搜索
第1节重要的烃煤、石油、天然气的综合应用-2-考查要点说明核心素养解读1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。3.掌握常见有机反应类型。4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。6.了解常见高分子材料的合成及重要应用。1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识有机物的多样性,并对有机物进行分类;能从官能团等角度认识有机物的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。2.科学态度与社会责任:通过高分子材料的合成等赞赏化学对社会发展的重大贡献;通过煤、石油和天然气的综合利用建立可持续发展意识和绿色化学观念,并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。-3-自主预诊考向突破甲烷、乙烯、苯的结构与性质1.有机化合物和烃(1)有机化合物:通常指含有的化合物。(2)烃。①定义:仅含有两种元素的化合物。②代表物:甲烷、乙烯、苯分别是、和的代表物。碳元素碳、氢烷烃烯烃芳香烃-4-自主预诊考向突破2.甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质的比较甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式结构特点只含的饱和烃含的不饱和链烃环上碳碳键相同,是介于之间的特殊的键立体构型颜色、状态无色气体无色液体溶解性难溶于水不溶于水CH4CH2=CH2或碳氢单键碳碳双键碳碳单键与碳碳双键正四面体形平面形平面形-5-自主预诊考向突破3.常见烃的化学性质(1)甲烷(CH4)。①稳定性:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。②燃烧反应:化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。③取代反应:在光照条件下与Cl2发生取代反应,第一步反应的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl,继续反应依次还可生成。CH2Cl2、CHCl3、CCl4-6-自主预诊考向突破(2)乙烯(CH2CH2)。完成下列化学方程式:①燃烧:C2H4+3O22CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。②加成反应:有机物分子中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。CH2CH2+Br2CH2BrCH2BrCH2CH2+H2CH3CH3CH2CH2+HClCH3CH2ClCH2CH2+H2OCH3CH2OH不饱和-7-自主预诊考向突破③加聚反应:nCH2CH2CH2—CH2。微点拨乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不相同,前者是发生了加成反应,后者是发生了氧化反应。可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯,但不可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯。-8-自主预诊考向突破(3)苯()。完成下列化学方程式:①燃烧:2C6H6+15O212CO2+6H2O(火焰明亮并带有浓烟)。-9-自主预诊考向突破②取代反应:苯与液溴的取代反应:;苯的硝化反应:。③加成反应:一定条件下与H2加成:。+Br2+HBr+HNO3+H2O+3H2-10-自主预诊考向突破4.烷烃(1)烷烃的结构与性质。通式CnH2n+2(n≥1)结构链状(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,其余价键均被氢原子饱和特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1molCnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA密度随着分子中碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高状态气态→液态→固态,碳原子数小于5(新戊烷例外)的烷烃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)-11-自主预诊考向突破(2)烷烃的习惯命名。①当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当n10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。如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。-12-自主预诊考向突破5.有机物结构的表示方法[以乙烯(C2H4)为例]电子式H··H用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子结构式(1)具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;(2)表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型结构简式CH2CH2结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)球棍模型小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型用不同体积的小球表示不同大小的原子-13-自主预诊考向突破微点拨键线式的表示方法。碳碳键用短线来体现,拐点或端点表示碳原子,碳原子上的氢原子不必标出,其他原子及其他原子上的氢原子都要指明。如丙烯、正丙醇的键线式分别为、。-14-自主预诊考向突破自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键。()(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯不能发生氧化反应。()(3)1molCH4与1molCl2在光照条件下反应,生成1molCH3Cl气体。()(4)甲烷与Cl2和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型。()(5)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别。()(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)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×-15-自主预诊考向突破2.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同?能否用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷?能否用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯?提示:褪色原理不相同,前者是发生了加成反应,后者是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化。