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2014高考化学一轮复习课件第1节认识有机化合物煤和石油重要的烃[考纲展示]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一、有机化合物及其结构特点1．有机化合物(1)概念：通常把含有的化合物称为有机化合物。(2)组成元素：除含碳元素外，通常还含、、、硫、磷、卤素等元素。2．结构特点(1)碳原子最外层有电子，可形成、、等多种形式的共价键；(2)碳原子可连成，也可连成；链状碳骨架上可，也可；环可以是，也可以是等。多环碳元素氢氧氮4个单键双键叁键链状环状带支链不带支链单环3．同分异构现象和同分异构体化合物式相同，不同的现象叫同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互为。同分异构体分子结构二、重要的烃1．甲烷的结构与性质(1)分子组成与结构分子式电子式结构式空间构型CH4正四面体(2)化学性质2．烷烃(1)概念分子中的碳原子以连成，其他价键全部结合的烃。(2)通式：(n≥1)。(3)化学性质一般比较，在通常状况下跟、和都不起反应。①燃烧烷烃的燃烧通式为：CnH2n＋2＋3n＋12O2―――→点燃nCO2＋(n＋1)H2O②取代反应乙烷与氯气发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：CH3CH3＋Cl2―――→光照CH3CH2Cl＋HCl氧化剂单键链状氢原子CnH2n＋2稳定酸碱3．乙烯(1)组成与结构分子式结构式结构简式分子构型CH2===CH2(2)物理性质颜色：；状态：；密度：；溶解性：。于水C2H4平面型无色气体略小于空气难溶(3)化学性质(4)用途用于和，化工原料。水果的催熟剂植物生长调节剂4．苯(1)组成与结构(2)物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度熔沸点(3)化学性质低无色液体有特殊气味有毒不溶于水比水小1．石油(1)石油的组成(2)石油的炼制分馏裂化裂解原料经脱水、脱盐处理的石油长链烃产品石油气、、、、石蜡油、润滑油、重油等轻质液体燃料，特别是短链不饱和烃特点各馏分均为，属于变化有新物质生成，属于变化有新物质生成，属于变化化学重油汽油煤油柴油汽油混合物物理化学2.煤(1)煤的组成(2)煤的干馏①定义、：将煤加强热使分解的过程，属化学变化。②产物：主要有、、等。焦炭隔绝空气焦炉煤气煤焦油1．制备氯乙烷可用乙烷与少量氯气在光照条件下反应。(×)2．除去乙烷中混有的乙烯气体，可通入过量氢气，在催化剂的作用下使乙烯和氢气反应。(×)3．甲烷中含有乙烯气体，可通过酸性高锰酸钾溶液除去。(×)4．煤的干馏、气化、液化和石油的分馏、裂化、裂解不都是化学变化。(√)1．记住3种分子的结构：甲烷：正四面体；乙烯、苯：平面形。2．牢记6个化学方程式：(1)CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O，(2)CH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HCl，(3)CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br，(4)CH2===CH2＋H—OH――――→催化剂△CH3CH2OH，(5)，(6)。3．熟记2种烃的同分异构体的数目：丁烷：2种；戊烷：3种。考向一几种烃的结构、性质及反应类型的比较1．几种烃的结构、性质的比较甲烷乙烯苯结构简式CH4CH2===CH2结构特点只含单键饱和烃碳碳双键不饱和烃碳碳键是介于单双键之间的一种特殊的键空间构型正四面体平面结构平面正六边形物理性质无色气体，难溶于水无色液体燃烧易燃，完全燃烧时都生成CO2和水溴(CCl4)不反应加成反应不反应(液溴在FeBr3催化下发生取代反应)化学性质KMnO4溶液(H2SO4)不反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成、加聚、氧化加成、取代2.取代反应、加成反应、加聚反应的比较名称比较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(或三键)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由小分子生成小分子由小分子生成高分子(相对分子质量很大)【特别提醒】(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，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%。(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，注意在书写化学方程式时，防止漏写次要产物。(2013·南京模拟)下列现象因为发生加成反应而发生的是()A．乙烯使酸性KMnO4溶液退色B．苯通入溴水中，振荡后水层接近无色C．乙烯使溴的四氯化碳溶液退色D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失解析：A项是因为乙烯被酸性KMnO4溶液氧化；B项是因为苯萃取了溴水中的Br2；D项是因为甲烷和Cl2发生取代反应，而生成无色物质；只有C项是因为乙烯和Br2发生了加成反应而使溴的四氯化碳溶液退色。答案：C1．(2013·济南模拟)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馏得到B．苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液退色C．甲烷、乙烯、乙醇都能发生氧化反应D．汽油、柴油属于烃，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，而苯来自煤的干馏和石油催化重整，A项错误；苯不能使溴的四氯化碳溶液退色，B项不正确；汽油、柴油为烃的混合物。植物油不属于高分子化合物，D项错误。答案：C2．(2010·海南高考卷)下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是()A．乙烷B．甲苯C．氯乙烯D．丙烯解析：在做有机分子立体结构的题目时，一定要抓住甲烷、乙烯、苯的立体结构及其延伸知识(碳原子以4个单键与其他4个原子相连一定是四面体结构，乙烯上的6个原子一定在同一平面内，苯环上的12个原子一定在同一平面内)；A、B、D选项中均含有—CH3，依据甲烷的立体结构可知化合物中所有的原子一定不在同一平面内；由乙烯的结构可知C符合。