甲烷 乙烯小高考讲义
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最新教学资料·高考化学第一节甲烷__乙烯__苯__煤和石油明考纲要求理主干脉络1.了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。
3.了解煤、石油、天然气综合利用的意义。
常见烃的结构与性质1.甲烷、乙烯、苯的组成与结构 甲烷 乙烯 苯 分子式 CH 4 C 2H 4 C 6H 6 空间构型正四面体平面形 平面正六边形结构特点 全部是单键,属于饱和烃含碳碳双键,属于不饱和烃碳碳键介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键2.甲烷、乙烯、苯的化学性质 (1)甲烷。
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:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O③取代反应:在光照条件下与Cl 2生成一氯甲烷的化学方程式:CH 4+Cl 2――→光照CH 3Cl +HCl ,进一步取代又生成了二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。
(2)乙烯。
H 2、H 2O 、HCl 等 ①燃烧反应:反应:C 2H 4+3O 2――→点燃2CO 2+2H 2O , 现象:火焰明亮且伴有黑烟。
②氧化反应:通入酸性KMnO 4溶液中,现象为溶液紫红色褪去。
③加成反应:通入溴的四氯化碳溶液中,反应:CH 2=== CH 2+Br 2―→CH 2BrCH 2Br , 现象:溶液颜色褪去。
与H 2:CH 2=== CH 2+H 2――→催化剂△CH 3CH 3。
与HCl :CH 2=== CH 2+HCl ―→CH 3CH 2Cl 。
与H 2O :CH 2=== CH 2+H 2O ――→一定条件CH 3CH 2OH 。
④加聚反应:n CH 2=== CH 2――→引发剂CH 2—CH 2。
(3)苯。
①稳定性:不能与酸性KMnO 4溶液反应,也不与溴水(或溴的四氯化碳溶液)反应。
②取代反应:a .卤代反应:苯与液溴发生溴代反应的化学方程式+Br 2――→FeBr 3Br +HBr 。
(新课标)高考化学一轮总复习第9章第一节甲烷、乙烯、苯煤和石油的综合利用讲义[高考备考指南]考纲定位1.了解有机化合物中碳的成键特征。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。
3.掌握常见有机反应类型。
4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
5.了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。
6.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。
核心素养1.宏观辨识——能通过观察、辨识一定条件下有机物的形态及变化,初步掌握有机物及其变化的分类方法,能用化学方程式表示有机物的变化反应。
2.微观探析——从有机物的组成、结构、性质和变化认识有机物,形成“结构决定性质”的观念。
3.变化观念——认识有机物的特征反应及反应条件,同时注意有机物的变化是有条件。
4.证据推理——分析证据、基于证据分析有机物的组成、结构与性质。
5.社会责任——通过高分子材料的合成等了解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。
甲烷、乙烯、苯的结构与性质(对应复习讲义第107页)1.甲烷、乙烯、苯的结构与性质比较甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式CH4CH2===CH2或结构特点只含单键的饱和烃含CC的不饱和链烃环上碳碳键相同,是2.常见烃的反应类型 (1)氧化反应①甲烷:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ②乙烯:CH 2===CH 2+3O 2――→点燃2CO 2+2H 2O ③苯:2C 6H 6+15O 2――→点燃12CO 2+6H 2O(2)取代反应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替代的反应。
①完成甲烷与Cl 2发生取代反应的化学方程式:甲烷Cl 2 CH 4+Cl 2――→光CH 3Cl +HCl (第一步)CH 3Cl +Cl 2――→光CH 2Cl 2+HCl (第二步)CH 2Cl 2+Cl 2――→光CHCl 3+HCl (第三步)CHCl 3+Cl 2――→光CCl 4+HCl (第四步)②完成下列关于苯的取代反应的化学方程式:—⎪⎪――→Br 2+Br 2――→FeBr 3Br +HBr ――→浓硝酸、浓硫酸 +HO —NO 2――→浓硫酸△NO 2+H 2O (3)加成反应 ①定义:有机物分子中的不饱和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。