由于乙烷与酸性KMnO4溶液不发生反应,而乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。要除去乙烷中的乙烯时,可选用溴水而不能选用酸性KMnO4溶液,因为酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化成CO2,又增加了新的杂质。-16-自主预诊考向突破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乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色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;属于加聚反应的是。提示:⑥②④①③⑤-17-自主预诊考向突破考向1表示有机物组成和结构的几种形式之间的关系典例❶丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语中,不正确的是()A.实验式:CH2B.结构简式:CH2CHCH3C.球棍模型:D.聚合后的结构简式:CH2—CH—CH3答案解析解析关闭丙烯的分子式为C3H6,最简式(实验式)为CH2,A项正确;丙烯分子中含有一个碳碳双键,其结构简式为CH2CHCH3,B项正确;丙烯是含碳碳双键的烯烃,球棍模型为,C项正确;聚丙烯为高分子化合物,由丙烯加聚得到,其结构简式为,D项错误。答案解析关闭D-18-自主预诊考向突破对点演练1下列化学用语表示正确的是()①甲基的电子式:H··C··H····H②乙烯的结构简式:CH2CH2③蔗糖的化学式:C12H22O11④苯分子的比例模型:A.①②③B.③④C.②③④D.④答案解析解析关闭①中甲基的电子式应为H··C·H····H,②中乙烯的结构简式应为CH2CH2。答案解析关闭B-19-自主预诊考向突破考向2几种重要烃的结构与性质典例❷(2019全国1,8)关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法正确的是()A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯答案解析解析关闭该物质分子中含有碳碳双键,可以被稀高锰酸钾溶液氧化,能使稀高锰酸钾溶液褪色,能发生加成聚合反应,A项错误,B项正确;该物质分子中含有甲基,所有原子不可能共平面,C项错误;该物质分子中不含易溶于水的基团,因此不易溶于水,D项错误。答案解析关闭B-20-自主预诊考向突破易错警示(1)甲烷与氯气发生取代反应,得到的有机产物是混合物,其中有机产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他的都是液体。(2)烷烃与Cl2的取代反应,每取代1mol氢原子,需要消耗1molCl2。(3)烷烃分子直链中含有多个碳原子时,碳原子并不在一条直线上,而是呈锯齿状;一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1molCnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA。(4)利用溴水、酸性KMnO4溶液均可鉴别乙烷和乙烯,但要除去乙烷中的乙烯时,只能选用溴水,因为酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化成CO2而引入新的杂质。-21-自主预诊考向突破对点演练2下列关于有机化合物的认识中正确的是()A.甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液褪色B.苯使溴水褪色是因为发生了氧化反应C.苯和液溴在FeBr3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,反应类型相同答案解析解析关闭甲烷和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;苯将溴从溴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。答案解析关闭C-22-自主预诊考向突破考向3有机反应类型的判断典例❸(2019陕西高三上学期教学质量检测)为了减少环境污染,降低化石燃料消耗,我国正在积极推广乙醇汽油。乙醇可以由淀粉或者纤维素经水解、发酵制取。下列说法正确的是()A.纤维素水解反应属于取代反应B.乙醇可由乙烷发生加成反应制取C.乙醇可被酸性高锰酸钾氧化为乙酸,说明乙酸不能发生氧化反应D.可用新制氢氧化铜悬浊液检验纤维素是否水解完全答案解析解析关闭纤维素完全水解生成葡萄糖,属于取代反应,故A正确;乙烷是饱和烃,不能发生加成反应,乙醇可以由乙烯与水加成得到,故B错误;乙酸可发生氧化反应,如乙酸燃烧生成二氧化碳和水,故C错误。新制的氢氧化铜悬浊液只能检验葡萄糖是否存在,只能说明纤维素是否发生水解,无法说明纤维素是否完全水解,故D错误。答案解析关闭A-23-自主预诊考向突破对点演练3下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()A.甲烷与氯气混合后在光照条件下反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C.将苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成;乙烯与水生成乙醇D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应答案解析解析关闭A项,分别属于取代反应、氧化反应;B项,都属于加成反应;C项,分别属于取代反应、加成反应;D项,分别属于物理变化(萃取)、加聚反应。答案解析关闭C-24-自主预诊考向突破深度指津1.液溴、溴水、酸性KMnO4溶液与各类烃反应的比较烃试剂烷烃烯烃苯液溴光照条件下与溴蒸气发生取代反应发生加成反应互溶,有催化剂存在时,可发生取代反应溴水不反应,液态烷烃可萃取溴水中的溴而使溴水层褪色发生加成反应,溶液褪色不反应,可发生萃取而使溴水层褪色酸性KMnO4溶液不反应发生氧化反应,溶液褪色不反应;分层,上层无色,下层紫红色-25-自主预诊考向突破2.有机反应类型的判断(1)依据定义及所含官能团判断。取代反应取代反应的特点是“有上有下”,反应中一般有副产物生成;卤代、水解、硝化、酯化等反应均属于取代反应加成反应加成反应的特点是“只上不下”,有机反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等氧化反应主要包括有机物的燃烧,碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化,葡萄糖(含醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应,醇的催化氧化等-26-自主预诊考向突破(2)依据反应条件判断。①当反应条件是稀酸并加热时,通常为酯类或糖类的水解反应。②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热,并有O2参加反应时,通常为醇的催化氧化。③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键或苯环的加成反应。④当反应条件为光照且与卤素单质(Cl2或溴蒸气)反应时,通常为烷烃或苯环侧链烷基上的氢原子发生的取代反应。⑤当反应条件为FeX3(X表示卤素原子)作催化剂且与X2反应时,通常为苯环上的氢原子被卤素原子取代,发生取代反应。-27-自主预诊考向突破碳原子的成键特征、同系物、同分异构体1.有机物中碳原子的成键特点(1)原子