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1、第三单元脂肪烃石油第三单元脂肪烃石油化学工业化学工业专题九认识有机化合物专题九认识有机化合物 常见的烃常见的烃2013高考高考导导航航考纲要求考纲要求1.以烷、烯、炔烃的代表物为例以烷、烯、炔烃的代表物为例, 比较它比较它们在组成、结构、性质上的差异们在组成、结构、性质上的差异. 2.了解有机反应的主要类型了解有机反应的主要类型(如加成反应、如加成反应、取代反应、消去反应等取代反应、消去反应等). 3.了解天然气、石油液化气和汽油的主要了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用成分及其应用. 命题热点命题热点预测预测2013高考命题高考命题, 甲烷、乙烯及其同系甲烷、乙烯及其同系物将会与新
2、能源、环境保护等问题相结物将会与新能源、环境保护等问题相结合进行考查合进行考查, 不仅考查烃分子的结构和性不仅考查烃分子的结构和性质质, 反应类型的判断反应类型的判断, 还会考查同分异构还会考查同分异构体的书写、判断体的书写、判断. 教教材材回回扣扣夯夯实实双双基基一、甲一、甲烷烷、乙、乙烯烯、乙炔、乙炔1组组成和成和结结构构名名称称分子分子式式结构式结构式结构结构简式简式键角键角空间空间构型构型甲甲烷烷CH4CH4_正四正四面体面体10928名名称称分子分子式式结构式结构式结构简式结构简式键角键角空间构空间构型型乙乙烯烯C2H4_120_乙乙炔炔C2H2_180_平面平面形形直线直线形形2.
3、化学性化学性质质(1)甲甲烷烷的取代反的取代反应应(以与以与Cl2的取代的取代为为例例)反反应应原理原理: 反反应应特点特点: CH4分子中的分子中的氢氢原子逐原子逐步被步被氯氯原子替代原子替代, 每从每从CH4分子中取分子中取代代1 mol H原子原子, 就消耗就消耗1 mol Cl2分分子子. (2)乙乙烯烯、乙炔的加成反、乙炔的加成反应应思想感悟思想感悟1 与与Br2加加成成能生成几种物能生成几种物质质？【提示提示】4种种. 结构中存在单、双键交替结构中存在单、双键交替, 这样在这样在发生加成反应时发生加成反应时, 可以可以发发生生1,2- 加成或加成或3,4- 加成加成, 也可也可以以
4、发发生生1,4- 加成加成, 还还可以可以发发生全加成生全加成, 故与故与Br2反反应时应时, 加成加成产产物有物有: 二、脂肪二、脂肪烃烃的来源和石油化学工的来源和石油化学工业业1石油的分石油的分馏馏(1)原理原理: 利用利用烷烃烷烃沸点不同沸点不同, 对对石油石油加加热热, 使其汽化使其汽化, 再按沸点的不同再按沸点的不同, 分分离出不同的离出不同的馏馏分分. (2)常常压压分分馏馏与减与减压压分分馏馏的区的区别别常压分馏常压分馏减压分馏减压分馏原原理理在较低压强下在较低压强下, 沸沸点高的烃在较低温点高的烃在较低温度下汽化度下汽化产产品品石油气、汽油、煤石油气、汽油、煤油、轻柴油等油、轻
5、柴油等重柴油、润滑油、重柴油、润滑油、石蜡等石蜡等产产品品特特点点分子中含碳原子数分子中含碳原子数较少较少, 沸点相对较沸点相对较低低分子中含碳原子数分子中含碳原子数较多较多, 沸点相对较沸点相对较高高2.天然气、液化石油气的主要成分天然气、液化石油气的主要成分(1)天然气天然气: 主要成分主要成分为为CH4. (2)液化石油气液化石油气: 主要是主要是烷烃烷烃的混合物的混合物. 思考感悟思考感悟2石油的裂化和裂解相同石油的裂化和裂解相同吗吗？【提示提示】不相同不相同. 在一定条件下在一定条件下(加加热热加加压压或存在催化或存在催化剂剂)把相把相对对分子分子质质量大、沸点高的量大、沸点高的烃烃