甲烷乙烯苯1.有机化合物及其成键特征(1)有机化合物:有机化合物是指大多数含□01碳元素的化合物,但含碳化合物02CO、CO2、碳酸及□03碳酸盐属于无机物。
□(2)有机物分子中碳原子的成键特征①碳原子的最外层有□044个电子,可与其他原子形成□054个共价键,而且碳原子之间也能相互形成共价键。
②碳原子之间不仅可以形成□06单键,还可以形成□07双键和三键及苯环中的特殊键。
③多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳□08环,碳链或□09碳环上还可以连有支链。
2.甲烷、乙烯、苯结构和性质的比较3.烷烃 (1)结构与性质(2)习惯命名法①当碳原子数n □47≤10时,用□48甲、□49乙、□50丙、□51丁、□52戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若n>10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□53正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为□54异戊烷,(CH3)4C称为□55新戊烷。
4.同系物和同分异构体(1)同系物57一个或若干个CH2原子团的物质①定义:□56结构相似,在分子组成上相差□互称为同系物。
58C n H2n+2,如CH4、CH3CH3、②烷烃同系物:分子式都符合□互为同系物。
③同系物的化学性质□59相似,物理性质呈现一定的递变规律。
(2)同分异构体①同分异构现象:化合物具有相同□60分子式,不同结构的现象称为同分异构现象。
5.煤、石油、天然气的综合利用(1)煤的综合利用①煤的干馏把煤□65隔绝空气加强热使其分解的过程。
煤的干馏是一个复杂的□66物理、化学变化过程。
②煤的气化将煤转化为□67可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。
化学方程式为□68C +H 2O(g)――→高温CO(g)+H 2(g)。
③煤的液化a.□69直接液化:煤+氢气――→催化剂高温、高压液体燃料。
b.□70间接液化:煤+水――→高温水煤气――→催化剂高温甲醇等。
甲烷乙烯一、有机物的基本概念1、有机物:指含的化合物,通常还含有等几种元素。
2、有机物的主要特点:(1)大多数有机物熔沸点,燃烧、导电、溶于水、溶于有机溶剂。
(2)有机反应一般,一般需和使用,常伴有;所以有机反应中常用“→”不用“=”。
3、有机物种类繁多的原因:(1)碳原子有个价电子,可以有其他原子形成个共价键;(2)碳碳之间可以形成单键、也可以形成和;(3)碳碳之间结合的方式可以是链状,也可以是状。
4、烃的汉语拼音的注音是,表示的意义是【练习】1、下列物质属于烃的是:A.H2S, B.C2H2, C.CH3Cl,D.C2H5OH, E.CH4, F.H2,G.金刚石, H.CH3COOH,I.CO2,J.C2H42、烃中最简单的是。
二、甲烷1、甲烷的结构甲烷的空间构型为,键角,是分子。
【练习】甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L,其中含碳的质量分数为75%,含氢质量分数为25%,求甲烷的分子式。
甲烷的电子式,结构式是。
2、甲烷的性质(1)物理性质:甲烷是一种色、味、溶于水、通常为态的有机物,比空气密度。
沼气、坑气,天然气的主要成分是。
资料:沼气;主要成分为甲烷又名坑气,它是沉积于池沼底部的植物残体在厌氧菌的作用下产生的。
根据这一原理,人们发明了用发酵法获得沼气的沼气池。
沼气池用的原料是人畜的粪便、杂草和垃圾等,而产生的沼气可以用来烧水、蒸饭、点灯、发电等。
从而节约石油、煤炭和其他燃料,将沼气净化后得到的甲烷也可用作制取CCl4和炭黑等化工原料;粪便、杂草和垃圾等经过沼气池发酵后,大部分寄生虫卵和病菌被杀死,改善了卫生条件,防止了疾病的发生;粪便等在发酵过程中,其中的蛋白质分解为氨,最终转为铵态氮肥,从而提高了肥效。
【练习】下列气体的主要成分不是..甲烷的是()A.天然气 B.沼气 C.水煤气 D.坑道产生的气体(2)化学性质:①甲烷分子结构稳定【设问】怎样证明甲烷的稳定性?通常不与、和反应,但在一定条件下也会发生某些反应,如:取代反应、氧化反应和高温分解。
