2020高考化学二轮课件：第21章+重要的烃+化石燃料

第21章

重要的烃化石燃料考点57常见的烃考点58同系物与同分异构体考法1乙烯和苯的结构与性质比较考法2常见反应类型的判断与反应条件考法3有机物分子中原子共线、共面的判断考法4煤的综合利用考法5石油的综合利用考点57常见的烃1.甲烷、乙烯与苯的比较甲烷乙烯苯结构式结构特点一个碳原子与四个氢原子形成碳氢键分子中含有碳碳双键苯环含有介于碳碳单键和双键之间的独特的键分子构型正四面体形平面形平面正六边形物理性质无色气体，难溶于水，甲烷密度小于空气，乙烯密度与空气相近无色，有特殊气味的透明液体，易挥发，密度比水小，难溶于水考点57常见的烃甲烷乙烯苯化学性质(1)氧化反应：点燃氧化，不可发生KMnO4(H＋)氧化和催化氧化；(2)取代反应：光照时和卤素蒸气发生取代反应；(3)分解反应：1000℃隔绝空气分解(1)氧化反应：点燃氧化、催化氧化、KMnO4(H＋)氧化；(2)加成反应：与卤素单质、H2、H2O、卤化氢等加成；(3)加聚反应：制备聚乙烯(1)氧化反应：点燃氧化，不可发生KMnO4(H＋)氧化和催化氧化；(2)取代反应：卤代反应、硝化反应和磺化反应等；(3)加成反应：催化加氢，1mol苯最多可消耗3molH2考点57常见的烃【说明】(1)烷烃、烯烃与卤素单质反应比较：①烷烃与卤素单质的取代反应条件：

；

烯烃与卤素单质的加成反应条件：

。②烷烃与卤素单质的取代反应产物为混合物，烯烃与卤素单质加成产物的纯度较高。③甲烷和氯气反应的产物有HCl和CH3Cl两种气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4三种液体。(2)苯的硝化反应：①浓H2SO4的作用是

；②需采用50～60℃的水浴加热，温度计水银球在

；③使用球形冷凝管冷凝回流未反应的苯和硝酸；④硝基苯的分离提纯需经过水洗、碱洗、水洗、分液等过程。(3)乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，因此不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷(或其他气态烷烃)中混有的乙烯，可用溴水或溴的四氯化碳溶液除去。卤素单质蒸气且光照卤素单质的水溶液或CCl4溶液催化剂和吸水剂水浴的液面下考点57常见的烃(1)烷烃的结构与性质2.烷烃考点57常见的烃(2)烷烃的习惯命名法2.烷烃

①

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。

②

当碳原子数

n相同时，用正、异、新来区别。考点57常见的烃(1)取代反应和加成反应的比较3.有机反应特点考点57常见的烃(2)加聚反应3.有机反应特点

①

单体必须是

的化合物。

②

反应发生在

上。

③

发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，得到的高聚物的化学

组成跟单体的化学组成相同。

④

生成的高聚物都是高分子化合物，其相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍，都没有固定的熔沸点。含有碳碳双键、三键等不饱和键不饱和键考点57常见的烃4.三种化石燃料的比较考点57常见的烃1．理解结构与性质

2．掌握乙烯和苯使溴水褪色的原因考法1乙烯和苯的结构与性质比较

(1)乙烯含有碳碳双键，可以发生加成反应、加聚反应和氧化反应。

(2)苯环中含有的键不是碳碳双键，而是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，苯可以发生加成反应和氧化反应（燃烧），但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

苯不能与溴水中的溴反应，但可将溴水中的溴萃取出来。而乙烯使溴水褪色是因为发生了

反应。加成考点57常见的烃

【解析】甲烷与氯气在光照下反应的实验现象主要有：试管内气体颜色变浅，据此排除选项A和C，生成的氯化氢易溶于水导致试管内液面上升，据此排除选项B，生成的难溶于水的油状液体二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳附着在试管内壁上形成油状液滴，D正确。例D考点57常见的烃[课标Ⅲ理综2017·8，6分]下列说法正确的是(

)A．植物油氢化过程中发生了加成反应B．淀粉和纤维素互为同分异构体C．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物【解析】油脂的氢化是指不饱和高级脂肪酸的甘油酯催化加氢变成饱和高级脂肪酸的甘油酯，此过程中发生了加成反应，A正确；淀粉和纤维素的分子式都可表示为(C6H10O5)n，但由于n值不同，二者不互为同分异构体，B错误；环己烷和苯均不能使酸性KMnO4溶液褪色，故不能用酸性KMnO4溶液鉴别，C错误；溴苯和苯都属于有机物，二者互溶，且都难溶于水，故二者不能用水分离，D错误。例A考点57常见的烃1.理解各反应类型的特点

(1)取代反应

特点：有上有下。

(2)