答案：C考向二同分异构体1．同分异构体的判断——一同一不同(1)一同分子式相同，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)一不同结构不同，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．烷烃同分异构体的书写(1)遵循原则主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列孪、邻到间。(2)书写步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上，以此类推。(3)实例(以C6H14为例)①将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C②从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳架结构有两种：注意：不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。③从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，同一碳上连接2个—CH3，为孪位，两甲基的位置依次相邻、相间，此时碳架结构有两种：注意：②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。3．同分异构体数目的判断(1)等效氢法分子中有多少种“等效”氢原子，其一元取代物就有多少种。①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。如中—CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。②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”氢原子，如分子中有2种“等效”氢原子，即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。③同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子，如分子中有2种“等效”氢原子。(2)换元法一种烃如果有m个氢原子可被取代，那么它的n元取代物与(m－n)元取代物种类相等。【特别提醒】(1)同分异构体的书写要按照上述步骤中的思维顺序进行，避免遗漏和重复。(2)结构式或结构简式都只能反映有机物分子中原子之间的成键情况，判断同分异构体时，不要受书写形式的影响。国家食品卫生标准规定，酱油中3氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不得超过百万分之一。相对分子质量为94.5的氯丙醇(不含结构)共有()A．2种B．3种C．4种D．5种【解析】相对分子质量为94.5的氯丙醇分子式为C3H7OCl，可以看成是CH3CH2CH3中H被一个Cl和一个羟基(—OH)取代后的产物，CH3CH2CH3有2类氢原子，如图然后在①②位置上分别安排一个Cl原子，如图、，然后在1、2、3位上分别安排1个羟基，共3种。【答案】B3．(2012·河南洛阳一练)分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有()A．3种B．4种C．5种D．6种解析：C4H10有2种碳链结构，写出其碳链结构，改变氯原子在碳链上的位置即可得到4种同分异构体。答案：B4．下列说法错误的是()A．CH4和CH3CH2CH2CH3互为同系物B．40K和39K互为同位素C．异戊烷()是戊烷的一种同分异构体D．丙烷(CH3CH2CH3)的同分异构体有2种解析：丙烷无同分异构体，D错。答案：D考向三煤和石油的加工加工方式主要产品变化类型分馏石油气、汽油、煤油、柴油等物理变化裂解汽油化学变化石油裂化乙烯、丙烯化学变化煤干馏焦炉气、煤焦油、沥青主要是化学变化下列说法正确的是()A．煤的干馏和石油的分馏均属于化学变化(2011·山东高考卷)B．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源(2010·江苏高考卷)C．石油裂解可获得乙烯、丙烯(2010·江苏高考卷改编)D．推广使用煤液化技术，有利于节能减排(2010·四川高考卷)【解析】A项，石油分馏是利用沸点不同进行物质的分离，为物理变化。B项，化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须开发新能源。D项，煤液化技术，提高了煤的利用率，但不能减小CO2的排放。【答案】C5．下列有关石油、煤工业的叙述正确的是()A．石油的催化裂化属于物理变化B．石蜡是从石油减压分馏产品中提炼而得C．煤中含有的苯、甲苯等芳香烃可由干馏产物煤焦油再分馏而得到D．煤化工产品如萘是苯的同系物解析：石油的分馏为为常压分馏和减压分馏，石油的分馏产物仍然是一些混合物，对重油进行减压分馏得到石蜡油、润滑油、沥青等产品。答案：B6．近期我国冀东渤海海湾发现储量达10亿吨的大型油田，下列关于石油的说法正确的是()A．石油属于可再生矿物能源B．石油主要含有碳、氢两种元素C．石油的裂化是物理变化D．石油分馏的各馏分均是纯净物答案：B误区警示——重要的烃、煤和石油常见的八种错误1．烷烃碳链为直链，不要误认为是直线型，而是呈“锯齿”形。2．写结构简式时将乙烯写为CH2CH2，正确的写法CH2===CH2。3．苯能使溴水层退色是由于萃取导致的，不是化学变化，而是物理变化。4．同样在有机物中引入两个氯原子，加成反应需1个Cl2，错误地认为取代反应也需要1个Cl2。而取代反应实际上是需要2个Cl2。5．由苯能发生加成反应，就错误地认为苯中有典型碳碳双键，实际上是苯中的6个碳碳键完全一样，全部是介于单键和双键之间的独特的键。6．错误地认为只要CH4和Cl21∶1混合，就只能得到一种有机物——CH3Cl，而实际上是甲烷与Cl2在光照下反应为链式反应，不能停留在某一反应状态。7．最容易写错的乙烯的“烯”常写为“稀”。8．容易混淆两组概念的含义。(1)分馏、蒸馏、干馏(2)裂化、裂解1．(高考组合题)下列说法正确的是()A．苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液退色(2012·山东高考卷)B．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应(2012·山东高考卷)C．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量；石油裂解的主要目的是