②可燃性:化学方程式:怎样防止气体爆炸?怎样检查其燃烧的生成产物?【讨论】如何区别H2、CO、CH4三种气体?③取代反应:甲烷的氯代反应:反应条件及书写方法:反应现象:产物呈气态的有,呈液态的有,主要用途是取代反应概念:取代反应的训练:写出甲烷与溴蒸气的溴代化学④受热分解:(1)分解条件及反应:(2)产物的用途:三、同分现象和同分异构异构体定义:叫做同分异构现象。
互称为同分异构体。
【课堂练习】1、下列物质中不属于有机物的是()A、CO(NH2)2B、NH4CNO C、KSCN D、CH3CH2OH2、下列各物质的键角为109028/的是。
具有正四面体结构的是。
(A)H2O (B)P4(C)CO2(D)NH3(E)金刚石(F)CH4 (G)H2S (E)二氧化硅3、下列反应属于取代反应的是()A、甲烷燃烧B、由甲烷制取氯仿C、由甲烷制炭黑D、钠与水反应制得H24、在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是( )A.CH 3ClB.CH 2Cl 2l 4D.HCl5、氯仿可作麻醉剂,但常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒物质光气(COCl ),反应式为2CHCl 3+O 2 2COCl 2+2HCl 。
为防止事故,在使用前检验氯仿是否变质,应用的试剂是 ( )A .NaOH 溶液B .AgNO 3溶液C .HCl 溶液D .H 2O6、空气中含甲烷5%~15%(体积分数)点燃就会发生爆炸,发生爆炸最强烈时,甲烷在空气中所占的体积分数是 ( ) A.5% B.9.5% C.10% D.15%7、已知某烃分子中含碳元素与氢元素的质量比为 4 :1,在标准状态下5.6气体的质量为7.5克,求此烃的分子式。
四、乙烯1、乙烯的分子组成和结构.乙烯的分子式为_________,结构式为______________,结构简式为_________。
在乙烯分子里碳原子间的共价键是__________,空间构型为______________。
2、物理性质乙烯是____色、__________味的气体,____溶于水,标准状况下的密度为__________,与空气密度接近。
2、化学性质【练习】可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是( )A.将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶(2)加成反应②乙烯通入溴的四氯化碳溶液中a .现象 。
b .反应的化学方程式 ③加成反应: 。
④加成反应有什么特点?什么样的物质才能发生加成反应?【练习】1、写出乙烯在一定条件下和水、氯化氢发生加成反应的化学方程式(1);(2)。
2、在实验室中如何鉴别乙烯与乙烷?你能想出几种方法?说出你的根据。
(3)聚合反应:4.乙烯的用途目前,世界上已将______________作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
【课堂练习】1.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A.乙烯分子里碳氢原子个数比为1:2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色2.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是()A.二者燃烧时现象完全相同B.点燃前都应验纯C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成D.二者燃烧时都有黑烟生成3.由乙烯(CH2==CH2)推测丙烯(CH2==CH—CH3)的结构或性质正确的是( )A.不能使酸性KMnO4溶液退色B.能在空气中燃烧C.能使溴水退色D.与HCl在一定条件下加成只得到一种产物4.下列物质不能使溴水退色的是()A. 乙烯B. 二氧化硫C. 丁烯D. 丙烷5.两种气态烃组成的混合气体0.1mol, 完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。
下列说法正确的是()A.混合气体中一定没有甲烷B.混合气体中一定是甲烷和乙烯C.混合气体中一定有甲烷D.混合气体中一定有乙烯6.甲烷中混有乙烯,欲除乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶()A.澄清石灰水,浓H2SO4B.溴水,浓H2SO4C.无水硫酸铜,浓H2SO4D.浓H2SO4,酸性高锰酸钾溶液7.某混合气体由两种气态烃组成。
2.24L该混合气体完全燃烧后,得到4.48L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6g水。