6、断裂断裂为为相相对对分子分子质质量小、沸点低的量小、沸点低的烃烃, 这这种方法叫裂化种方法叫裂化, 其目的是提高其目的是提高轻质轻质液体燃料的液体燃料的产产量量, 特特别别是提高汽油的是提高汽油的产产量量. 在石油化工生在石油化工生产产中中, 采用更高的温度采用更高的温度(700 800 , 有有时时甚至甚至选选1000 以上以上), 使石油分使石油分馏产馏产物中物中长链烃长链烃断断裂成乙裂成乙烯烯、丙、丙烯烯等小分子气等小分子气态烃态烃和少和少量液量液态烃态烃的加工的加工过过程程, 称称为为石油的裂解石油的裂解. 其目的是其目的是获获得乙得乙烯烯、丙、丙烯烯等有机化工原料等有机化工原料, 是
7、工是工业获业获得乙得乙烯烯的主要方法的主要方法. 裂解又称深度裂裂解又称深度裂化化. 考点串讲考点串讲深度剖析深度剖析考点一不考点一不饱饱和和烃烃的化学性的化学性质质1加成反加成反应应(1)构成有机物不构成有机物不饱饱和和键键的两个原子与的两个原子与其他原子或原子其他原子或原子团团直接直接结结合生成新物合生成新物质质的反的反应应. 如如烯烃烯烃的不的不对对称加成称加成氢氢加到含加到含氢氢多的不多的不饱饱和碳原子一和碳原子一侧侧. 共共轭轭二二烯烃烯烃的加成的加成共共轭轭二二烯烃烯烃与一定量的与一定量的卤卤素素单质发单质发生生加成反加成反应时应时, 加成方式有加成方式有1,2- 加成加成, 1,
8、4- 加成和完全加成加成和完全加成. (2)炔炔烃烃也能也能发发生加成反生加成反应应. 如如2加聚反加聚反应应一些具有不一些具有不饱饱和和键键的有机化合物可以的有机化合物可以通通过过加成反加成反应应得到高分子化合物得到高分子化合物, 如如乙乙烯烯加聚得到聚乙加聚得到聚乙烯烯:炔炔烃烃通常通常难难以自身加聚以自身加聚, 但乙炔在一但乙炔在一定条件下定条件下发发生加聚反生加聚反应应得到聚乙炔得到聚乙炔:不同不同烯烃烯烃分子分子间间也可也可发发生加聚反生加聚反应应, 如如【特特别别提醒提醒】(1)上述两种加聚反上述两种加聚反应应的的产产物物虽虽然写然写法不同法不同, 但代表了同一种物但代表了同一种物
9、质质. (2)加聚反加聚反应应属于加成反属于加成反应应. 3氧化反氧化反应应不但能燃不但能燃烧烧, 而且而且还还能使酸性能使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色. 即即时应时应用用1.如下如下图图, 在光照条件下在光照条件下, 将盛将盛有有CH4和和Cl2的量筒倒扣于盛有的量筒倒扣于盛有饱饱和和食食盐盐水的水的烧烧杯中杯中进进行行实验实验, 对实验现对实验现象及象及产产物的分析中物的分析中错误错误的是的是_. A混合气体的混合气体的颜颜色色变变浅浅, 量筒中液量筒中液面上升面上升B量筒内壁上出量筒内壁上出现现的油状液滴的油状液滴, 应应是三是三氯氯甲甲烷烷、四、四氯氯甲甲烷烷的混合物的混合物C烧烧杯
10、中有白色固体物杯中有白色固体物质质析出析出D甲甲烷烷与与氯氯气反气反应应后的后的产产物只有物只有CCl4.根据根据烯烃烯烃的性的性质质回答下列回答下列问题问题: (1)一瓶无色气体一瓶无色气体, 可能含有可能含有CH4和和CH2=CH2, 或其中的一种或其中的一种, 与一瓶与一瓶Cl2混合后光照混合后光照, 观观察到黄察到黄绿绿色逐色逐渐渐褪褪去去, 瓶壁有少量无色油状小液滴瓶壁有少量无色油状小液滴. 由上述由上述实验现实验现象推断出象推断出该该瓶气体中瓶气体中一定含有一定含有CH4, 你你认为认为是否正确是否正确, 为为什什么？么？_。上述上述实验实验中可能涉及的反中可能涉及的反应类应类型有
