2024届高考化学一轮复习教师用书 52 第九章 第48讲 常见的烃 化石燃料的综合利用

2024届高考化学一轮复习教师用书52第九章第48

讲常见的烧化石燃料的综合利用

［课程标准］1.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及重要应用。2.了解煤、石

油、天然气的综合应用。3.了解常见高分子材料的合成及重要应用。

考点一常见的姓

|g要点梳理自主落实夯基固本

1.甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质

甲浣乙烯苯

分子

CH4C2H4C6H6

式

结构d

CH4CH2FCH2

简式

环上碳碳键相同，是介于碳

结构只含单健的饱含碳碳双键的不饱

碳单键与碳碳双键之间的特

特点和链烧和链烧

殊的键

空间

正四面体平面形平面正六边形

结构

物理

无色气体，难溶于水无色液体

性质

2.甲烷、乙烯、苯的化学性质

⑴甲烷（CHQ

广燃烧

稳定—匣圜一

二取代反应

①稳定性：与强酸、强碱不发生化学反应；不能使酸性高锯酸钾褪色.

②燃烧反应：化学方程式为CH4+2O2」^*CO2+2H2OO

③取代反应

完成甲烷与02发生取代反应的化学方程式：

“CH।+Ch—CH3cl+HQ

甲烷取代反应一卜CH3cl+Cl2±CH2cI?+HCI

2

~~+Cl2*CHCl3+HC1

_光

~THCk+Cl2->CCL+HCl

⑵乙烯(CHZ=CH2)

f氧化反应（使酸性KM”o‘溶液褪色）

燃烧笳左二己一加成反应

-*加聚反应

占愣

①燃烧：C2H4+3O2—二一2co2+2+0（火焰明亮且伴有黑烟）。

②加成反应

完成下列化学方程式：

picHjBrCHjBr

上CH3cH3

吁CH?器

吧CH3cH2cl

H0

220H

一定条件

加聚反应:〃CH2=CHZ—"A^CHz—C出玉

⑶苯(C6H6)

厂稳定

类似

饱和烽L取代反应

燃烧一笨

类似

加成反应

不饱和烧

完成下列方程式：

①燃烧

2c6H+1502^^-12co2+6H2CX火焰明亮,带浓烟）。

学生用书第228页

②取代反应

苯与液澳的取代反应:

O+叱

苯的硝化反应:

浓H2soi

C+HNQ,<^^N()2+H2()

△

③加成反应

3.烷烧

(1)结构与性质

通式CJH+2(〃>1)

链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;碳原子间以单键相连，

结构

其余价键均被氢原子饱和

一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1molC〃H2〃+2含共价

特点

键的数目是(3〃+1)以

密度：随着分子中的碳原子数的增加而增大，但都小于水的密度；

物理性质熔沸点：随着分子中的碳原子数的增加而升高，状态：气态一液态

一固态，碳原子数小于4的烷烧常温下呈气态

化学性质取代反应；氧化反应(燃烧)；分解反应(高温裂解)

(2)习惯命名法

①当碳原子数“W10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当〃>10

时，用汉字数字表示。

②当碳原子数〃相同时，用正、异、新来区别。如CH3cH2cH2cH2cH3称为正戊烷，

(CH3)2CHCH2CIh称为异戊烷，C(CIh)4称为新戊烷。

［正误辨析］

(1)乙烯、聚乙烯均含有碳碳双键()

(2)1molCH4与1molCh在光照条件下反应，生成1molCH3C1气体()

(3)甲烷与CL和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型()

(4)甲烷和乙烯可用溟的四氯化碳溶液鉴别()

(5)苯不能使酸性高钵酸钾溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应()

(6)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上，丙烯的所有原子在同一平面内()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)7(5)X(6)X

in核心突破关键整合能力提升

1.下列关于有机化合物的认识中正确的是()

A.中烷和苯均能使酸性KMnCU溶液褪色

B.苯使浪水褪色是因为发生了氧化反应

C.苯和液漠在FeB门催化作用下进行反应，反应类型为取代反应

D.甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同

C［甲烷和苯均不能使酸性高链酸钾溶液褪色，A项错误；苯将漠从淡水中萃取出来是

物理变化，B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，乙烯与氯气发生的是加成反应，D项

错误。］

2.既可以用来鉴别甲烷和乙烯，乂可以用来除去甲烷中的少量乙烯的操作方法是（）

A.混合气通过盛酸性KMnCU溶液的洗气瓶

B.混合气通过盛溟水的洗气瓶

C.混合气通过盛蒸储水的洗气瓶

D.混合气跟适量氯化氢混合

B［乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化生成CO?,与澳加成生成1,2-二澳乙烷常温下为液

