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第30讲│甲烷、乙烯、苯第30讲甲烷、乙烯、苯考纲导学第30讲│考纲导学考纲要求命题预测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。1.有机化合物的结构考查。通常出现的考查形式有：同分异构体种类的确定及结构简式的书写、有机化学方程式的书写等，难度较小。2.各类烃的结构与性质的考查。甲烷、乙烯、苯及同系物的结构、性质、用途、来源，与新能源、环境保护、日常生活相结合等是历年高考的必考内容，难度较小。第30讲│要点探究3．化学性质CH2＋2O2=====点燃CO2＋2H2OCH3Cl+HClCCl4+HCl要点探究►探究点一甲烷和烷烃第30讲│要点探究【知识梳理】一、烷的结构与性质1．分子结构俗名分子式电子式结构式空间构型沼气天然气瓦斯气_________________________________结构正四面体2.物理性质：没有颜色、没有气味的气体，密度比空气________，________溶于水。CH4小很难第30讲│要点探究[注意]取代反应后四种有机产物中________呈气态，____________________呈液态。CH3ClCH2Cl2、CHCl3、CCl4第30讲│要点探究二、烷烃分子通式_____________结构特点①链状(可带支链)分子中碳原子呈______状。②碳原子间只以_______结合，剩余价键均与____________结合，使每个碳原子的化合价都达到________。③1molCnH2n＋2含共价键的数目是_______________物理性质①烷烃的密度______于水的密度。②随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐________，相对密度逐渐________。③分子里碳原子数小于5的烷烃，在常温常压下呈________。化学性质①稳定性：通常情况下，烷烃的性质很稳定，跟强酸、强碱及强氧化剂都不反应。②可燃性：烷烃的燃烧通式为______________________________________。③在光照条件下，可与氯气等发生________反应。④分解反应(高温裂解)。CnH2n＋2(n≥1)锯齿单键氢原子饱和3n＋1小升高增大气态CnH2n＋2＋O2→nCO2＋(n＋1)H2O取代第30讲│要点探究三、同系物和同分异构体1．同系物(1)概念：结构________，分子组成上相差一个或若干个“________”原子团的物质。(2)判断①两同：相同类别，相同____________。②一差：分子组成上相差一个或若干个“CH2原子团”。相似CH2通式第30讲│要点探究②同系物的化学性质__________，物理性质呈现一定的递变规律。③具有相同通式的有机物除烷烃外，都不能确定是不是同系物。①同系物结构相似，但不一定完全相同。如。相似(3)延伸第30讲│要点探究分子式2．同分异构体(1)概念：化合物具有相同的__________，但具有不同__________的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为__________。(2)同分异构体的书写①书写规则：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对邻到间(有多个取代基时)。结构同分异构体第30讲│要点探究不同造成，如②同分异构体的类型a．________异构：由碳原子排列顺序不同造成，如正丁烷和异丁烷；b．官能团位置异构：碳原子连接的顺序未变而官能团位置和CH3—CH2—CH2—OH。c．官团能种类异构：官能团类别不同，如CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3。碳链第30讲│要点探究3．有机物种类繁多的原因(1)有机物中每个碳原子可与其他原子形成4个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成________键，还可形成________键或三键。(2)多个碳原子可相互结合形成长长的________，碳原子之间还可形成________结构。(3)有机物中可含一个碳原子，也可含有成千上万个碳原子，并且在分子组成相同时，还可以有众多的__________。单双碳链环状同分异体第30讲│要点探究【要点深化】1．取代反应与置换反应的区别反应类型取代反应置换反应定义有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物、生成物中是否有单质反应物、生成物中不一定有单质反应物和生成物中一定有单质第30讲│要点探究反应类型取代反应置换反应反应特点反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等反应逐步进行，很多反应是可逆的反应一般为单方向进行反应实质反应中不一定有电子转移反应中有电子转移第30讲│要点探究比较定义结构性质同位素质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子电子层结构相同，原子核结构不同物理性质不完全相同，化学性质几乎相同同素异形体同一种元素组成的不同单质单质的结构不同物理性质不完全相同，化学性质基本上相同同分异构体分子式相同，结构式不同的化合物不同物理性质不完全相同，化学性质不一定相同同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质结构相似物理性质不同，化学性质相似概念2.乙烯与酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液反应的比较第30讲│要点探究【典例精析】例1某有机物的结构简式为下列说法中不正确的是()A．该有机物属于烷烃B．1mol该烃最多能与14mol氯气发生取代反应C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度D．该烃的简单的同系物二氯取代物有两种第30讲│要点探究例1D有机物分子式为C6H14，没有不饱和键，为链状，是烷烃，A选项正确；烃与氯气发生取代反应时，1mol氢原子消耗1mol氯气，B选项也正确；所有烃的密度均小于水，依碳原子数增多密度逐渐增大，C选项正确；它的最简单的同系物为甲烷，因甲烷是正四面体结构，故二氯取代物只有一种。