甲烷、乙烯和苯的结构及性质的比较精选ppt

知识整合
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 甲烷
思维深化 题组设计
乙烯
苯
思维建模
②乙烯与溴水、H2、HCl、H2O反应的化学方程式分别为 → CH2BrCH2Br 溴水 CH 2=CH2+Br2 _____________________________________ CH2=CH2 加成 反应
＋) KMnO (H 4 质
不反应
加成、取代
主要反应类型
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考点 突破 题型 透析
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2.甲烷、乙烯、苯的特征反应 (1)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Cl2发生取代反应的化学方程式： 甲烷
加热、加压 催化剂
(4)石油的裂解：在更高温度下的深度裂化。丁烷裂解为甲烷和丙
烯的化学方程式：___________________________________________ 。 催化剂 C4H10=====CH4＋C3H6
加热、加压
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3．结合苯的物理性质探究如何用简单实验来说明分液漏斗内苯 与水的混合物中哪一层为苯层？ 取分液漏斗内下层液体适量于一小试管中，然后向小试管中加入少 量水，若液体不分层，证明分液漏斗中下层液体为水，上层液体为 苯，若液体分层，则分液漏斗内下层液体为苯。

KMnO4溶液褪色
酸性 KMnO4 溶液
燃烧
燃烧时火焰明亮， 燃烧时火焰明亮， 带黑烟 带浓烟淡ຫໍສະໝຸດ 色 不能使溴水和将溴水加入苯中
能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色 振荡分层，上层 呈橙红色，下层
鉴别
酸性KMnO4溶液
褪色
为无色
甲烷、乙烯和苯的结构及性质的比较
物质 甲烷 乙烯 所有原子共平面 苯 平面正六边形
结构特点
Br2 试剂
正四面体 纯溴
光照 取代
溴水
无 加成
纯溴
FeBr3
与 Br2 反 应
反应 条件
反应 类型
取代
物质
氧 化 反 应
甲烷
不能使酸性 KMnO4溶液褪色 燃烧时火焰呈
乙烯
能使酸性KMnO4 溶液褪色
苯 不能使酸性

乙烯与溴水反应的结果，但不能认为二者一定发生的是加
5．(2011·通州模拟)实验探究：通过实验事实的验证与讨 论，认识苯的结构． 提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？ (1)提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从苯 的凯库勒结构看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能 使________________________褪色． (2)实验验证： ①苯不能使________________________褪色． ②经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键________(填 “相同”或“不同”)；6个碳原子和6个氢原子在________ 上．
和
是同一种物质；CH3CH3 和
答案：D
互为同系物．
3．下列说法中错误的是
()
A．无论是乙烯的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4 溶液褪色，都与其分子内含有碳碳双键有关
B．无论使用溴的四氯化碳溶液还是酸性KMnO4溶液， 都可以鉴别乙烯和乙烷
C．等质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量
相同
D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
甲烷 乙烯 苯
选项式诊断
诊断
判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”
× 1.乙烯和乙烷都能发生加聚反应(2010·广东高考 T11－A)
× 2.17.6 g 丙烷中所含的极性共价键为 4 NA 个(2010·四川高考 T7 －C)
× 3.常温常压下，22.4 L 乙烯中 C—H 键数为 4NA(2010·江苏高考 T5－D)
(1)与C互为同系物的是________，与C互为同分异构体的 是________． (2)在烷烃的同系物中，随碳原子数增加，其熔、沸点依 次________(其中碳原子满足________条件的烷烃常温下 呈气态)，液态时密度依次________．