加成反应

特点：只上不下。(3)加聚反应

全称为加成聚合反应，除具有加成反应的特点外，生成物还

必须是高分子化合物。

考法2常见反应类型的判断与反应条件考点57常见的烃2.有机反应条件

有机反应条件可总结为“烷代光、苯代铁，凡是加氢都用镍”。考法2常见反应类型的判断与反应条件(1)“烷代光”——

在光照条件下，卤代反应发生在

上。(2)“苯代铁”——在FeBr3

的催化作用下，卤代反应发生在

上。(3)“凡是加氢都用镍”——

只要是与H2加成，都用镍（Ni）作催化剂。烷基苯环考点57常见的烃［课标II理综2016·8，6分］下列各组中的物质均能发生加成反应的是()A．乙烯和乙醇B．苯和氯乙烯C．乙酸和溴乙烷D．丙烯和丙烷【解析】加成反应是不饱和化合物的一种特征反应，发生在双键或三键等官能团上。A项中的乙醇、C项中的溴乙烷和D项中的丙烷都属于饱和有机物，均不能发生加成反应；B项中的苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，氯乙烯可与氢气发生加成反应生成氯乙烷，符合题意。B例考点57常见的烃1．审清题干要求

审题时要注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限定条件。2．找准共线、共面基准点(1)共面型：

分子中所有原子在同一平面上。考法3有机物分子中原子共线、共面的判断考点57常见的烃(3)正四面体型：

分子中所有原子不可能在同一平面上。3.运用两种方法解决共线、共面问题(1)展开空间构型法(2)单键旋转思想(2)共线型：

分子中所有原子在同一直线上。考法3有机物分子中原子共线、共面的判断2．找准共线、共面基准点考点57常见的烃【解析】b、d、p的分子式均为C6H6，且分子结构不同，三者互为同分异构体，但b的同分异构体并非只有d和p两种，还有链状不饱和烃类等，如

，A错误。b的二氯代物有邻、间、对三种结构；d分子中有2种不同化学环境的氢原子，其二氯代物有6种结构；p分子中只有1种氢原子，其二氯代物有3种结构，B错误。d分子中含有碳碳双键，可被酸性KMnO4溶液氧化，而b、p均不能被酸性KMnO4溶液氧化，C错误。b分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子处于同一平面；d、p分子中均存在饱和碳原子，故二者分子中所有原子不可能处于同一平面，D正确。D例考点57常见的烃1．煤的干馏（化学变化）2．煤的气化（化学变化）

反应方程式：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。3．煤的液化（化学变化）煤与H2直接液化生成液态燃料，煤也可以间接液化，先转化为CO和H2，再经催化合成甲醇等液态有机物。合成方程式为CO+2H2CH3OH。考法4煤的综合利用考点57常见的烃考法5石油的综合利用方法过程目的分馏把原油中各组分分离成沸点不同的分馏物获得各种燃料用油裂化在催化剂、高温条件下把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃获得汽油等轻质油裂解深度裂化得到乙烯、丙烯、甲烷等【注意】石油的分馏是

变化，分馏后得到的馏分仍是混合物；石油的裂化和裂解是

变化。物理化学考点57常见的烃［课标II理综2016·7，6分］下列有关燃料的说法错误的是()A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一【解析】CO2具有保温作用，是温室气体之一，A正确；化石燃料燃烧可产生NO2、SO2等气体，这些气体是大气污染物，B错误；液化石油气的平均含碳量较低，能够充分燃烧，对大气的污染减少，C正确；CO是有毒气体，是大气污染物之一，D正确。B例考点57常见的烃考法6同分异构体的书写及种数计算考点58同系物与同分异构体(1)同系物的概念结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，互称为同系物。

(2)苯的同系物

①概念：具有苯环（有且只有一个）结构，且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。②通式为

。1.同系物CnH2n－6（n≥7）考点58同系物与同分异构体(3)同系物的判断①判断方法

“一差”：分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。

“二同”：通式相同；所含官能团的种类、数目都要相同。

“三注意”：同系物必须为同一类物质；同系物的结构相似；

属于同系物的物质，物理性质不同，但化学性质相似。②苯的同系物的判断方法：

有且只有一个苯环，侧链为

的芳香烃。1.同系物烷基考点58同系物与同分异构体[课标Ⅲ理综2016·10，6分]已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是(

)A．异丙苯的分子式为C9H12B．异丙苯的沸点比苯高C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D．异丙苯和苯互为同系物【解析】根据键线式书写特点并结合异丙苯的结构简式可知，异丙苯的分子式为C9H12，A正确；异丙苯和苯结构相似，异丙苯的相对分子质量大于苯，则分子间作用力强于苯，故异丙苯的沸点比苯高，B正确；异丙苯可看作2个—CH3、1个—C6H5(苯基)取代了甲烷分子中的三个氢原子，依据甲烷为正四面体结构可知，异丙苯中碳原子一定不能都处于同一平面，C错误；异丙苯是苯分子中氢原子被烷基取代后的产物，因此二者互为同系物，D正确。C例考点58同系物与同分异构体

(1)

同分异构现象

化合物具有相同的

，但具有不同

的现象。

(2)

同分异构体

具有同分异构现象的化合物，互称为同分异构体。

(3)

同分异构体的判断依据

①

分子式必须相同。

②

结构不同。

(4)

同分异构的类型2.同分异构现象与同分异构体分子式结构考点58同系物与同分异构体1．基础方法——有序分析法考法6同分异构体的书写及种数计算

(1)含官能团的开链有机物的同分异构体一般按“类别异构、碳链异构、官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举。(2)

碳链异构可采用“减链法”，此法可概括为“两注意、四句话”。考点58同系物与同分异构体2．特殊技巧

(1)

等效氢法

等效氢的判断方法有：①

同一碳原子上的氢原子是等效的；

②

同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的；③

处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。

(2)

基元法

记住一些常见有机物或基团的异构体数目。

(3)

拆分法