11、型有_. (2)含有含有 的化合物与的化合物与CH2=CH2一一样样, 在一定条件下可聚在一定条件下可聚合成高分子化合物合成高分子化合物. 广泛用作广泛用作农农用薄膜的聚用薄膜的聚氯氯乙乙烯烯塑塑料料, 是由是由 聚合而成的聚合而成的, 其其化学方程式是化学方程式是_. 电电器包装中大量使用的泡沫塑料的器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙主要成分是聚苯乙烯烯( ), 它是由它是由_(写写结结构构简简式式)聚合聚合而成的而成的. 解析解析: .反反应应中中Cl2被消耗被消耗, 产产物有物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl, 其中其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4
12、为为不溶于水的油状液体不溶于水的油状液体, HCl溶于水溶于水, 气体体气体体积积减小减小, 且溶液中且溶液中c(Cl)增增大大, 而析出而析出NaCl白色固体白色固体, 故故A、C正正确确, B、D错误错误. .(1)因因为为CH2=CH2Cl2CH2ClCH2Cl, 经经反反应应也能使黄也能使黄绿绿色逐色逐渐渐褪去褪去,且且CH2ClCH2Cl为为油状油状液体液体,故不能故不能说说明无色气体中一定含明无色气体中一定含CH4. 涉及到的反涉及到的反应类应类型可能有取代反型可能有取代反应应和加成反和加成反应应. 答案答案: .BD.(1)不正确不正确, 因因为为CH2=CH2也也可以与可以与C
13、l2发发生加成反生加成反应应, 而使黄而使黄绿绿色色逐逐渐渐褪去褪去, 生成的生成的CH2ClCH2Cl也是也是油状液体油状液体取代反取代反应应、加成反、加成反应应考点二考点二烃烃燃燃烧烧的的规规律律1气气态烃态烃完全燃完全燃烧烧前后气体体前后气体体积积的的变变化化y4时时, V0, 体体积积不不变变. y4时时, V0, 体体积积增大增大. y4时时, V0, 体体积积减小减小. (2)燃燃烧烧后温度低于后温度低于100 , 即水即水为为液液态时态时: (3)无无论论水水为为气气态还态还是液是液态态, 燃燃烧烧前后前后气体体气体体积积的的变变化都只与化都只与烃烃分子中的分子中的氢氢原子数有关
14、原子数有关, 而与而与烃烃分子中的碳原子分子中的碳原子数无关数无关. 2有机物的有机物的组组成与燃成与燃烧产烧产物的关系物的关系(3)不同的有机物完全燃不同的有机物完全燃烧时烧时, 若生成若生成的的CO2和和H2O的物的物质质的量之比相同的量之比相同, 则则它它们们分子中分子中C原子与原子与H原子的原子原子的原子个数比也相同个数比也相同. 3耗氧量大小比耗氧量大小比较较(1)等等质质量的量的烃烃(CxHy)完全燃完全燃烧烧, 耗氧耗氧量与碳的百分含量或量与碳的百分含量或氢氢的百分含量有的百分含量有关关. 碳的百分含量越高碳的百分含量越高, 耗氧越少耗氧越少, 或或y/x值值越小越小, 耗氧量越
15、少耗氧量越少. (2)等等质质量的量的烃烃, 若最若最简简式相同式相同, 完全完全燃燃烧烧耗氧量相同耗氧量相同, 且燃且燃烧产烧产物也相同物也相同. 推广推广: 最最简简式相同的式相同的烃烃无无论论以何种比以何种比例混合例混合, 只要只要总质总质量相同量相同, 耗氧量就相耗氧量就相同同. 【特特别别提醒提醒】烃烃完全燃完全燃烧实质烧实质是将是将烃烃中的碳中的碳转转化化为为二氧化碳二氧化碳, 烃烃中的中的氢转氢转化化为为水水, 要学会要学会运用运用质质量守恒定律量守恒定律进进行有关行有关计计算和推算和推断断, 解决相关解决相关实际问题实际问题. 即即时应时应用用2400 K、101.3 kPa时
16、时, 1.5 L某某烃烃蒸气能在蒸气能在a L氧气中完全燃氧气中完全燃烧烧, 体体积积增增大至大至(a3) L(相同条件下相同条件下). 请请回答下回答下列列问题问题: (1)该烃该烃在在组组成上必成上必须满须满足的基本条足的基本条件是件是_. (2)当当a10 L时时, 该烃该烃可能的分子式可能的分子式为为_. (3)当当该烃该烃的分子式的分子式为为C7H8时时, a的取的取值值范范围为围为_. 解析解析: (1)根据根据烃烃完全燃完全燃烧烧的通式和差的通式和差量法可以求解量法可以求解, 即即: (2)由于由于该烃该烃在在O2中完全燃中完全燃烧烧, 故故O2足足量量, 即即: 1.5(xy/