同系物和同分异构体
自我诊断
2．下列各组物质：①金刚石和C60 ②H2和T
③ 235U 和 238U
④ CH3(CH2)2CH3 和
(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和己烷
⑥二氧化碳和干冰中，互为同位素的是(填序号，
下 同 )____________ ， 互 为 同 素 异 形 体 的 是
____________，互为同系物的是____________，
请你帮助他们完成下列问题： (1)用最简单的方法区别两个集气瓶中气体： ________________________。 (2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪 器组装，可以将集气瓶中的气体取到刻度试管中。请 你画出在刻度试管中取用5 mL甲烷、15 mL氯气的混 合气体的操作装置，并说明简单的操作方法：
A．2
B．3
C．4
D．6
【解析】 硼氮苯与苯结构类似，取代相邻两原
子的二氯代物只有1种，取代间位两原子的二氯
代物有2种，取代对位两原子的二氯代物有1种，
共有4种。
【答案】 C
跟踪训练(随学随练，轻松夺冠) 2．(2011年陕西省高三第一次质量检测)下列烃 进行一氯取代后，只生成三种沸点不同产物的是
属于同一物质的是________。
答案：③ ① ⑤ ⑥
基础回归
1．同系物 (1)概念：结构__相__似___，在分子组成上相差一个 或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 (2)性质：同系物的化学性质_相__似____，物理性质 呈现一定递变规律。
2．同分异构体 (1) 概 念 ： 具 有 相 同 的 _分__子__式___ ， 但 具 有 不 同 _结__构____的化合物互称为同分异构体。 (2)常见烷烃的同分异构体

②乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
乙烯的
易被强氧化剂如酸性KMnO4氧化而断
裂,产物可能是CO2。现象：紫色褪去,以此反应可以 区别乙烯和烷烃。
(2)乙烯的加成反应
(1,2-二溴乙烷)
现象：_溴__的__四__氯__化__碳__溶__液__褪__色__。反应实质：
断开一个键,2个Br分别与2个价键不饱和的C结合。 加成反应:__有__机__物__分__子__中__双__键__(或__三__键__)_两__端__的__碳__原__子__ _跟__其__他__原__子__或__原__子__团__直__接__结__合__生__成__新__的__化__合__物__的__反__ _应___。
思考 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳 溶液褪色,二者的褪色原理是否相同?两反应在鉴别 和除杂方面有何不同？ 提示 二者褪色原理不相同。乙烯使酸性高锰酸钾 溶液褪色是发生了氧化还原反应,高锰酸钾将乙烯氧 化成CO2,高锰酸钾被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶 液褪色是与单质溴发生了加成反应。在鉴别烷烃和 烯烃时二者均可以应用,但在除杂时不能用高锰酸钾 溶液,因为会引入CO2杂质。
(3)实验中可观察到的实验现象有:量筒内壁上出现油 状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出,_量__筒__内__黄__绿_
_色__气__体__颜__色__变__浅__, _量__筒__内__液__面__上__升__等。 (4)实验中生成的油状液滴的化学式为__C__H_2_C_l_2、_____ C__H_C_l_3_、__C_C_l_4,其中C__H_C__l3_、__C_C_l_4是工业上重要的溶剂。
第六章 常见的有机化合物
第1讲 甲烷、乙烯、苯 基础盘点
一、甲烷和烷烃 自我诊断

4.烷烃 (1)烷烃的结构与性质
通式 结构
CnH2n＋2(n≥1) 链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列； 碳原子间以单键相连，其余价键均被氢原子饱和
亮且伴有浓烟)。 b.乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，而CH4
和 不能使酸性KMnO4溶液褪色。。
模 块 3 第 1 节 甲 烷 、乙烯 和苯PP T优质课 件 2 0 21届高 三化学 高考总 复习PP T优质课 件(共 92张)
(2)取代反应 ①定义：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。 ②完成下列有关甲烷与 Cl2 发生取代反应的化学方程式。
CH3Cl＋HCl CH2Cl2＋HCl CHCl3＋HCl CCl4＋HCl
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[特别提醒](1)甲烷与氯气发生取代反应，得到的有机产 物是混合物。有机产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气 体，其他的有机产物都是液体。
(2)制备纯净的氯乙烷，应用乙烯与 HCl 的加成反应而非 乙烷与 Cl2 的取代反应，因为前者产物唯一，后者取代反应 逐步进行，产物复杂。
(3)苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪 色，但能够萃取溴水中的溴而使其褪色。
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②写出下列关于乙烯加成反应的化学方程式。

