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1、四川省成都市经济技术开发区实验中学高三化学总复习 9 1 甲烷 乙烯 苯煤 石油 天然气的综合利用 考纲解读 1 了解有机物中碳的成键特征 2 了解有机化合物的同分异构现象 3 了解 甲烷等烷烃的主要性质 4 了解乙烯 苯等有机化合物的主要性质 5 了解乙烯 氯乙烯 苯的衍生物等在化工生产中的重要作用 6 了解煤 石油 天然气等资源的综合利用 考点一甲烷的结构与性质 1 组成和结构 2 物理性质 颜色状态溶解性密度 色 态 溶于水比空气 3 化学性质 稳 稳定性 性质稳定 与 高锰酸钾等 不反应 燃 燃烧反应 代 取代反应 在光照条件下与Cl2反应 依次又生成了 其中 为气体 为油状液体 4
2、烷烃 1 通式 n 1 2 结构特点 烃分子中碳原子之间都以 结合成链状 剩余价键均与 原子结合 使每个 碳原子都达到价键饱和 烷烃又叫饱和烃 3 物理性质 状 态 常 温 下 气 态 烷 烃 只 有 和新戊烷 熔 沸点 随碳原子数增加 熔 沸点逐渐 密度 均比水 随碳原子数增多 密度逐渐 水溶性 均 溶于水 4 化学性质 与CH4相似 5 习惯命名法 当碳原子数n 10 时 用 表示 若n 10 时 用汉字数字表示 如 C8H18命名为 C18H38命名为 当碳原子数n相同时 用正 异 新来区别 如 CH3CH2CH2CH2CH3称为 称为 称为 1 如何证明甲烷的空间构型为正四面体形 而不
3、是正方形 2 1 甲烷和烷烃的特征反应为取代反应 1 mol 甲烷和 0 5 mol 氯气发生取代反应只生成 CH3Cl 吗 2 能否用 CH4的取代反应制取纯净的CH3Cl 3 若要将0 6 mol甲烷完全和氯气发生取代反应 并且生成相同物质的量的四种取代物 则需要氯气的物质的量为 A 2 5 mol B 4 5 mol C 0 6 mol D 1 5 mol 4 已知甲烷是正四面体形结构 根据烷烃的碳原子连接情况分析 碳原子是否处于一条直 线 考点二同系物 同分异构体 1 同系物 1 定义 相似 在分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质互称为 同系物 2 注意 结构相似 并不是完全相同
4、如 CH3CH2CH3 无支链 与 有支 链 是同系物 通式相同 但符合同一通式的不一定是同系物 如羧酸和酯 烷烃例外 2 同分异构现象 化合物具有相同的 但具有不同 的现象 3 同分异构体 1 定义 具有 现象的化合物互称为同分异构体 2 烷烃的同分异构体的写法 烷烃的同分异构体是最基本的碳链异构 寻找烷烃同分异构体常用的方法是 减碳移位 法 可概括为 两注意 四句话 两注意 a 选择最长的碳链为主链依次减碳变短 b 找出中心对称直线支链顺序移位 四句话 a 主链由长到短 b 支链由整到散 c 位置由心到边 d 排布孪 邻 相间 甲烷 乙烷 丙烷无同分异构体 C4H10的两种同分异构体 和
5、C5H12的同分异构体 3 常见几种烷烃基的同分异构体 5 下列说法中错误的是 化学性质相似的有机物是同系物 分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是 同系物 若烃中碳 氢元素的质量分数相同 它们必定是同系物 互为同分异构体 的两种有机物的物理性质有差别 但化学性质必定相似 A B 只有 C 只有 D 只有 6 下列各组物质属于 1 同系物的是 2 同位素的是 3 同素异形体的是 4 同一物质的是 5 同分异构体的是 A 金刚石 石墨 C60B 氕和氘C 和 D CH4与 E 麦芽糖与蔗糖 F CH2 CH CH2CH3与 G H D2与 T2 7 有机物 3 甲基戊烷 的一氯代物有 A
6、3 种B 4 种C 5 种D 6 种 考点三乙烯 1 组成与结构 2 物理性质 颜色 状态 溶解性 3 化学性质 4 用途 1 乙烯的产量是用来衡量一个国家 水平的重要标志 2 重要化工原料 3 用于植物生长 剂和果实 剂 5 烯烃 1 概念 分子里含有 的 烃 2 单烯烃的通式为 3 化学性质 烯烃的化学性质与 类似 可以发生 和 等 烯烃 使酸性 KMnO4溶液褪色 特别提醒 1 高锰酸钾能鉴别CH4和 CH2 CH2 但不能用于除去CH4中混有的CH2 CH2 因为 CH2 CH2被酸性 KMnO4氧化成 CO2 2 乙烯的结构简式为CH2 CH2 不能写成CH2CH2 3 从形式上看
