位涉1 .了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及发生反应的类型。（中频）2 .了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。（高频）3 .了解煤、石油、天然气综合利用的意义。固考基教材植理I主干知识梳理 甲烷的结构与性质知识12 .物理性质匹色气体，期资于水，密度比空气小3 .化学性质稳定性>逋常情况下不与强酸、强碱、强氧化剂I燃烧反应点燃> CII1 +2(>2 ->co 川淡出也-CII.1 +(工一>(1卜(十 HCI取代反应 ;CH3CI + CI2 2cH2CI2 + HCIF&

2、quot;一 光 3? CSCL + CL >CIIC13 + HC1HCh + Cl2+ HC1知识2乙烯1.物理性质乙烯为无他稍有气味的气体，不造于水，密度比空气稍小2.分子结构分子式电子式结构式结构简式空 问 构 型C2H4H： C ： ： C ： H HIIII H1 1 II CC IICH2=CH2的龙分子中含有碳碳双键的双类叫做烯姓。3.化学性质氧化反应a使酸性KMn()4溶液紫红色褪去燃烧占燃(II.1 + 3()2 二 2C()2 + 211?。(火焰叫亮伴黑烟：厂f CIL +1尼一» (""甘(1"(I lb催化剂IM'

3、;H? CII? + lb ;一(113 C1I,力H成反应1【。1催化剂,1- CH2 CH2 + HC1* CH3CH2C11.0催化剂 CHz CHz + H?。 CH3cHz3CW催化剂CI17CIL %4.用途乙烯可用作植物牛长调节剂和催熟剂。知识3苯1.组成与结构IIIii r h z /ccIIIcc/ / II C HIH结构弋f结构简式/ i或1o)口 z zf成键特点: 6个碳原子之iid白勺 键完全相同.是种介)WL 双双之间的独特的加。-分子构型：具仃平面了六边形 站构.所看原、子处于同平面,一2.物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度熔沸点无色液体有特殊气味后毒不溶于水比

4、水小世3.化学性质燃烧点燃-21：g Hg + 15( ). - 12(/( )： +6H.O(火焰叫加并带行浓烟)苯加成反应ZX Ni /*©+3压二 0碳原子成键特征及同分异构现象1 .碳原子成键特征(1)碳原子最外层有四个电子，不易失去或得到电子形成阳离子或阴离子。/(2)碳原子与碳原子之间也可以形成一C三C一或形成碳环o(3)碳原子通过共价键与氢、氮、氧、硫等元素形成共价化合物。2 .烷姓的组成及结构(1)通式：CnH2n+2 (n>1)o(2)结构特点姓分子中碳原子之间以单键结合,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，烷姓又叫饱和姓。3 .性质(1)

5、物理性质所有烷姓均难溶于水且密度比水小二随碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。碳原子数小于5的烷姓:，常温下呈气态。(2)化学性质烷姓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。烷始(CnH2n+2)的燃烧通式为3n+1 点燃CnH2n+2+=2=02> nCO2+ (n+ 1)H2O。光照乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为C2H6+C12二CH3CH2C1 + HC1。4 .同系物结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 池原子团的物质。5 .同分异构体具有相同的分子式、但具有不同结构的化合物

6、互称为同分异构体。丁烷的同分异构体 为正丁 烷CH3CH2CH2CH3 和异ch3ICHlCH- CHs基础知识验收 11 6 .易误诊断（正确的打“，”，错误的打“X”）。（1）苯分子是环状结构，只有6个原子在同一平面上（）（2）苯分子中的碳原子没有饱和，因此能使滨水褪色（）（3）苯是无色带有特殊气味的液体（）（4）常温下苯是一种不溶于水且密度比水小的液体 （）（5）苯在一定条件下能与澳发生取代反应（）（6）苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应 （）【答案】（1）X （2）X （3），（4），（5），（6）X7 . （1） “西气东输，南水北调”是我国解决民生问题的

7、两大工程，西气东输 的“气”主要成分是 （填化学式），使用液化石油气的煤气灶改用该气体 后，应（填“调大”或“调小”）进风口，该气体在光照下与C12发生反应，生成种气体。（2）水果成熟过程中会释放出有催熟作用的 岱称）,南方水果运往北 方，可在车厢内放置酸性 KMnO4溶液，该气体与 KMnO4发生反应，与Br2反应化学方程式为,发生加聚反应产物的化学式为（3）如图是由4个碳原子结合成的五种有机物（氢原子没有画出）(b)(c)有机物(a)有一种同分异构体，试写出其结构简式上述有机物中与 互为同分异构体的是 (M代号)。任写一种与(b)互为同系物的有机物的结构简式上述有机物中不能与澳水反应使其褪

