《浙江省2017年高考化学（学考标准+条目解析）第十四讲 化石燃料与有机化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省2017年高考化学（学考标准+条目解析）第十四讲 化石燃料与有机化合物（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、四讲化石燃料与有机化合物 一、甲烷的分子组成、结构特征、主要性质 1.存在 是天然气、沼气、瓦斯、坑道气、可燃冰的主要成分。 2.分子组成与结构特征 典例1关于甲烷的立体结构描述: 甲烷分子中键角相等,且都是10928 甲烷的一氯代物只有一种 甲烷的二氯代物只有一种能证明甲烷分子的空间结 构为正四面体结构 的是 ( ) A.B.C. D. C 解析:甲烷分子中键角相等,且都是10928,则只能是正四面体结构。甲 烷无论是平面形结构还是正四面体结构,其一氯代物均只有一种,不能证明 其为正四面体结构。只有是正四面体结构,甲烷的二氯代物才能只有一种 。故选C。 3.主要性质 (1)物理性质。 无色、
2、无味、比空气的密度小、难溶于水的气体。 (2)化学性质。 甲烷的氧化反应(燃烧) 现象:在空气中燃烧,发出明亮的淡蓝色火焰,放出大量的热,无烟。 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。 甲烷与氯气的取代反应有机物分子里的某种原子(或原子团)被另一 种原子(或原子团)所取代的反应 现象:光照条件下,集气瓶内气体的黄绿色褪去,有白雾产 生,集气瓶内水 位不断上升,集气瓶内壁有油状液体生成。 其中一氯甲烷是无色气体,二氯甲烷是难溶于水的无色液体,三氯甲烷( 氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是无色有机溶剂。 典例2在光照条件下,将1 mol CH4与Cl2反应,得到4种有机取代物
3、和氯化 氢,则产 物最多的是( ) A.HCl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.CCl4 A 解析:发生取代反应时,每有1分子Cl2参与反应,就有1分子HCl生成,因此产 物最多的是HCl。 二、同系物的概念、烷烃的分子组成和简单命名 1.同系物 分子结构相似,在组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的一系列有机化 合物互称为同系物。同系物必须同时具备两个条件: (1)结构相似:指官能团的种类和个数都必须相同。如甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷互称为同系物,而甲烷、乙烯不互称为同系物。 (2)分子组成上相差1个或若干个“CH2”。 2.同系物、同位素、同素异形体间的比较 3.烷烃的分子组成和简单
4、命名 (1)定义:在烃的分子中,碳原子之间都以碳碳单键结 合成链状,碳原子剩 余的价键全部跟氢原子相结合,达到“饱和”。 (2)通式:CnH2n+2(n1),满足该通式的一定是烷烃 。 答案:互为同系物 2,2,4-三甲基戊烷 三、石油的分馏、裂化、裂解的主要原理及产物 典例4下列说法错误 的是( ) A.石油中含有C5C12的烷烃 ,可以通过石油的分馏得到汽油 B.含C20以上烷烃 的重油经过 催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解是为了获得更多化工原料,如乙烯、丙烯等 D.石油是烃的混合物,而经过 分馏得到的汽油、煤油、柴油是由烃组 成 的纯净 物 D 解析:汽油、煤油、柴油虽是经过石油分馏得
5、到的产品,但仍是由不同沸 点范围的烃组成的混合物。 四、乙烯的分子组成、结构特征及主要性质 1.乙烯的分子组成与结构特征 乙烯分子是一个平面结构,六个原子处于同一个平面,分子中含有碳碳双 键,碳原子为“不饱和碳原子”。 2.主要化学性质 (1)加成反应。 乙烯通入溴水中(或溴的四氯化碳溶液),溴水(或溴的四氯化碳溶液)褪色, 说明乙烯能与溴发生加成反应。 CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br(1,2-二溴乙烷) 加成反应的定义:有机物分子里双键(或叁键 )两端的碳原子跟其他原 子或原子团直接结合生成新的有机化合物的反应。 加成反应的特征:产物只有一种,从形式上看,与无机反应中的化合反应
