甲烷乙烯苯剖析
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教师辅导讲义.物理性质:无色、无味的气体,不溶于水,比空气轻,是天然气、沼气的主要成分。
.定义:烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。
乙烯的产量是用来衡量一个国家石油化工水平的重要标志。
用于植物生长调节剂和水果的催熟剂、化工原料。
苯是无色有特殊气味的液体,熔点5.5 ℃,沸点80.1 ℃,易挥发,不溶于水,密度比水小,易溶于酒精等有机溶剂。
反应物:苯和液溴(不能用溴水)反应条件:催化剂(Fe或FeBr3)。
溴苯的制取甲烷型:正四面体个原子中最多有3个原子共平面。
(2)乙烯型:平面结构位于乙烯上的6个原子共平面。
(3)苯型:平面结构⎩⎪⎨⎪⎧位于苯环上的12个原子共平面位于对角线位置上的4个原子共直线 .单键可以旋转,双键不能旋转下列关于有机化合物的说法中,正确的是典型例题③下列关于结构简式为的烃的说法中正确的是,一个—Cl,它的可能结构有四种。
请写出这四种可能的结构简式:.某单烯烃经氢化后得到的饱和烃是,该烯烃可能有的结构是2发生加成反应.该有机种得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;C.④②③①⑤D.②④①⑤③乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,其中,与高锰酸钾发生的反应是反应。
在一定的条件下,乙烯还能发生5.6 L的质量为10.5 g,10.5 g该烃完全燃烧时生成.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。
有人设计下列实验以确认上述________________________________。
确证含11。
有机物中原子共平面、共线问题剖析有机物分子中原子共平面的问题,解决方法是:由简单到复杂,要联合以下五种最简单物质的结构进行剖析。
(1) 乙烯 ( CH2CH2)分子是平面构造,2个碳原子、4个氢原子共平面;(2) (2) 乙炔 ( H C C H )分子是直线型构造, 4 个原子在同向来线上;(3) (3) 苯 () 分子是平面正六边形构造, 6 个碳原子、 6 个氢原子共平面;(4)(4) 甲烷 (CH4) 是正四周体构造 , 随意 3 个原子共平面 ;O(5)(5) 甲醛 ( H C H) 分子是平面构造, 4 个原子共平面。
一、甲烷的空间构型 ---- 正四周体型构造式、分子构型如图一 :其键角 109 度 28 分,很明显甲烷中一个碳原子和四个氢原子不可以共面,在甲烷分子中, 1 个碳原子和随意 2 个氢原子可确立一个平面,其余的 2 个氢原子位于该平面的双侧,即甲烷分子中有且只有三原子共面 ( 称为三角形规则) 。
以甲烷母体模型衍变成-------一氯甲烷、乙烷当甲烷分子中某氢原子被其余原子或原子团取代时,该取代原子的共面问题,可将它看作是本来氢原子地点。
若将此中一个氢原子换成一个氯原子,因为C-H 键键长短于C-Cl 键长则以氯原子为极点的正三棱锥如图二(1),相同这五个原子不可以共面。
同理将甲烷中的一个氢原子换为甲基,则变成乙烷如图二( 2)所示:C-C 单键能够自由转动以,相同这些原子不可以共面。
可见凡是碳原子以单键形式存在其所连四个碳原子不可以共面。
二、乙烯的空间构型----平面型构造式、分子构型如图三:平面型构造,键角为120 度, C=C 所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。
当乙烯分子中某氢原子被其余原子或原子团取代时,则取代该氢原子的原子必定在乙烯的平面内。
需要注意的是:C=C 不可以转动, C-H 键能够转动。
以乙烯母体模型衍变成-------丙烯、2-丁烯若将此中的氢原子换成氯原子,其与全部碳氢原子共面。
一. 四种基本构型及简单变换:甲烷、乙烯、乙炔、苯1.甲烷的正四面体结构:在甲烷分子中,一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,其余两个氢原子分别位于平面的两侧,即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,,可将它看作是原来氢原子位置。
CH 3CH 3左侧甲基和②C 构成“甲烷”分子,此分子中④H 、①C 、②C 构成三角形,同理①C 、②C 、③H 也构成了三角形,即乙烷分子中最多有2个碳原子(①C 、②C )和2个氢原子(③H 、④H )4个原子共面。
CH 3CH 2CH 3其结构式可写成如图2所示。
左侧甲基和②C 构成“甲烷分子”。
此分子中⑤H ,①C ,②C 构成三角形。
中间亚甲基和①C ,③C 构成“甲烷”分子。
此分子中①C ,②C ,③C 构成三角形,同理②C ,③C ,④H 构成三角形,即丙烷分子中最多三个碳原子(①C ,②C ,③C )两个氢原子(④H ,⑤H)五原子可能共面。
2.乙稀的平面结构:乙烯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
其结构式可写成如图4所示。
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。
根据三角形规则[⑤C ,⑥C ,⑦H构成三角形]。
⑦H 也可能在这个平面上。
最多7原子共面。
同理可推出CH 3CH=CHCH 3至少6个原子,至多8个原子共面。
(CH 3)2C=C(CH 3)2至少6个原子(6个碳原子),至多10个原子共面(6个碳原子和4个氢原子),每个甲基可提供一个氢原子在乙烯平面.3.苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内, 键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子),5个氢原子(苯环上的5个氢原子)这12个原子一定共面。