8、色的有 (填代号)。(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中，4个碳原子一定处于同一平面的有 (* 代号)。【答案】 (1)CH4调小取代2(2)乙烯氧化CII, CIh I Brz fBr Br-fc H2CHs9n(3) CH3CH2CH2CH3 (b)(e) CH3CH=CH2 (a)(e) (b)(c)(d)3种分子的结构：甲烷：正四面体；乙烯、苯：平面形。人八、>xCO2+yH2O,v 6个化学方程式：(1)CxHy+ (x+ 4)02- 光照八八 八(2)CH4 + C122k CH3C1 + HCl,(3)CH2 =C1I2 + Br2 H/HzBr-CHM催化剂mCH?

9、=CH2 + H OH-<HmCHz()HBr +HBFei Jr ；-(6)+HO N()2浓 112 soiAAIlvO2种姓的同分异构体的数目：丁烷:3种基的同分异构体的数目:丙基:2种；戊烷：3种。2种；丁基：4种；戊基：8种析考点重难突破I甲烷乙烯甲烷、乙烯、苯的结构、性质及应用CH4C2H4C6H6空间构型正四面体平面形平何止六边形结构特点全部是单键，属 于饱和姓含碳碳双键，属 于不饱和烧介于碳碳双键和碳碳 单键之间的独特的键物理性质无色气体无色液体难溶于水，密度小于水化学性质燃烧易燃，完全燃烧生成CO2和H2O澳澳(CC14)不反应澳(CC14)加成反应与液溟在催化剂的作

10、用卜发生取代反应高钮酸钾酸性溶液不反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成加成、取代）（提）(1)乙烯与苯都与Br2反应，但有很大区别：反应物不同，乙烯是与滨水或 澳的四氯化碳溶液反应，而苯是与液澳反应；反应条件不同，乙烯与澳水的反 应在通常状况下就能进行，苯与液澳的反应在有催化剂的条件下才能进行； 反 应类型不同，乙烯发生的是加成反应，苯发生的是取代反应。(2)确定有机物分子的共面、共线问题时，需将有机物分子拆解成乙烯、甲 烷和苯的结构，然后再结合共价单键可以自由旋转、 共价双键不能旋转，综合分 析得出结论。(2例(2013福建高考)下列关于有机化合物的说法正确的是()A.乙酸和乙酸乙酯可用

11、Na2CO3溶液加以区别B.戊烷(C5H有两种同分异构体C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应【解析】A.乙酸与碳酸钠溶液反应有气体放出，乙酸乙酯中加入碳酸钠溶液分层，上层为油状液体，可以区别。B.戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种 同分异构体。C.聚氯乙烯中不存在碳碳双键，苯分子中也不存在碳碳双键，苯分子中的碳碳键是一种介于双键和单键之间的特殊化学键。D.糖类中的单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应。【答案】 A考向 常见姓的性质及来源1 .下列关于有机物说法正确的是()A.甲烷、乙烯和苯在工业上都可以通过石油分储得到B.苯和乙烯都可使澳的四氯化碳溶

12、液褪色C.甲烷、乙烯、乙醇都能发生氧化反应D.汽油、柴油属于烧，植物油属于高分子化合物【解析】 工业上甲烷主要来源于天然气，乙烯主要来源于石油的催化裂化， 而苯来自煤的干储和石油催化重整，A项错误；苯不能使澳的四氯化碳溶液褪色, B项错误；汽油、柴油为烧的混合物，植物油不属于高分子化合物， D项错误【答案】 C同分异构体1 .同分异构体的特点(1)分子式相同，相对分子质量相同。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。2 .同分异构体的判断(1)等效氢法

13、分子中有多少种“等效”氢原子，其一元取代物就有多少种。同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。Cll3 I1CHs上的3个氢原子是“等效”氢原子。同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢的氢原子和苯环上的氢原子。同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子，如CH3CH(JICII3(3( H”分子中有2种“等效”氢原子。(2)换元法一种姓如果有m个氢原子可被取代，那么它的 n元取代物与(mn)元取代 物种类相等。3 .烷姓同分异构体的书写烷姓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。