17、4)10, 且且y8, 解得解得x14/3, 且且x为为整数整数, 结结合合该烃该烃中的中的氢氢原子数原子数为为8, 可知可知该烃该烃可能可能为为C4H8或或C3H8. (3)当当烃烃的分子式的分子式为为C7H8时时, 烃烃完全完全燃燃烧烧, 即即: a1.5(xy/4), 且且y8, 求求得得a13.5. 答案答案: (1)该烃该烃分子中分子中氢氢原子数原子数为为8(2)C4H8、C3H8(3)a13.5命题视角命题视角把脉高考把脉高考视视角角 1 1教材高频考点教材高频考点例例1 甲甲烷烷中混有乙中混有乙烯烯, 欲除去乙欲除去乙烯烯得到得到纯净纯净的甲的甲烷烷, 最好依次通最好依次通过过盛
18、有盛有何种何种试剂试剂的洗气瓶的洗气瓶()A澄清石灰水、澄清石灰水、浓浓硫酸硫酸B酸性酸性KMnO4溶液、溶液、浓浓硫酸硫酸C溴水、溴水、浓浓硫酸硫酸D浓浓硫酸、酸性硫酸、酸性KMnO4溶液溶液【解析解析】乙乙烯烯分子中存在双分子中存在双键键, 能能与与Br2发发生加成反生加成反应应而被除去而被除去. 酸性酸性KMnO4溶液具有溶液具有强强氧化性氧化性, 能将能将乙乙烯烯氧化成氧化成CO2混入混入CH4中中, 使使CH4不不纯净纯净. 浓浓硫酸硫酸虽虽有有强强氧化性氧化性, 但常温下但常温下却无法氧化乙却无法氧化乙烯烯, 只能吸收乙只能吸收乙烯烯中的中的水分水分. 【答案答案】C【名名师师指津
19、指津】除去除去烷烃烷烃气体中的气体中的烯烯烃烃、炔、炔烃烃气体的气体的问题问题乙乙烷烷是是烷烃烷烃气体中的代表物气体中的代表物, 乙乙烯烯是是烯烃烯烃气体中的代表物气体中的代表物, 乙炔是炔乙炔是炔烃烃气气体中的代表物体中的代表物, 这这里以它里以它们为们为例来例来说说明明问题问题. 乙乙烷烷不溶于溴水不溶于溴水, 乙乙烯烯、乙炔跟溴水、乙炔跟溴水中的溴中的溴发发生加成反生加成反应应生成液生成液态态溴代溴代物物. 因此因此, 可用溴水除去混在乙可用溴水除去混在乙烷烷气体气体中的乙中的乙烯烯气体或乙炔气体气体或乙炔气体. 乙乙烷烷不溶于酸性不溶于酸性KMnO4溶液溶液, 乙乙烯烯、乙炔在酸性乙炔
20、在酸性KMnO4溶液中被氧化溶液中被氧化, 会会生成生成CO2气体气体. 因此因此, 不宜用酸性不宜用酸性KMnO4溶液除去混溶液除去混在乙在乙烷烷气体中的乙气体中的乙烯烯气体或乙炔气体气体或乙炔气体乙乙烯烯、乙炔在溴的四、乙炔在溴的四氯氯化碳溶液中化碳溶液中发发生加成反生加成反应应生成液生成液态态溴代物溴代物, 乙乙烷烷易易溶于四溶于四氯氯化碳化碳. 因此因此, 不能用溴的四不能用溴的四氯氯化碳溶液除去混在乙化碳溶液除去混在乙烷烷气体中的气体中的烯烃烯烃气体或炔气体或炔烃烃气体气体. 跟踪跟踪训练训练下列下列说说法中法中, 错误错误的是的是()A无无论论是乙是乙烯烯的加成反的加成反应应, 还
21、还是乙是乙烯烯使酸性使酸性KMnO4溶液褪色都与分子溶液褪色都与分子含有碳碳双含有碳碳双键键有关有关B无无论论使用溴的四使用溴的四氯氯化碳溶液化碳溶液还还是是酸性酸性KMnO4溶液都可以溶液都可以鉴别鉴别乙乙烯烯和和乙乙烷烷C相同相同质质量的乙量的乙烯烯和甲和甲烷烷完全燃完全燃烧烧后后产产生的水的生的水的质质量相同量相同D乙乙烯烯的化学性的化学性质质比乙比乙烷烷的化学性的化学性质质活活泼泼解析解析: 选选C. 乙乙烯烯中的中的氢氢元素的元素的质质量分量分数小于甲数小于甲烷烷中中氢氢的的质质量分数量分数, 等等质质量量的乙的乙烯烯和甲和甲烷烷燃燃烧烧, 甲甲烷烷生成生成H2O的的质质量大量大.