第三章《最简单的有机化合物—甲烷》学案一、有机物1、有机物的定义:。
2、有机物的特点:(1)种类繁多碳元素是形成物质最多的元素(2)结构复杂(3)难溶于水( 4)易分解、易燃烧、不易导电3、烃是指的有机物,也称为。
其中是最简单的有机物。
二、甲烷的结构与性质1、甲烷的存在:。
2、甲烷的分子式:,电子式:,结构式:。
甲烷分子的结构特点为:,对应的CH2Cl2有几种结构?常用的分子模型有两种。
3、甲烷的物理性质:色,味的气体,溶,燃烧,密度空气。
4、甲烷的化学性质在通常情况下,甲烷稳定,与不反应,与也不反应。
注意:因为有机反应比较复杂,常伴有副反应发生,所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。
(1)甲烷的氧化反应写出甲烷与氧气反应的化学反应式:(2)甲烷的取代反应甲烷与氯气反应的现象为:化学反应方程式为:①常如何验证HCl的生成呢?②常温下,除了CH3Cl是气体外,其他三种都是无色液体,为什么我们看到黄色油珠呢?。
其实,在该反应中,生成的有机产物除一氯甲烷外,还有。
请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式:③取代反应的定义:那么取代反应和置换反应是不是相同的呢?它们之间的差别为:三、烷烃1、烷烃,也称为,分子中2、随着分子中碳原子数的增加,烷烃的物理性质会呈现变化。
状态:;熔沸点,密度。
3、化学性质:。
4、同系物的定义:。
烷烃的分子式可以用通式来表示:5、烷烃的命名(1)碳数在十个以内时,依次为:。
(2)碳数超过十时,以为代表。
6、同分异构体的定义:同分异构现象的定义:一般情况下,分子相同时,支链越多,溶沸点越,密度越。
7、请写出下列物质的结构式与结构简式。
甲烷:乙烷:丙烷:正丁烷:异丁烷:正戊烷:异戊烷:新戊烷:1第一节最简单的有机化合物——甲烷同步练习题一、选择题(本题包括15小题,每小题只有一个正确答案)1.下列有关甲烷的说法中错误的是( ) A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B.天然气的主要成分是甲烷C.甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水D.甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2.下列关于甲烷性质的说法中,错误的是()A.甲烷是一种非极性分子B.甲烷分子具有正四面体结构C.甲烷分子具有极性键D.甲烷分子中H-C—H的键角为90℃3.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是()A.氯水B.溴水C.氧气D.酸性KMnO4溶液4.将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,所得产物中物质的量最大的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CCl4D.HCl5.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是()A.SO2B.CH4C.H2D.CO6.下列有机物常温下呈液态的是()A.CH3(CH2)2CH3B.CH3(CH2)15CH3C.CHCl3D.CH3Cl7.正己烷的碳链是()A.直线形B.正四面体形C.锯齿形D.有支链的直线形8.下列数据是有机物的式量,其中可能互为同系物的一组是()A.16、30、58、72 B.16、28、40、52C.16、32、48、54 D.16、30、42、569.在同系物中所有同系物都是()A.有相同的分子量B.有不同的通式C.有相同的物理性质D.有相似的化学性质10.在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是()A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H1011.下列物质的分子中,属于正四面体结构的是()A.CCl4B.CHCl3C.CH2Cl2D.CH3Cl12.下列微粒中,与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是()A.HCl B.NH3C.NH4+D.OH-13.光照对下列反应几乎没有影响的是()A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.甲烷与氧气的反应D.次氯酸的分解反应14.下列性质中不属于烷烃具有性质的是()A.燃烧产物只有CO2和H2OB.与卤素单质发生取代反应C.都溶于水D.通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应15.将标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的总体积为()A.11.2L B.22.4L C.33.6L D.44.8L二、填空题(本题共5小题)16.甲烷的电子式为________,结构式为________。
第三章《最简单的有机化合物—甲烷》学案一、有机物1、有机物的定义:。
2、有机物的特点:(1)种类繁多碳元素是形成物质最多的元素(2)结构复杂(3)难溶于水( 4)易分解、易燃烧、不易导电3、烃是指的有机物,也称为。
其中是最简单的有机物。
二、甲烷的结构与性质1、甲烷的存在:。
2、甲烷的分子式:,电子式:,结构式:。
甲烷分子的结构特点为:,对应的CH2Cl2有几种结构?常用的分子模型有两种。