体"

3.有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类（填写序号）。

①由乙烯制氯乙烷②乙烷在氧气中燃烧③乙烯使溪的四氯化碳溶液褪色④乙烯使

酸性高锌酸钾溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应

其中属于取代反应的是;属于氧化反应的是;属于加成反应的是;属于

聚合反应的是____O

答案：⑥②④①③⑤

反电归纳

轻松突破取代反应'加成反应

1.取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，类似无机反应中的复分解反应，注意在

书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子，如苯的硝化反应中生成的水。

2.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”是指加上两个其他原子或原子团，一定分别加在两个不饱和碳原子上，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%。

学生用书第229页

考点二煤、石油'天然气

|g要点梳理自主落实夯基固本

1.煤的综合利用

（1）煤的组成

一顺一有机物和少量无机物

避工^微观组成

主要含C,另有少量H、0、N、S等元索

(2)煤的加工

气态物质：焦炉气：％、CO、CH4、C2H4

一粗氨水：皴、液盐

液态物质粗苯：苯、甲苯、二甲苯

｛固态物质：一焦煤炭焦油：苯、酚类、蔡

煤-气化：制水煤气，反应方程式为：C+H2()(g)""CO+Hz

-液化｛直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料

间接液化:先转化为一气化碳和氢气，再在催化剂作用

下合成甲醇等,反应方程式为:C(k2H2型CH30H

2.石油的综合利用

(1)石油的成分

石油主要是由多种碳利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、0等。

(2)石油的加工

方法过程目的

分储把石油中各组分分离成灌点丕回的分储产物获得各种燃料用油

把相对分子质量大的燃断裂成相对分子质量

裂化提高轻质液体燃料的产量和质蜃

小的烧

裂解深度裂化，产物呈气态得到乙烯、丙烯等化工原粒

3.天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是CH1，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

原理：CH44-H2O(g)"r"rrCO+3H2。

惟化剂

［正误辨析］

(1)煤气的主要成分是丁烷()

(2)石油是混合物，其分储产品汽油为纯净物()

(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霸天气的种重要因素()

(4)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物()

(5)裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料()

(6)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分保得到()

答案：(1)X(2)X(3)7(4)X(5)V(6)X

|I3核心突破关键整合能力提升

1.煤是工业的粮食，石油是工业的血液。下列关于煤和石油的说法中错误的是()

A.煤中含有苯和甲苯，可用先干储后分储的方法将它们分离出来

B.含Cig以上烷妙的重油经过催化裂化可以得到汽油

C.石油裂解的主要目的是得到短链不饱和燃

D.煤的气化和液化都是化学变化

A［A.煤中不含有苯、甲苯，它们是煤在干僧时经过复杂的化学变化产生的，A错误；

B.使长链母分子断裂为短链烷烧的过程采用催化裂化的方法，含Ci8以上的烷妙经催化裂化

可得到汽油，B正确；C.石油裂解的主要目的是得到乙用、丙蜡等气态短链不饱和烧作化工

原料，C正确：D.煤的气化指煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过

程，煤的液化是指将煤通过化学手段转化为液体燃料，以增加其燃烧效率，均属于化学变化,

D正确。］

2.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.石油分储是化学变化，可得到汽油、煤油

C.煤干储土要得到焦炭、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

C［石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油，A项错误；石油分僧属于物理变化，

B项错误；煤制煤气是化学变化，D项错误。］

3.下列说法不正确的是()