22、视视角角 2 2追踪命题热点追踪命题热点 如何从石油中如何从石油中获获得更多的得更多的轻质轻质燃油一直是化学家探索的燃油一直是化学家探索的课题课题, 将石将石油分油分馏馏得到的重油得到的重油进进行裂化可以行裂化可以获获得得更多的更多的轻质轻质燃油燃油. 资资料料1: 石蜡是含有石蜡是含有2030个碳原子个碳原子的的烷烃烷烃的混合物的混合物, 常温下呈固常温下呈固态态. 例例2资资料料2: 石油催化裂化中通常使用石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化作催化剂剂. 某研究性学某研究性学习习小小组组在在实验实验室中模室中模拟拟石石油的催化裂化油的催化裂化, 装置如装置如图图, 实验过实验过程中程中可
23、可观观察到察到烧烧瓶瓶中固体石蜡先熔化中固体石蜡先熔化, 试试管管中有少量液体凝中有少量液体凝结结, 试试管管中中酸性高酸性高锰锰酸酸钾钾溶液褪色溶液褪色, 实验实验后后闻试闻试管管中液体中液体, 具有汽油的具有汽油的气味气味. (1)为为保保证实验证实验成功成功, 实验实验前必前必须进须进行行的操作是的操作是_, 装置中装置中较长导较长导管的作用是管的作用是_; (2)试试管管中少量液体凝中少量液体凝结说结说明了明了_; (3)试试管管中溶液褪色中溶液褪色说说明了明了_; (4)判断能否用判断能否用试试管管中的液体萃取中的液体萃取溴水中的溴并溴水中的溴并说说明理由明理由: _; (5)写出二
24、十写出二十烷烷裂化得到癸裂化得到癸烷烷和癸和癸烯烯的化学方程式的化学方程式_. (6)石油裂化的重要意石油裂化的重要意义义是是_. 【解析解析】炼炼制石油能得到制石油能得到许许多有机多有机化合物化合物. 石油的分石油的分馏馏、催化裂化、裂、催化裂化、裂解都是解都是炼炼制石油的重要手段制石油的重要手段. 为为了提了提高从石油得到的汽油等高从石油得到的汽油等轻质轻质油的油的产产量量和和质质量量, 可以用石油分可以用石油分馏产馏产品品为为原料原料, 在加在加热热、加、加压压和催化和催化剂剂存在下存在下, 使相使相对对分子分子质质量量较较大、大、沸点沸点较较高的高的烃烃断裂成相断裂成相对对分子分子质质
25、量量较较小、沸点小、沸点较较低的低的烃烃, 这这种种炼炼制制过过程叫程叫催化裂化催化裂化. 【答案答案】(1)检查检查装置的气密性装置的气密性导导气、冷凝气体气、冷凝气体(2)裂化生成了五个碳原子数以上的裂化生成了五个碳原子数以上的烃烃(3)裂化生成了碳原子数小于裂化生成了碳原子数小于5的的烯烃烯烃(4)不能不能, 因因为为裂化裂化产产物中有物中有烯烃烯烃, 易易与溴与溴发发生加成反生加成反应应【名名师师指津指津】石油化工是高考的重要命石油化工是高考的重要命题题内容内容, 常常结结合石油的合石油的组组成、石油化工基本原成、石油化工基本原理、利用石油理、利用石油产产品合成有机物等并品合成有机物等
26、并联联系系烃类烃类及及烃烃的衍生物的衍生物进进行行综综合命合命题题. 直直馏馏汽油中含很少不汽油中含很少不饱饱和和烃烃, 可用作可用作卤卤素素单质单质的萃取的萃取剂剂, 而裂化汽而裂化汽油含有油含有较较多不多不饱饱和和烃烃, 易与易与卤卤素素单质单质发发生加成反生加成反应应, 故不能用作故不能用作卤卤素素单质单质的萃取的萃取剂剂. 视视角角 3 3易错易误剖析易错易误剖析 以石油裂解气以石油裂解气为为原料原料, 通通过过一一系列化学反系列化学反应应可得到重要的化工可得到重要的化工产产品品增塑增塑剂剂G. 例例3请请完成下列各完成下列各题题: (1)写出反写出反应类应类型型: 反反应应_, 反反