甲烷乙烯和苯的结构及性质的比较物质甲烷乙烯试剂反应条件反应类型正四面体所有原子共平面平面正六边形取代取代加成物质甲烷乙烯酸性kmno溶液燃烧鉴别不能使酸性kmno溶液褪色能使酸性kmno溶液褪色不能使酸性kmno溶液褪色燃烧时火焰呈淡蓝色燃烧时火焰明亮带黑烟燃烧时火焰明亮带浓烟不能使溴水和酸性kmno溶液褪色能使溴水和酸性kmno溶液褪色将溴水加入苯中振荡分层上层呈橙红色下层为无色
反
燃烧时火焰呈 燃烧时火焰明亮， 燃烧时火焰明亮，
应 燃烧 淡蓝色
带黑烟
带浓烟
鉴别
不能使溴水和 酸性KMnO4溶液 褪色
能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色
将溴水加入苯中 振荡分层，上层 呈橙红色，下层 为无色
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甲烷、乙烯和苯的结构及性质的比较
物质
结构反 条件 应 反应
类型
甲烷 正四面体
纯溴 光照
取代
乙烯 所有原子共平面
苯 平面正六边形
溴水
纯溴
无
FeBr3
加成
取代
物质
甲烷
乙烯
苯
氧 化
酸性
KMnO4 溶液
不能使酸性 KMnO4溶液褪色
能使酸性KMnO4 溶液褪色
不能使酸性 KMnO4溶液褪色

8
E.由乙烯制取一氯乙烷
F.乙烯使溴水褪色
7
辨析①同位素 ②同素异形体 ③同 分异构体
请将物质的合适组号填写在下表中。
①氧气（O2）与臭氧（O3）； ② 16O、17O 和18O； ③ 金刚石与石墨； ④ 氕、氘 与氚； ⑤ 乙醇（CH3CH2OH）和甲醚 （CH3OCH3）；
类别 同位素 组号
同素异形体 同分异构体
与KMnO4 不褪色 褪色
取代 光照与X2
加成
与 X2 、 H2 、HCl
不褪色 与浓硝酸
6
四、判断有机反应类型
下列应中属于加成反应的是（
代反应的是（
）
）属于取
A．CH2=CH2与H2O生成CH3CH2OH B．CH3—CH3与Cl2 光照
C．甲苯与浓硫酸和浓硝酸的反应
D.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
3
二、写
1、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、乙烯、 苯的分子式、结构式、结构简式
2、反应方程式 甲烷、乙烯、苯燃烧；甲烷与氯气光照条件；
乙烯与溴的四氯化碳；乙烯与水、氯化氢、 氢气的反应；苯与浓硫酸、浓硝酸加热； 甲苯制备TNT
4
三、比较乙烷和乙烯和苯结构
名称 甲 烷 乙 烯
分子式 CH4
C2H4
甲烷、乙烯、苯
1
教学目标
复习掌握甲烷、乙烯、苯的性质； 掌握取代反应与加成反应：掌握有 机化学中的概念。
2
一、记：
1、烃 2、同分异构现象、同分异构体 3、取代反应、加成反应 4、分馏、裂化、裂解、干馏 5、石油、煤的组成 6、甲烷、乙烯、苯的物理性质 7、现象：甲烷、乙烯、苯燃烧现象；甲烷与
氯气；乙烯与酸性高锰酸钾、溴水；苯与 溴水

请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：Ⅰ________，
Ⅱ________，
Ⅲ________.(填序号)
A．品红溶液
B．NaOH溶液
C．溴水
D.酸性高锰酸钾溶液
(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提
出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性，理由是：_______
__________________________________________________
5．(2011·通州模拟)实验探究：通过实验事实的验证与讨 论，认识苯的结构． 提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？ (1)提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从苯 的凯库勒结构看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能 使________________________褪色． (2)实验验证： ①苯不能使________________________褪色． ②经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键________(填 “相同”或“不同”)；6个碳原子和6个氢原子在________ 上．
(2)把最简式扩大整数倍，可求分子式；等质量的具有相 同最简式的物质燃烧时，生成CO2和H2O的质量相等．
(3)写结构简式时，同一碳原子上的相同原子或原子团可 以合并，直接相邻的且相同的原子团亦可以合并，如
可表示为(CH3)3C(CH2)2CH3.
1．下列化学用语书写正确的是
()
A．乙烯的结构简式：C2H4 B．乙醇的分子式：C2H6O C．F原子结构示意图：
()
①甲基的电子式：
②乙炔的最简式：C2H2
③蔗糖的化学式：C12H22O11 ④乙醛的结构简式： CH3COH ⑤苯分子的比例模型：