14、(2)四句话：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布 由对、邻到问。卜伊J(2013新课标全国卷I)分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有 ()A. 15 种B. 28 种C. 32 种 D. 40种【解析】 由分子式C5H10O2分析，酯类：HCOO一类酯，醇为4个C原子 的醇，同分异构体有4种；CH3COO一类酯，醇为3个C原子的醇，同分异构体 有2种；CH3CH2COO一类酯，醇为乙醇；CH3CH2CH2COO一类酯，其中丙基 CH3CH2CH2一(有正丙基和异丙基)2种，醇为甲醇；故竣酸5种，醇8种。从5 种

15、竣酸中任取一种，8种醇中任取一种反应生成酯，共有 5X8 = 40种。【答案】DI技法总结I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”。同时 还要注意书写条件的限制。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，戊基有8种，这对迅速判断和书写 同分异构体是很有帮助的。考向同分异构体概念考查2. (2013上海高考)氟酸俊(NH4OCN)与尿素CO(NH 2)2()A.都是共价化合物B.都是离子化合物C.互为同分异构体 D.互为同素异形体【解析】鼠酸俊是离子化合物，尿素是共价化合物，它们的分子式相同,结构不同，是同分异构体的关系。【

16、答案】 CI常见有机物的反应类型比较比分取代反应加成反应加聚反应概念有机物分子里的某些原子 或原子团被其他原子或原 子团所代替的反应有机物分子中双 键(或二键)两端 的碳原子与其他 原子或原子团直 接结合生成新的 化合物的反应由不饱和的相对分子 质量小的化合物分子 结合成相对分子质量 大的化合物分子的反 应反应特点可发生分步取代反应有时只有一种加成方式，有时也有多种加成方式反应一般为单方向进 行，一«不可逆常见反应卤代反应、硝化反应、酯 化反应、水解反应(酯、油 脂、糖类、蛋白质)乙烯、苯的加成反应乙烯、氯乙烯的加聚反应实例光CH3CH3+C12>CH3CH2C1+HC1CH2

17、=CHCH3+ Br2>CH2BrCHBrCH3催化剂nCH2CHCl>-fen ciliCl(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。(3)姓类的燃烧也属于氧化反应。（高考组合题）下列说法正确的是（）A. （2012山东高考）甲烷和C12的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的 反应B. （2011山东高考）甲烷和氯气反应

18、生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基 苯的反应类型相同C. （2010山东高考）乙烯和苯都能使滨水褪色，褪色原因相同D. （2010广东高考）乙烯和乙烷都能发生加聚反应【解析】 A项甲烷和C12反应为取代反应，乙烯和Br2反应为加成反应；C 项苯使澳水褪色为萃取；D项乙烷不能发生加聚反应。【答案】B考向取代反应与加成反应辨析3.下列有水参与或生成的反应不属于取代反应的是 （）催化剂A. CH2=CH2 + H2O> CH3CH20HB.h2()催化剂C. CH3COOCH2CH3+ H20> CH3COOH + HOCH2CH3D. CH3CH2Cl + H2ONaC)HCH3CH2

19、OH+HCI【解析】 A选项，反应物两种，生成物一种，属于加成反应【答案】 A提考能：实验溯源I教材实睑考题原型澳苯制取与提纯局考母题(2012新课标高考)澳苯是一种化工原料，实验室合成澳苯的装置示意图及有 关数据如下：苯澳澳苯密度/g cm 30.883.101.50沸点/c8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题：(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在 b中小心加入4.0 mL液态澳。向a中滴入几滴澳，有白色烟雾产生，是因为生成了 气体。继续滴加至液澳滴完。装置d的作用是 o(2)液澳滴完后，经过下列步骤分离提纯：向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH 溶液洗涤的作用是;向分出的粗澳苯中加入少量的无水氯化钙， 静置、过滤。加入氯化钙的目 的是。(3)经以上分离操作后，粗澳苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯，下列操作中必需的是(填入正确选项前的字母)。A.重结晶B.过滤C.蒸储 D.萃取(4)在该实验中，a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。A. 25 mL B. 50 mLC. 250 mL D. 500 mL【解析】根据苯和澳反应制备澳苯的条件知铁屑的作用是提供催化剂，然后对产物进行分离和提纯。(1)苯和澳在催化剂条件下反应，产生的HBr具