27、应应_. (2)写出反写出反应应条件条件: 反反应应_, 反反应应_. (3)反反应应的目的是的目的是: _. (4)写出反写出反应应的化学方程式的化学方程式: _. 【常常见错误见错误】问题问题常见错误常见错误(1)常把反应类型写成常把反应类型写成“加成加成”、“取代取代”(2)对卤代烃反应的条件对卤代烃反应的条件“NaOH/醇溶醇溶液、加热液、加热”和和“NaOH/水溶液、加热水溶液、加热”混淆混淆, 易漏掉易漏掉“加热加热”条件或直接写成条件或直接写成“NaOH溶液溶液”或写为或写为“浓硫酸加热浓硫酸加热”“”“催化剂加热催化剂加热”等等问题问题常见错误常见错误(3)本小题错误主要是不明
28、确本小题错误主要是不明确步的步的原理和目的原理和目的, 不知如何回答或乱答不知如何回答或乱答(4)本小题错误主要是不能正确逆推而本小题错误主要是不能正确逆推而错写成错写成【错错因分析因分析】(1)答答题题不不规规范是范是导导致致错误错误的原因的原因, 不能把不能把“取代反取代反应应”写写为为“取代取代”等等. (2)对对典型的有机物典型的有机物转转化的特殊反化的特殊反应应条件条件识记识记不准确是不准确是导导致致错误错误的原因的原因. (3)错误错误原因原因: 不明确各步操作步不明确各步操作步骤骤的的原理和作用或答原理和作用或答题题不不规规范等范等. 本本题题考考查查的是的是CH2 CH CH
29、CH2与与X2发发生加成反生加成反应应, 生成生成CH2X CH CH CH2X, 再在再在NaOH水溶液水溶液作用下作用下发发生水解反生水解反应应生成二元醇生成二元醇(HO CH2 CH CH CH2 OH), 因在将醇催化氧化生成因在将醇催化氧化生成羧羧酸酸C时时, 碳碳碳双碳双键键更易被氧化更易被氧化, 故先用故先用HCl保保护护 生成生成B, 再将醇再将醇催化氧化生成催化氧化生成羧羧酸酸C, 然后通然后通过卤过卤代代烃烃的消去反的消去反应应(NaOH醇溶液和加醇溶液和加热热条条件下件下)重新生成重新生成 , 再酸化得到再酸化得到丁丁烯烯二酸二酸; 而而CH3 CH CH2在一在一定条件
30、下定条件下发发生取代反生取代反应应生成生成CH2 CH CH2Br, 再和再和HBr发发生加成反生加成反应应得到得到CH2Br CH2 CH2Br, 在在NaOH水溶液作用下水溶液作用下发发生水解反生水解反应应生成丙二醇生成丙二醇, 与丁与丁烯烯二二酸酸发发生生缩缩聚反聚反应应生成生成G. (4)对题对题干信息的提取有干信息的提取有误误, 或框或框图图中中信息信息( 邻邻位位H的取代反的取代反应应)的理的理解和解和应应用用错误错误. 【答案答案】(1)加成反加成反应应取代反取代反应应(2)NaOH/醇溶液、加醇溶液、加热热(或或KOH/醇溶醇溶液、加液、加热热)NaOH/水溶液、加水溶液、加热