(一2)个甲碳烷原和子氯与气相反邻应四生个成原一子氯构甲成烷四与面苯体和结硝构酸；反应生成硝基苯的反2应类型相同2(
)2
――→ △
3
2
催化剂
nCH2==CH2
――→ △
CH2—CH2
(3)苯：
――燃―烧→2C6H6＋15O2―点―燃→12CO2＋6H2O火焰明亮并带有浓烟 苯—―取―代―反―应→――硝――与化――溴反―→应→ ―加―成―反―应→
)2
2
CH BrCH Br (1)用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保2鲜的目的( 2 )
(8)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上，丙烯的所有原子在同一平面内( )
溴水褪色
当n＞10时，用汉字数字表示。
一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；
(7)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯( )
• (5)二氯甲烷有两种结构，说明甲烷是正四面体形分子( ) • (6)1 mol甲烷和1 mol氯气发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl( ) • (7)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯( ) • (8)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上，丙烯的所有原子在同一平面
内( ) • (9)用溴的四氯化碳溶液鉴别CH4、C2H4并除去CH4中的C2H4( ) • (10)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应( ) • 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√
• (2)烷烃的习惯命名法。 • ①当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表
示；当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称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4

() A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3
解析：选D。本题考查对同分异构体的理解。同 分异构体因彼此的结构不同，化学性质有所区别， 物理性质也有区别。例如熔、沸点、密度等不同， 所以有几种同分异构体，就有几种沸点不同的产 物。
1．同分异构体的特点 (1)分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子 质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6 与HCHO等。 (2)同分异构体的最简式相同，但最简式相同的化 合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6。 (3)结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同 分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物 质。
2.同分异构体的判断
(1)等效氢法
分子中有多少种“等效”氢原子，其一元取代物
就有多少种。
①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。
如
中—CH3上的 3个氢原子是“等效”氢
原子。
②同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置 上的氢原子属于“等效”氢原子，如 分子中有2种“等效”氢原子，即甲基上的氢原 子和苯环上的氢原子。
属于同一物质的是________。
答案：③ ① ⑤ ⑥
基础回归
1．同系物 (1)概念：结构__相__似___，在分子组成上相差一个 或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 (2)性质：同系物的化学性质_相__似____，物理性质 呈现一定递变规律。
2．同分异构体 (1) 概 念 ： 具 有 相 同 的 _分__子__式___ ， 但 具 有 不 同 _结__构____的化合物互称为同分异构体。 (2)常见烷烃的同分异构体
油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， _________________________________， ____________________等。

的分子式是C20H14，两者分子式不同，所以不是同
分异构体，C 错误；TPE 分子中 4 个苯环是相同的，每个苯环 上有邻、间、对 3 种氢原子，所以它有 3 种一氯代物，D 正确。
答案：D
5．(2017 年新课标卷Ⅰ)化合物
(b)、 (d)、 (p)的
分子式均为 C6H6，下列说法正确的是( )。 A．b 的同分异构体只有 d 和 p 两种 B．b、d、p 的二氯代物均只有三种 C．b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p 中只有 b 的所有原子处于同一平面
答案：C
3．(2017 年黑龙江大庆二模)下列关于有机化合物的叙述符 合事实的是( )。
A．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应都属于氧 化反应
B．乙酸和乙醇均能与 NaOH 溶液发生反应 C．苯与溴水混合后加入 FeBr3 做催化剂，可发生取代反应 生成溴苯 D．C5H11Br 有 8 种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相 同
异构体。
(2)常见的同分异构体(写结构简式)。
①丁烷：CH3CH2CH2CH3、________________________。
②戊烷：CH3(CH2)3CH3、
、
______________________。
3．有机物结构的表示方法
表示方法
表示意义
用来表现化学分子的三维
球棍模型
空间分布。棍代表共价键， 球代表构成有机物分子的
催化剂 nCH2==CH2―――→
CH2—CH2
，单体为 CH2==CH2，链节
为_____—__C__H_2_—__C_H_2_—______，聚合度为___n___。
基础测评
1．(2016 年新课标卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错．误．的是 ( )。