石油_色一分储产品_皎_乙烯_曰_1,2-二澳乙烷

A.石油是由烽组成的混合物

B.①主要发生物理变化

C.②是石油的裂化、裂解

D.③属于取代反应

答案：D

学生用书第230页

考点三有机高分子材料

|g要点梳理自主落实夯基固本

1.聚合反应

(1)合成聚乙烯的化学方程式：

〃CH2=CH2CH23n

9

单体为CH2-CH.,链节为CH2cH2,聚合度为巨。

(2)完成下列反应的化学方程式

①〃CHLCHQQI

-ECH2—CHi

■EC”一CH玉

2.有机高分子的诵性

高分子通常难溶于水，即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢，或者只有一

溶解性

定程度的溶胀

有些高分子（如聚乙烯）具有热塑性，即受热时会变软、流动，受冷时又硬化，

热塑性、热

可通过加热、受冷反复塑造；有些高分子（如酚醛塑料，俗称“电木”）则具有

固性

热固性，即受热时不会变软而只能被裂解，因此不能通过加热、受冷反复塑造

高分子中的原子之间一般是以共价键结合的，因此高分子通常不导电，是很好

绝缘性

的绝缘材料

3.三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。

4.纤维的分类

天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝等

纤维化学［再生纤维（黏胶纤维、醋酸纤维等）

I纤维［合成纤维（睛纶、涤纶、锦纶、维纶等）

［正误辨析］

（1）高铁“亚兴号”车厢连接关犍部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料（）

（2）聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品都可用于食品包装（）

（3）乙烯和聚氯乙烯都能使浜的四氯化碳溶液褪色（）

（4）利用石油生产塑料、化纤等高分子材料不涉及化学反应（）

（5）某些高分子材料具有热塑性，通过再加热熔融，可重新成为制品（）

答案：⑴J（2）X（3）X（4）X（5）V

|I3核心突破关键整合能力提升

1.下列说法正确的是（）

A.氯乙烯、聚乙烯蓄是不饱和烧

B.聚苯乙烯的结构简式为长此C『^＞主

C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为

催化剂

-E-CH—CH3n

nCH2=CHC12

C1

D.乙烯和聚乙烯都能与溟的四氯化碳溶液发生加成反应

答案：C

2.某高分子化合物的部分结构如下，它是由许多分子中含双键的物质M相互加成而得,

下列说法正确的是（）

ClClC1

III

A.该高分子化合物的链节为—c—c—C—

III

HHH

B.该化合物的分子式是C3H3c13

C.形成该化合物的单体是CHQ=CHC1

D.该化合物的结构简式可写为毛CHC1玉

C［碳碳单键是可以焦动的，该高分子化合物是由许多重复的结构单元组成，这些重复

的结构单元来源于含有双键的物质，即打开双键中的一条共价键，形成重复结构单元，故M

ClC1

——

则

高分

子的

结构

简式

成

该

JC可写

应为CHC1=CHC1,即链节为

—-—

HF

ECHQCHC1+其分子式可写为C“H,O〃或（CHC1）”。］

反电归纳

判断加聚产物单体的方法

加聚产物方法单体

£CH,—CH23nCH2=CH2

CH=C—CH=CH

-ECH—C=CH—CH玉-[CH—C=^CH—CH12?

222-1-

CHCH

CH333

学生用书第231页

真题演练明确考向

1.（2021•河北选择考，2）高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是（）

A.芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素

B.聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层

C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质

D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料

B［A.芦苇中含有天然纤维素，可用于制造黏胶纤维，故A正确；B.聚氯乙烯在高温条

件下会分解生成有毒气体，因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层，故B错误；C.淀粉为多糖，

属于天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，故C正确；D.大豆蛋白纤维的主要成分

为蛋白质，能够被微生物分解，因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料，故D正确。］

2.（2021•浙江1月选考，6）下列说法不正确的是（）

A.联苯属于芳香烧，其一溟代物有2种

B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应

C.沥青来自于石油经减压分馄后的剩余物质

D.煤的气化产物中含有CO、生和CIL等

A［A.由联苯的分子结构可知，其分子由2个苯基直接相连，故其属

于芳香烧，根据对称分析法可知，其一澳代物共有3种，A说法不正确；B.甲烷与氮气在光

照下发生反应，氯气分子先吸收光能转化为自由基氟原子，然后由氯原子引发自由基型链反

应，B说法正确；C.石油经常压分馅后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油，重油经减压分

馆可以得到重柴油、石蜡、燃料油等，最后未被气化的剩余物叫沥青，C说法正确；D.原的

气化产物有多种气体成分，如CO、比和CK等，D说法正确。］

3.（2018•全国卷H,9）实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯:气在光照下反应的实验。

光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（）

?-CH4和小

I

事饱和食盐水

D［甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3CI、CH2CI2,CHCb、CCL和HC1,试管

内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分

析，D项正确。］

对应学生

课时精练（四十八）常见的烧化石燃料的综合利用用书P449

（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）

1.下列物品主要成分为有机物的是（）

A.下水井盖B.光导纤维

C.食品保鲜膜D.在器

C［A.下水井盖的主要成分是铸铁，主要由铁和碳形成的合金，属于无机物，A项错误：

B.光导纤维的主要成分是二氧化硅，属于无机物，B项转误；C食品保鲜膜的主要成分为聚

乙烯，是有机高分子材料，C项正确；D.瓷器的主要成分是硅酸盐，属于无机物，D项错误。］

2.下列化学用语正确的是（）

H

A.甲基的电子式：*；.