3、甲烷的物理性质:色,味的气体,溶,燃烧,密度空气。
4、甲烷的化学性质在通常情况下,甲烷稳定,与不反应,与也不反应。
注意:因为有机反应比较复杂,常伴有副反应发生,所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。
(1)甲烷的氧化反应写出甲烷与氧气反应的化学反应式:(2)甲烷的取代反应甲烷与氯气反应的现象为:化学反应方程式为:①常如何验证HCl的生成呢?②常温下,除了CH3Cl是气体外,其他三种都是无色液体,为什么我们看到黄色油珠呢?。
其实,在该反应中,生成的有机产物除一氯甲烷外,还有。
请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式:③取代反应的定义:那么取代反应和置换反应是不是相同的呢?它们之间的差别为:三、烷烃1、烷烃,也称为,分子中2、随着分子中碳原子数的增加,烷烃的物理性质会呈现变化。
状态:;熔沸点,密度。
3、化学性质:。
4、同系物的定义:。
烷烃的分子式可以用通式来表示:5、烷烃的命名(1)碳数在十个以内时,依次为:。
(2)碳数超过十时,以为代表。
6、同分异构体的定义:同分异构现象的定义:一般情况下,分子相同时,支链越多,溶沸点越,密度越。
7、请写出下列物质的结构式与结构简式。
甲烷:乙烷:丙烷:正丁烷:异丁烷:正戊烷:异戊烷:新戊烷:1第一节最简单的有机化合物——甲烷同步练习题一、选择题(本题包括15小题,每小题只有一个正确答案)1.下列有关甲烷的说法中错误的是( ) A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B.天然气的主要成分是甲烷C.甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水D.甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2.下列关于甲烷性质的说法中,错误的是()A.甲烷是一种非极性分子B.甲烷分子具有正四面体结构C.甲烷分子具有极性键D.甲烷分子中H-C—H的键角为90℃3.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是()A.氯水B.溴水C.氧气D.酸性KMnO4溶液4.将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,所得产物中物质的量最大的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CCl4D.HCl5.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是()A.SO2B.CH4C.H2D.CO6.下列有机物常温下呈液态的是()A.CH3(CH2)2CH3B.CH3(CH2)15CH3C.CHCl3D.CH3Cl7.正己烷的碳链是()A.直线形B.正四面体形C.锯齿形D.有支链的直线形8.下列数据是有机物的式量,其中可能互为同系物的一组是()A.16、30、58、72 B.16、28、40、52C.16、32、48、54 D.16、30、42、569.在同系物中所有同系物都是()A.有相同的分子量B.有不同的通式C.有相同的物理性质D.有相似的化学性质10.在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是()A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H1011.下列物质的分子中,属于正四面体结构的是()A.CCl4B.CHCl3C.CH2Cl2D.CH3Cl12.下列微粒中,与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是()A.HCl B.NH3C.NH4+D.OH-13.光照对下列反应几乎没有影响的是()A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.甲烷与氧气的反应D.次氯酸的分解反应14.下列性质中不属于烷烃具有性质的是()A.燃烧产物只有CO2和H2OB.与卤素单质发生取代反应C.都溶于水D.通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应15.将标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的总体积为()A.11.2L B.22.4L C.33.6L D.44.8L二、填空题(本题共5小题)16.甲烷的电子式为________,结构式为________。
1 g甲烷含_______个甲烷分子,4 g 甲烷与____________ g水分子数相等,与___________g一氧化碳原子数相等。
17.甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应,生成的有机物中常用作溶剂的是___________,可用作灭火剂的是_____________,氯仿的化学式是___________。
参照此类反应,试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式:____________________________________________________________。
18.某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍,该元素是,该元素在元素周期表中位于周期族;它和氢元素组成的最简单的化合物的化学式为,在这种化合物中氢元素的质量分数为。
19.C8H m的烷烃,其中m值等于;C n H22的烷烃,其n值等于;相对分子质量为212的烷烃的分子式为。