7、加成反应类似于无机化学中的化合反应 但加成反应必须有有机物分子 中的不饱和键的断裂 而化合反应就不一定有不饱和键的断裂 如 H2 Cl2 2HCl 4 乙烯能与卤族元素的单质 卤化氢 H2 H2O 等在一定条件下发生加成反应 其原子 利用率为100 8 乙烯使溴水 酸性KMnO 4溶液褪色的原理是否相同 能否用酸性KMnO4溶液鉴别CH4和 CH2 CH2 9 结合乙烯的加成反应实验探究能否用溴的四氯化碳溶液鉴别CH4和 C2H4 能否用溴的四氯 化碳溶液除去CH4中的 C2H4 10 有机化学中的反应类型较多 将下列反应归类 填写序号 由乙烯制氯乙烷 乙烷在氧气中燃烧 乙烯使溴的四氯化碳溶液
8、褪色 乙烯 使酸性高锰酸钾溶液褪色 由乙烯制聚乙烯 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 考点四苯 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 无 色 液 体 有特殊气味 有 毒 不溶于水 比水 小 低 3 化学性质 特别提醒 1 苯不溶于水 密度小于水 能作溴水或碘水的萃取剂 2 苯分子中的六 个碳原子及与其直接相连的原子在同一个平面内 3 与溴的取代反应 必须使用液溴 不能使用溴水 4 分子中的碳碳键不是单双键交替的结构 六个碳碳键完全相同 可用邻位二取 代物没有同分异构体来证明 11
9、结合苯的物理性质探究如何用简单实验来证明分液漏斗内苯与水的混合物中哪一层为苯 层 12 由 CH4 C2H4 的分子结构特点分析 分子内所有原子是否 均在同一平面上 考点五煤 石油 天然气的综合利用 1 煤的综合利用 煤是由 和少量 组成的 主要含有 元素 还含有少 量 等元素 1 煤的干馏 原理 把煤 使其分解的过程 煤的干馏是一个复杂的 变化过程 煤的干馏产物 a b c d 2 煤的气化 将煤中的 转化为 的过程 目前主要方法是碳和水蒸气反应制水 煤气 化学方程式为 3 煤的液化 液化 煤 氢气 催化剂 高温 液体燃料 液化 煤 水 高温 水煤气 催化剂 高温 甲醇等 2 天然气的综合利
10、用 1 天然气的主要成分是 它是一种 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 3 石油的综合利用 1 石油的成分 石油主要是由多种 组成的混合物 所含元素以 为主 还有少量 N S P O等 2 石油的分馏 裂化 裂解的比较 石油炼制 的方法 分馏 催化裂化裂解 常压减压 原理 用蒸发冷凝的方法把石 油分成不同沸点范围的 蒸馏产物 在催化剂存在 的条件下 把相 对分子质量大 在高温下 把石 油产品中具有 长链分子的烃 沸点高的烃断 裂为相对分子 质量小 沸点低 的烃 断裂为各种短 链的气态烃或 液态烃 主要原料原油重油重油 含直链烷烃的 石油分馏产品 含石油
11、气 主要产品 溶剂油 汽油 煤 油 柴油 重油 润滑油凡士 林 石蜡 沥青 煤焦油 抗震性能好的 汽油和甲烷 乙 烷 丙烷 丁烷 乙烯 丙烯等 乙烯 丙烯 1 3 丁二烯等 3 直馏汽油和裂化汽油的区别 获得方法主要化学成分鉴别方法 直馏 汽油 原油直接分馏 物理 变化 一般是 C5 C11的烷 烃及少量的芳香烃 等 性质稳定 能使溴的四氯化碳 溶液褪色的是裂化 汽油裂化 汽油 重油裂化 化学变化 含 有 C5 C11的烷烃 和烯烃 性质活泼 4 各种工业制气的主要成分 名称来源主要成分用途 高炉煤气炼铁高炉CO2 CO等燃料 水煤气水煤气炉CO H2等燃料 化工原料 炼厂气石油炼制厂低级烷烃
12、燃料 化工原料 裂解气裂解炉 三烯二烷 石油化工原料 焦炉气炼焦炉H2 CH4 C2H4等燃料 化工原料 天然气天然气田 油田甲烷燃料 化工原料 5 三大合成材料 1 三大合成材料是指 2 聚合反应 合成聚乙烯的化学方程式 单体为 链节为 聚合度为 13 下列说法中 错误的是 A 石油中含有C5 C11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油 B 含 C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油 C 天然气的主要成分是甲烷 开采天然气应做到安全规范的操作 D 煤中含有苯和甲苯 可用分馏的方法把它们分离出来 14 如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题 将石油分馏得到的重油进 行裂化可以获得更