6、相似。 加成反应发 生的结构原因:碳碳双键(C=C)两条共价键中的一条易断 裂。 乙烯不仅能与溴单质发 生加成反应,而且还能与H2、Cl2、HX(卤化 氢)、H2O等在一定条件下发生加成反应。 烷烃 不能发生加成反应用于鉴别 乙烯与甲烷。 (2)氧化反应。 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪为无色。原因:乙 烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了。 氧化反应发 生的结构原因:分子中含有碳碳双键(C=C)。 乙烯能被酸性高锰酸钾溶液所氧化可用于甲烷与乙烯的鉴别 。 (3)燃烧。 纯净 乙烯在空气中能安静地燃烧,火焰明亮,有黑烟产生。反应的化学方 程式为 燃烧的实质 是氧化反应。 有机物分子的含碳
7、量越大,单位物质的量的耗氧量越大,在空气中越不 容易充分燃烧,产生的烟也越多。 典例5下列不属于加成反应的是( ) A.乙烯与氢气反应生成乙烷 B.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷 C.乙烷与氯气反应生成氯乙烷 D.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色 C 解析:乙烷与氯气反应,是由于发生了取代反应才生成氯乙烷。 五、乙炔的分子组成及主要性质 1.乙炔的分子组成与结构特征 乙炔分子是一个直线形结构,四个原子处于同一直线上,分子中含有碳碳 叁键 ,碳原子为“不饱和碳原子”。 注意因乙炔含碳量大,燃烧时有浓烟。 使酸性高锰酸钾溶液褪色。 典例6100 mL乙烷和乙炔的混合气体,一定条件下与相同状况下60
8、mL氢 气充分反应,检验 反应后所得气体只有乙烷,原混合气体中乙炔的体积分数 为( ) A.30%B.40%C.50% D.60% A 解析:由于1体积乙炔与2体积氢气恰好彻底加成生成乙烷,因此消耗60 mL氢气说明乙炔体积为30 mL,故选A。 六、可燃性燃料(气、液)在保存、点燃中的安全问题 1.可燃性气体点燃前必须验纯 。 验纯 的具体操作是:将装满可燃性气体的试管口朝下放置,用拇指按住试 管口,移到火焰附近,移开拇指,若发出轻微的“噗”的声音则说 明已纯;否则 不纯。 2.保存时注意避光,低温。 七、煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物 注意煤的气化、液化和干馏都是化学变化。 典例7下
9、列关于石油和煤的综合利用,正确的是( ) A.石油的分馏是化学变化 B.石油的裂解是为了提高汽油的产量和质量 C.煤的干馏可以制得焦炭和煤焦油等 D.煤的液化和气化是物理变化 C 解析:石油的分馏是物理变化,A项错误。石油的裂解是为了得到乙烯等 不饱和烃,B项错误。煤的液化和气化是化学变化,D项错误。煤的干馏可以 制得焦炭、煤焦油、焦炉煤气等,C项正确。 八、苯的分子组成、结构特征、主要性质 1.苯的分子组成、结构特征 (1)平面正六边形结构,分子中6个碳原子、6个氢原子均在同一平面上,各个键角都是 120。 (2)碳碳键键长 相等,无单键 、双键之分,是一种介于CC和C=C之间的特殊的共价键
10、 。 九、取代、加成等基本有机反应类型的判断 注意苯在一定条件下也可以发生加成反应。 典例8下列物质都是以苯为反应物在一定条件下制得的,其中不是通过取 代反应制得的是( ) A 解析:B、C、D项中有机物都是苯环上的一个氢原子被取代后的产物,A 项是苯与氢气发生加成反应的产物。故选A。 十、根据化学式进行相对分子质量、元素的质量分数的计算 1.最简式相同的一组有机物,各种元素的质量分数都是定值,求其中某种 元素的质量分数,可直接根据最简式来计算。 如乙炔和苯的最简式相同,碳、氢的质量分数也就分别相同。 2.有机混合物的组成元素有三种,其中两种元素的原子个数比相同,质量 分数比是固定的,给出其中
11、一种元素的质量分数,可求第三种元素的质量分 数。 如乙醛(CH3CHO)与乙酸(CH3COOH),二者分子中N(C)N(H)=12。 3.由相对分子质量相同的两种有机物组成的混合物,某种元素的原子个 数相同,质量分数相同,求该元素的质量分数。 如:甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)的化合物。相对分子质量均为92,氢元素 的质量分数都是 100%=8.7%,因此这两种物质不论怎么混合,含氢的质 量分数都为定值8.7%。 4.有机混合物的组成元素有三种,需要变形后才能找出某两种元素间存 在“量”上的固定关系,给出其中一种元素的质量分数,求第三种元素的质量 分数。 如:乙炔(C2H2)与乙醛(C2H4O)的混合气体。若含氧量为a%,计算含碳量 。 分析: 十一、由元素质量分数或组成元素的质量比、相对分子质量推断有机物 分子式 典例9120 、101 kPa下,将下列有机物分别与足量的空气混合,引燃反 应后恢复到原来的温度,气体体积不变的是( ) A.C2H6B.C2H4 C.C3H8D.C6H6 B