31、热(3)防止双防止双键键被氧化被氧化(合理即可合理即可)CH2 Br CH2 CH2Br实实验验探探究究专专项项突突破破甲甲烷烷与与氯氯气的取代反气的取代反应应有些有些实验实验室室实验实验就是化学工就是化学工业业制法的制法的缩缩影影, 甲甲烷烷作作为为一种新型的清一种新型的清洁洁能源能源, 越来越受到重越来越受到重视视, 在在历历年高考中年高考中频频频频出出现现, 但主要是作但主要是作为为一种新能源的考一种新能源的考查查方式来方式来简单简单考察考察. 甲甲烷烷的性的性质实验质实验与其他无机知与其他无机知识识相相结结合的合的题题目目较为较为新新颖颖, 应应是今后高考命是今后高考命题题的一个方向的
32、一个方向. 典例探究典例探究某研究小某研究小组为组为了探究甲了探究甲烷烷和和氯氯气反气反应应的情况的情况, 设计设计了几个了几个实验实验. 请请填写下列填写下列空白空白: 实验实验一一用如用如图图所示装置所示装置, 收集一收集一试试管甲管甲烷烷和和氯氯气的混合气体气的混合气体, 光照后光照后观观察到量筒内形成一段水柱察到量筒内形成一段水柱, 认为认为有有氯氯化化氢氢生成生成. (1)该该反反应应的反的反应类应类型型为为_; (2)该该反反应应的化学方程式的化学方程式为为_(只写第一步只写第一步); (3)水槽中盛放的液体水槽中盛放的液体应为应为_(填填标标号号); A水水B饱饱和石灰水和石灰水
33、C饱饱和食和食盐盐水水 D饱饱和和NaHCO3溶液溶液实验实验二二收集一收集一试试管甲管甲烷烷和和氯氯气的气的混合气体混合气体, 光照反光照反应应后后, 滴加滴加AgNO3溶液溶液, 看到有白色沉淀生成看到有白色沉淀生成, 认为认为有有氯氯化化氢氢生成生成. (4)该实验设计该实验设计的的错误错误之之处为处为_; 实验实验三三步步骤骤一一: 收集半收集半试试管管氯氯气气, 加入加入10 mL蒸蒸馏馏水水, 充分振充分振荡荡, 采用采用DIS系系统统的的pH传传感器感器测测溶液的溶液的pH(下同下同), 测测得得pH3.26. 步步骤骤二二: 收集一收集一试试管甲管甲烷烷和和氯氯气的混气的混合气
34、体合气体(各占各占50%), 在在40 W的日光灯的日光灯下光照下光照6 min后后, 加入加入10 mL蒸蒸馏馏水水, 充分振充分振荡荡, 测测得得pH1.00. (5)判断判断该该反反应应中有中有氯氯化化氢氢生成的依生成的依据是据是_; (6)假假设氯设氯气完全参与反气完全参与反应应, 且不考且不考虑虑氯氯气溶解于水气溶解于水. 往反往反应应后的溶液中加后的溶液中加水稀水稀释释到到100.00 mL, 分分别别取取20.00 mL稀稀释释液液, 以以K2CrO4为为指示指示剂剂, 用用浓浓度度为为0.01 molL1的的AgNO3溶溶液滴定溶液中的液滴定溶液中的Cl, 滴定滴定终终点点时时
35、消消耗耗AgNO3溶液的体溶液的体积积平均平均为为10.00 mL, 则试则试管中原有管中原有氯氯气在气在标标准状况下准状况下的体的体积为积为_mL; 步步骤骤三三: 将将5 支充支充满满甲甲烷烷和和氯氯气混合气混合气体气体(各占各占50%)的的试试管管, 分分别别放在放在40 W的日光灯下光照不同的日光灯下光照不同时间时间后后, 加入加入10 mL蒸蒸馏馏水水, 充分振充分振荡荡, 测测得得pH如下表如下表: 编号编号12345光照时间光照时间2 min4 min6 min8 min10 min反应后反应后pH1.861.621.001.001.00(7)该实验该实验可得到可得到结论结论: _; 步步骤骤四四: 探究不同光照条件探究不同光照条件对对甲甲烷烷与与氯氯气反气反应应速率的影响速率的影响. (8)试设计试设计一个可行的一个可行的实验实验方案方案: _.