13、多的轻质燃油 资料一 石蜡是含有20 30 个碳原子的烷烃的混合物 常温下呈固态 资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂 某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化 装置如下图 实验过程中可观察到 烧瓶 中固体石蜡先熔化 试管 中有少量液体凝结 试管 中酸性高锰酸钾溶液褪色 实验后闻试管 中液体气味 具有汽油的气味 1 该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为 为保证实验成功 实验前必须进行的操作是 装置中较长导管的作用是 2 试管 中有少量液体凝结说明了 3 试管 中溶液褪色说明了 4 能否用试管 中的液体萃取溴水中的溴 填 能 或 不能 理由是 5 写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学
14、方程式 6 石油裂化的重要意义是 有机物组成和结构的几种表示方法 种类实例含义 分子式C2H4 用元素符号表示物质分子组成的式子 可反 映出一个分子中原子的种类和数目 最简式 实验 式 CH2 表示物质组成的各元素原子最简整数比的 式子 由最简式可求最简式量 分子式 是最简式的整数倍 电子式 用 或 表示原子最外层电子成键 情况的式子 结构式 具有化学式所能表示的意义 能反映物质 的结构 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CH2 CH2 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
15、球表示不同大小的原子 以上有机物组成和结构的表示在高考题的选择题中经常以判断正误的形式考查 有时也 在有机推断题中出现 例 1 如图所示是几种烷烃的球棍模型 试回答下列问题 1 A B C三者的关系是 2 A 的分子式为 C的名称为 3 写出 C的同分异构体的结构简式 以上各图均能表示甲烷的分子结构 哪一种更能反映其真实的存在状况 甲烷 乙烯 苯的比较 1 分析甲烷 乙烯 苯的空间结构 总结如何判断有机物分子的空间结构 2 甲烷 乙烯 苯均可与溴发生反应 试从反应条件和反应类型上加以区别 3 根据甲烷 乙烯 苯与溴 KMnO4 H 的反应情况 总结三种物质的性质 例 2 下列说法正确的是 A
16、甲苯中所有原子都处于同一平面内 B 甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C 酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷 D 乙烯可以与氢气发生加成反应 苯不能与氢气加成 例 3 已知化合物B3N3H6 硼氮苯 与 C6H6 苯 分子结构相似 如图 则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为 A 2 B 3 C 4 D 6 苯和溴的反应 例 4 实验目的 认识苯与溴的反应 反应原理 Br2 Fe HBr 实验试剂 苯 液溴 铁粉 蒸馏水 AgNO3溶液 CCl4 实验设计 图 a 是某教师完成苯与液溴反应的演示实验 1 苯与液溴反应属于 反应 填反应类型 图 a 装置中缺少什么仪器 如果不缺 不必作 答 2 某研究性学习小组对它进行改进 改进后的装置如图 b 所示 请分析其优点 例 5 用 A B C三种装置都可制取溴苯 请仔细分析三套装置 并完成下列问题 1 写出三个装置中都发生的两个反应的化学方程式 写出 B的试管中还发生的反应的化学方程式 2 装置 A C中长导管的作用是 3 B C 装置已连接好 并进行了气密性检验 也装入了合适的药品 接下来要使反应 开始 对 B应进行的操作是 对