-10-
考点一
考点二
考点三
基础梳理 考点突破
有机反应类型的判断方法 1.依据定义及反应特点判断
反应类型 取代反应
加成反应
定义
有机物分子中的某些 原子或原子团被其他 原子或原子团所替代 的反应
有机物分子中不饱和键两端的 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
特点
有上有下(下来一个原 子或原子团,上去一个 原子或原子团)
误;C项,水甲垢烷的与成氯分气是在Ca光CO照3和下M反g(应OH后)2的,乙酸能除去水垢,说明乙酸的酸
性D强于碳混酸合的气酸性体,能C项使错湿误润;D的项石,甲蕊烷试与纸氯气生在成光的照氯下甲发烷生具取有代酸反性 应,生 关闭
成A 的氯化变氢红溶于水具有酸性,D项错误。
解析 答案
考点一
考点二
考点三
第1节 甲烷、乙烯、苯
-2-
考纲要求:1.了解有机化合物中碳的成键特征。 2.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。 3.掌握常见有机反应类型。 4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。 5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
考点一
考点二
-13-
考点一
考点二
考点三
基础梳理 考点突破
例1(2018全国Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺
[2,2]戊烷( )是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
()
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处于同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
基础梳理 考点突破
-16-

(1)组成和结构 分子式 电子式 CH4 ③ (2)物理性质 颜色 状态 ⑥ 气体
结构式 ④ 溶解性 ⑦
空间构型 ⑤ 密度
溶于水 比空气⑧
(3)化学性质 a.稳定性:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。 b.燃烧反应:⑨ c.取代反应:在光照条件下与 Cl2 反应:⑩ 次又生成了 。 。 ,依
答案 褪色原理不相同,前者是发生了加成反应,后者是被 酸性高锰酸钾溶液氧化。由于 CH4 与酸性 KMnO4 溶液不发生反应, 而 能使酸性 KMnO4 溶液褪色,因此可以用酸性 KMnO4 溶液鉴别 二者。 酸性 KMnO4 溶液会将 氧化成 CO2 而引入新杂质气体,因 此不能用酸性 KMnO4 溶液除去 CH4 中的 。
溶于水 比水小 低
Ⅰ.稳定性
不能与酸性 KMnO4 溶液反应,也不与溴水(或溴的四氯化碳溶 液)反应。 Ⅱ.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为 ; b.硝化反应:化学方程式为 Ⅲ.加成反应 苯和 H2 发生加成反应的化学方程式为 Ⅳ.燃烧反应: 现象:火焰明亮并伴有浓烟。 四、煤、石油、天然气的综合利用 。 。 。
3.天然气的综合利用 (1)天然气是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原 料,它的主要成分是 。
(2)天然气与水蒸气反应制取 H2 的化学方程式为 。
1.煤的干馏,煤的气化,煤的液化,石油的裂化、裂解都属于 化学变化,石油的分馏属于物理变化。 2.裂化汽油中含有不饱和烃,能使溴水褪色,故不能用作卤 素单质的萃取剂。
1.重要的有机反应类型 (1)取代反应——甲烷的氯代反应、苯的溴代反应、苯的硝 化反应等。 (2)加成反应——乙烯与溴的反应、苯与氢气生成环己烷的 反应等。 (3)氧化反应——有机物的燃烧、乙烯使酸性高锰酸钾溶液 褪色等。 2.重要反应及其条件(回顾相应化学方程式的书写) (1)甲烷与氯气在光照条件下反应。 (2)乙烯与溴水或溴的四氯化碳溶液反应。