Il*•I1

••

QO00

B.丙烷的球棍模型：

C.乙块的实验式：C2H2

D.乙烯的结构简式：CH2cH2

H

B［A.甲基中含有3个C—H键，C原子价层电子数为7,其电子式为H：•（;•，故A

••

H

错误；B.丙烷的结构简式为CH3cH2cH3，并且C原子半径大于H,则丙烷的球棍模型为

故B正确；C.乙焕的分子式为C2H2,实验式即最简式，所以乙快的实

验式为CH,故C错误；D.乙烯分子中含有官能团碳碳双键，所以乙烯的结构简式为CFhF

CH2,故D错误。］

3.丙烷常用作火炬的燃料，下列有关丙烷的叙述中不正确的是（）

A.分子中碳原子在一条直线上

B.光照下，能够与叙气发生取代反应

C.比丁烷更难液化

D.它的二氯取代物有四种

A［多碳烷烧的碳链是锯齿形的，碳原子不在一条直线上，故A项错误。］

4.下列关于乙烯的说法错误的是（）

A.乙烯是最简单的燔崎，可以在空气中燃烧，火焰明亮，产生黑烟

B.乙烯分子为平面结构，结构式为CH2FCH2

C.乙烯既能使酸性KMnCh溶液褪色，也可以使Bn的CCL溶液褪色

D.乙烯是一种植物生长调节剂，可作为水果的催熟剂

B［A.乙烯是含碳原子数最少的埔烧，在空气中燃烧，火焰明亮，且有黑烟产生，A正

HH

确；B乙烯的结构式为C=C，分子呈平面结构，其结构简式为CH2FCH2,B错误;

/\

HH

C.乙埔分子的结构简式为CH2FCH2,含有碳碳双键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，也可以

使Bn的CCL溶液褪色，C正确；D.乙滞是一种植物生长调节剂，容易被植物吸收，可进入

到植物的叶、茎、花、果细胞中，可作为水果的催熟剂，D正确。］

5.如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是（）

A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色

B.乙可与滨水发生取代反应而使溪水褪色

C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键

D.丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应

C［甲为甲烷，不能使酸性KMnOj溶液褪色，A错误；乙为乙烯，它使溪水褪色的原

因是碳碳双键和Brz发生了加成反应，B错误；丙为苯，笨分子中的碳碳键是介于碳碳单键

和碳碳双键之间的独特的键，C正确；丁为乙醉，在浓H2s04的作用下能和乙酸发生酯化反

应，D错误。］

加热、加压

6.工业上利用反应CH?CH3cH20H制乙醇，该反应所属类型是（)

催化剂

A.置换反应B.分解反应

C.取代反应D.加成反应

D［题中反应为乙烯和水发生加成反应生成乙醇，反应类型是加成反应。］

7.下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是（）

A.用光照射乙烷与氯气的混合气体

B.苯在空气中燃烧

C.将乙烯通入酸性高镭酸钾溶液中

D.将乙烯通入浜的四氯化碳溶液中

D［A.用光照射乙烷与氯气的混合气体，发生取代反应，A项错误；B.苯在空气中燃烧，

属于氧化反应，B项错误；C.将乙烯通入酸性高镒酸钾溶液中，发生了氧化反应，C项错误；

D.将乙烯通入澳的四氯化碳溶液中，发生加成反应生成1,2-二溟乙烷，D项正确。］

8.已知一定条件下1g丙烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出50.45kJ的热

量，下列说法正确的是()