第30讲│要点探究[点评]本题主要考查了烷烃的结构、性质，有一定的思考容量，着重考查学生对基础知识的理解能力和应用能力，体现了学以致用、理论联系实际的思想，符合学习重在理解和应用的新课改精神。烃与氯气发生取代反应需要的氯气的物质的量取决于烷烃或烷烃基中的氢原子数，这个容易发生错误，要理解取代反应的特点。下面的变式题实际上是变换一种方式考查同分异构体，将同分异构体的结构与其沸点有机联系起来。第30讲│要点探究进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是()A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3第30讲│要点探究D由于氯原子取代的是烃分子中的氢原子，且结构环境相同的氢原子被一个氯原子取代后是同一产物，因此一氯代物的种数就是烃分子中的氢原子类别数。在找烃分子中氢原子类别时要充分利用对称轴。第30讲│要点探究第30讲│要点探究【知识梳理】1.分子结构►探究点二乙烯分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型比例模型________________________C2H2CH2==CH2第30讲│要点探究2.化学性质C2H4＋3O2→2CO2+2H2O点燃无1,2二溴乙烷CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OHnCH2==CH2→[CH2—CH2]催化剂n第30讲│要点探究【要点深化】1.取代反应、加成反应、加聚反应的比较名称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前后分子数目一般相等减少减少比较第30讲│要点探究名称取代反应加成反应加聚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，一般不可逆实例比较CH3CH3＋Cl2――→光CH3CH2Cl＋HClCH2===CH—CH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3nCH2===CHCl――→催化剂第30讲│要点探究2.乙烯与酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液反应的比较比较反应类型反应产物现象酸性KMnO4溶液氧化反应一般生成CO2、H2O溶液褪色，不分层溴水加成反应溶液褪色，生成物不溶于水，分层溴的四氯化碳溶液加成反应溶液褪色，不分层—BrBr—CH2CH2—BrBr—CH2CH2第30讲│要点探究以上现象经常用做烯烃和其他物质的鉴别或除杂。如要除去甲烷气体中的乙烯，可将混合气体通过盛有溴的四氯化碳溶液的洗气瓶，但要注意不可用酸性高锰酸钾溶液，这是由于酸性KMnO4溶液可将CH2＝CH2氧化为CO2和H2O。第30讲│要点探究例2[2010·海南卷]下列化合物中既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使KMnO4酸性溶液褪色的是()A．乙烷B．乙醇C．丙烯D．苯【典例精析】第30讲│要点探究例2C乙烷只能发生取代反应；乙醇可发生取代反应和氧化反应，能使KMnO4酸性溶液褪色；丙烯中由于存在甲基可发生取代反应，有双键可以发生加成反应，也能使KMnO4酸性溶液褪色；苯中不存在双键，但可以加成反应，不能被KMnO4酸性溶液氧化。所以选C。[点评]本题考查常见有机物的性质。解题关键在于找出有机基团与性质的联系，结构决定性质，同时注意能与溴发生取代反应的物质为含有苯环的物质或烷烃(或烷基)。变式题涉及了在碳环和直链上的两种不同环境的双键，深化了烯烃的知识。第30讲│要点探究从柑橘中可提炼得1,8－萜二烯。下列有关它的说法不正确的是()A．分子式为C10H16B．常温下呈液态，难溶于水C．其一氯代物有8种D．能与溴水发生加成反应第30讲│要点探究C[解析]由价键原则可写出的分子式为C10H16；烃类物质都难溶于水，分子中碳原子数大于4时，其状态一般为液态；分子中有10个碳原子，其中只有一个碳原子上没有氢原子，且另9个碳原子的位置各不相同，所以其一卤代物应有9种；分子中含有双键，可与溴水发生加成反应。要点探究►探究点三苯第30讲│要点探究【知识梳理】1．物理性质苯通常是无色、带有________气味的液体，有毒，不溶于水，密度比水________，熔点为5.5℃，沸点为80.1℃；如用冰冷却，可凝成________。特殊小无色晶体第30讲│要点探究C6H6完全相同单键和双键平面正方边形同一平面第30讲│要点探究3.化学性质2C6H6＋15O2――→点燃12CO2＋6H2O第30讲│要点探究【要点深化】1．苯分子的特殊结构在性质方面的体现(1)苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大差别。(2)苯在催化剂(Fe或FeBr3)作用下与液溴发生取代反应，说明苯具有类似烷烃的性质。(3)苯又能与H2或Cl2分别在催化作用下发生加成反应，说明苯具有烯烃的性质。总之，苯易发生取代反应，能发生加成反应，难被氧化，其化学性质不同于烷烃、烯烃。第30讲│要点探究2．几类烃的比较甲烷乙烯苯结构简式CH4CH2＝CH2结构特点原子间全部以单键连接，饱和烃含碳碳双键，不饱和烃碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的化学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，比水轻第30讲│要点探究甲烷乙烯苯结构简式CH4CH2＝CH2结构特点原子间全部以单键连接，饱和烃含碳碳双键，不饱和烃碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的化学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，比水轻第30讲│要点探究【典例精析】例3某同学要以“研究苯分子的结构”为题目做一次探究活动，下面是其活动记录，请你补全所缺内容。(1)理论推测：他根据苯的凯库勒式________，推测苯分子中有两种不同的碳碳键，即________和________