20.有下列几种物质:①石墨和金刚石②C2H6和C5H12③C2H4和C2H6④CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2⑤3517Cl和3717Cl,试用序号填写下列空白:属于同分异构体的是;属于同素异形体的是;属于同系物的是;属于同位素的是。
三、计算题(本题共2小题)21.室温时20 mL某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50 mL ,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少了40 mL 。
求该气态烃的分子式。
22.取标准状况下甲烷和过量氧气的混合气体840mL,点燃并将燃烧后的气体用过量的碱石灰吸收,碱石灰增重0.600g。
计算:碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)。
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――――乙烯一、乙烯的结构〖学与问〗:参照课本P67乙烯的球棍模型和比例模型,写出乙烯分子的电子式和结构式和结构简二、乙烯的化学性质1、氧化反应⑴燃烧现象:_________________________________________________________________燃烧反应方程式:_____________________________________________________________⑵酸性高锰酸钾氧化现象:_________________________________________________说明:产物为二氧化碳此现象可以用来检验甲烷和乙烯,但不能用来除去甲烷中的乙烯。
2、加成反应实验:将乙烯通入溴水中——溴水褪色现象原因:____________________________________________________________________反应方程式:______________________________________________________________加成反应:________________________________________________________________〖试一试〗:你能写出乙烯与氢气、氯化氢、水、氯气发生加成反应的方程式吗?乙烯与氢气:_________________________________________________________乙烯与氯化氢:_________________________________________________________乙烯与氯气:__________________________________________________________3、加聚反应——从打开双键看乙烯的自身加成——高分子材料加聚反应: nCH2═CH2−−→−催化剂 CH2—CH2n (制聚乙烯)加聚反应:这种由相对分子质量较小的化合物(单体)相互结合成相对分子质量很大的化合物的反应,叫做聚合反应。
这种聚合反应是由一种或多种不饱和化合物(单体)通过不饱和键相互加成而聚合成高分子化合物的反应,所以又属于加成反应,简称加聚反应。
〖实践活动〗:乙烯的催熟作用三、乙烯的用途:乙烯是主要的化工原料,用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂、植物生长调节剂和果实催熟剂等。
〖拓展延伸〗:四、烯烃的通式及化学性质1、烯烃的分子通式为_______________________。
2、烯烃分子中由于__________________,其化学性质比较活泼,容易发生______________________等反应.烯烃的燃烧通式为:________________________________________________________以丙烯为例,写出丙烯的化学性质。
①氧化反应:________________________________________________________________②加成反应:_______________________________________________________________③加聚反应:______________________________________________________________3.一个国家____工业的发展水平,已成为衡量这个国家化工水平的重要标志之一。
_____________________________________________________________________________【问题思考】1.甲烷、乙烯都具有可燃性,点燃前应如何操作?根据二者的燃烧现象,能否区别两种气体?2.乙烯使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色的原理是否相同?3.除用燃烧外,如何鉴别CH4和CH2CH2两种气体?第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――――苯1.苯的物理性质与结构颜色:________;气味:____________;毒性:________;水溶性:________;密度:________;熔、沸点:________;分子式:__________;结构式:______________;结构简式:______________。
问题思考:乙烯、苯均可使溴水褪色,二者反应原理是否相同?2.苯的化学性质(1)稳定性:苯分子中不存在________,6个碳原子间的键完全相同,是一种________________的独特的键,因此性质稳定,不能与酸性高锰酸钾、溴水发生反应。