则这两种气体可能是()A.CH4和C3H8B.CH4和C3H4C.C2H4和C3H4D.C2H4和C2H68.将CH4和C2H4的混合气体15g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4和C2H4的体积比为( )A. 1∶2B. 2∶1C. 3∶2D. 2∶3【课后作业】一、选择题1.化学工作者从反应RH+Cl2→ RCl(l)+HCl(g) 受到启发,提出在农药的有机合成中可以获得产品盐酸,这一设想已成为现实。
将上述反应产物中所得盐酸分离出来的最佳方法是()A.蒸馏法 B.水洗分离法 C.升华法 D.有机溶剂萃取法2.“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆架中。
据测定每0.1m3固体“可燃冰”能释放出20m3甲烷气体,则下列说法中不正确的是()A.“可燃冰”释放的甲烷属于烃B. “可燃冰”的分解与释放,可能会诱发海底地质灾害,加重温室效应C.“可燃冰”将成为人类的后续能源D.“可燃冰”是水变的油3. 甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明()A.甲烷的分子式为CH4B.甲烷气体中含碳元素和氢元素C.甲烷气体中只含有碳元素和氢元素 D.甲烷的化学性质比较稳定4.下列变化不属于化学变化的是()A.分馏 B.干馏 C.裂化 D.裂解5.既可用来鉴别CH4和C2H4,又可除去CH4中混有C2H4的方法是()A.通入酸性KMnO4溶液中 B.通入足量的溴水中 C.点燃 D.能入H2后加热6.不可能是乙烯加成产物的是()A.CH3CH3B.CH3CHCl2C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br7.制取CH3CH2Cl最好采用的方法是()A.乙烷和Cl2取代 B.乙烯和Cl2加成C.乙烯和HCl加成 D.乙烯和H2加成后再与Cl2取代8.下列物质不能发生加成反应的是()A.C2H4Br2B.C2H4C.C2H6D.C2H29.标准状况下将35ml气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到140ml二氧化碳气体,则该烃的分子式为()A、C5H12B、C4H10C、C3H6D、C3H810.两种气态烃的混合气体共1L,在空气中燃烧生成1.5LCO2气体和2L水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),关于该混合气体的说法正确的是()A、一定含有甲烷B、一定含有甲烷,不一定含乙烷C、一定含有乙烷,不一定含有甲烷D、一定不含有乙烷二、填空题11.实验室鉴别甲烷、氢气、一氧化碳三种气体时,可根据它们的燃烧产物加以区别。
只生成______的是______;只生成_____的是____;既生成_____又生成____的是______。
检验燃烧产物的方法是:把干燥的烧杯罩在_______,如果看到______,就证明燃烧产物中______。
把烧杯倒转过来,向杯内注入少量的____,振荡,如果看到_____,则证明有______生成。
12.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤:①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上,在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。
②连接好冷凝管。
把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结,将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈的高度,放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片,再用漏斗向烧瓶中加入原油,塞好带温度计的橡皮塞,把连接器连接在冷凝器的末端,并伸入接收装置(如锥形瓶)中。
⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。
请完成以下题目:(1)上述实验正确的操作顺序是____________(填序号)。
(2)所用的主要仪器有________________。
(3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________(填“相同”或“相反”)。
(4)温度计的水银球应放在__________位置,以测量___________的温度。
(5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。
13.目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。
管道煤气的主要成分为CO、H2和少量烃类,天然气的主要成分是CH4。