A.丙烷的结构简式为CH3cH2cH3,三个碳原子处干同一直线上

B.除去丙烷气体中少量的乙烯，可将混合气体通入足量的酸性高镒酸钾溶液

C.丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，1mol丙烷被氯气完全取代，需要8moi氯

气

D.丙烷燃烧的热化学方程式C3H8(g)4-5O2(g)-3CO2(g)+4H2O(1)△，一一50.45kJ/mol

C［A.丙烷分子中三个碳原子是锯齿形，不是一条直线，A不正确；B.除去丙烷气体中

少量的乙烯应通入滨水，使乙烯发生加成反应而除去，酸性高镒酸钾溶液会使乙烯发生氧化

反应生成二氧化碳，从而引入新杂质，B不正确；C烷烧的取代反应中，被取代的氢原子与

参加反应的氯气的物质的量之比为1：1,1mol丙烷中含有8mol的氢原子，故最多可与8moi

氮气反应，C正确；D.丙烷燃烧的热化学方程式应为C3Hx(g)+5Ch(g)-3co2(g)+4H20(1)

=-2219.8kJ/moLD不正确。］

9.下列说法正确的是()

A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物(不考虑立体异构)

B.光照卜，1molCM最多能与4moic12发生取代反应，产物中物质的量最多的是CC」

C.甲烷与乙烯的混合物可通过浪的四氯化碳溶液分离

D.甲苯是苯的同系物，和苯一样也不能使酸性高镒酸钾溶液褪色

A［正丁烷的一氮代物有1•氯丁烷和2-氯丁烷两种，异丁烷的一氮代物有1■氮・2.甲基丙

烷和2-氯-2-甲基丙烷两种，A项正确；CFh和C12发生取代反应的产物中HC1的物质的量最

多，B项错误；甲烷与乙脂的混合物通过澳的CCL溶液时，乙烯与Bn反应而被消耗，C项

错误；甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化，D项错误。］

10.下列说法正确的是()

A.石油液化气的主要成分为甲烷

B.煤的干储可分离由煤中含有的煤焦油

C.石油的分储和食盐水的蒸储原理上是相似的

D.石油经过分锵得到的汽油是纯净物

C[A项，石油液化气的主要成分为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，错误：B项，在原中

不含有煤焦油，煤的干储是化学变化，煤在化学变化中生成了煤焦油，错误；D项，石油分

储得到的汽油仍然是混合物，错误。J

11.冬奥会吉祥物“冰墩墩”以聚氯乙烯为原材料，下列说法正确的是()

A.聚氯乙烯是食品级塑料制品的主要成分

B.聚氯乙烯属于有机高分子材料

C.氯乙烯通过缩聚反应可转化为聚氯乙烯

D.聚氯乙烯完全燃烧产生的气体无害

B[A.聚氯乙烯可释放出有害物质，不能用作食品级塑料制品，A项错误；B.聚氯乙烯

为加聚反应的产物，属于有机高分子材料，B项正确；C.氯乙烯通过加聚反应可转化为聚氯

乙烯，C项错误；D.聚氯乙烯含有氯元素，完全燃烧产生的气体有害，D项错误。]

12.四氟乙烯(CF2=CF»主要用于塑料、树脂工业；北京冬奥会场馆冰立方的外墙使用了

聚四氟乙烯(PTFE)材料，具有良好的热学性能和透光性。下列有关这两种物质说法正确的是

()

A.PTFE属于纯净物

B.四氟乙烯属于烯妙类物质

C.四氟乙烯中的所有原子不共面

D.四氟乙烯是PTFE的单体

D[A.聚四氟乙烯(PTFE)为高分子化合物，所以属于混合物，故A错误；B.四氟乙笳(CF2

FCF2)中含有F元素，不属于母类，故B错误；C.四氟乙烯相当于乙烯分子中的四个氢被四

个氟取代，乙烯为平面形结构，则四氟乙烯中的所有原子共面，故C错误;D.聚四氨乙烯(PTFE)

由四氟乙烯加聚生成，所以其单体为四氟乙烯，故D正确。]

13.2022年3月5日，中国载人航天工程总设计师周建平表示，中国将发射2个空间站

实验舱、2艘载人飞船、2艘货运飞船，再将6名航天员送入中国空间站。下列说法错误的是

()

A.火筋筋体采用的高强度新型钛合金结构属于金属材料

B.制造太阳能电池板的二氧化硅属于新型无机非金属材料

C.飞船返回舱外表面使用的耐高温氮化硅陶瓷属于新型陶瓷

D.宇航服使用的多种合成纤维属于有机高分子材料

B[A.火箭箭体采用的高强度新型钛合金结构是钛合金，合金属于金属材料，A正确；

B.制造太阳能电池板材料是晶体硅，不是二氧化硅，B