【步步高】2014届高三化学一轮总复习第九章 有机化合物 第1讲 甲烷、乙烯、苯 煤、石油、天然气的

第1讲甲烷、乙烯、苯煤、石油、天然气的综合利用知识梳理探究高考练出高分重难点：甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。【考纲要求】1.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及发生反应的类型。2.了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。3.了解煤、石油、天然气综合利用的意义。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建甲烷、乙烯、苯煤、石油、天然气的综合利用考点二碳的成键特征与同分异构体考点一几种常见烃的结构与性质考点三煤、石油、天然气的综合利用知识梳理探究高考练出高分甲烷乙烯苯结构简式CH4CH2==CH2结构特点只含单键的饱和烃含碳碳双键的不饱和链烃环上碳碳键等同，介于“C==C”与“C—C”之间的芳香烃物理性质无色气体，难溶于水无色液体化学性质燃烧易燃，完全燃烧生成CO2和H2O溴不反应加成反应在Fe粉作用下发生取代反应KMnO4(H＋)不反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成、聚合加成、取代知识梳理·题型构建考点一I几种常见烃的结构与性质1．完成甲烷、乙烯和苯的比较表知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建考点一I几种常见烃的结构与性质①完成甲烷与Cl2发生取代反应的化学方程式：2．甲烷、乙烯和苯发生反应的类型(1)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他所替代的反应。②完成下列关于苯的取代反应的化学方程式原子或原子团知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建考点一I几种常见烃的结构与性质②乙烯与溴水、H2、HCl、H2O反应的化学方程式分别为(2)加成反应①定义：有机物分子中的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。③加聚反应：合成聚乙烯塑料的化学方程式为。不饱和nCH2==CH2――→一定条件CH2—CH2知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建深度思考深度思考1．怎样用实验证明甲烷是由碳、氢两种元素形成的？答案在空气中点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥、洁净的烧杯，发现烧杯内壁有水珠凝结，证明甲烷中有氢元素，然后迅速将烧杯倒转过来，向烧杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明甲烷中含有碳元素。2．乙烯使溴水、酸性KMnO4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?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CH2==CH2能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。借题发挥燃烧法不仅能检验有机物中含有C、H元素，还能通过计算确定其是否含有其他元素。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建深度思考深度思考3．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？答案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。知识梳理探究高考练出高分【递进题组】题组一题组二知识梳理·题型构建1253467知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建1．(必修2P64－2改编)下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是()①氯气②溴水③氧气④酸性KMnO4溶液A．①③B．②③C．②④D．①④A题组一利用教材习题，回扣烃的性质题组一题组二1253467知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建2．(必修2P72－5)能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()A．苯B．氯化铁C．乙烷D．乙烯D题组一题组二1253467题组一利用教材习题，回扣烃的性质知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建3．(必修2P72－6)利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是()A．乙烯与氯气加成(1,2­二氯乙烷)B．乙烯与水加成(乙醇)C．等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)D．氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)C题组一题组二1253467题组一利用教材习题，回扣烃的性质知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建题组二烃的反应类型面面观4．(必修2P72－7改编)下列过程中所发生的化学变化属于取代反应的是()①光照射甲烷与氯气的混合气体②乙烯通入溴水中③在镍作催化剂的条件下，苯与氢气反应④苯与液溴混合后撒入铁粉A．①②B．①③C．②④D．①④D题组一题组二1253467知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建5．(必修2P85－6)某有机物的结构简式为HO—CH2CH==CHCH2—COOH，该有机物不可能发生的化学反应是()A．水解B．酯化C．加成D．氧化A题组一题组二1253467题组二烃的反应类型面面观知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建6．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。(填写序号)①由乙烯制氯乙烷②乙烷在氧气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯⑥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__________。⑤⑥②④①③解析①是乙烯与氯化氢的加成反应；②是烷烃与氧气的氧化反应(燃烧)；③是乙烯与溴的加成反应；④是乙烯与酸性高锰酸钾的氧化反应；⑤是乙烯的加成聚合反应；⑥是烷烃与卤素的光照取代反应。思路点拨解答本题要注意以下三点：(1)烷烃只能发生取代反应和氧化反应(燃烧)。(2)烯烃能发生加成反应、氧化反应(与酸性高锰酸钾溶液反应、燃烧)、加聚反应。(3)根据反应条件和反应物、生成物进行判断。题组一题组二1253467题组二烃的反应类型面面观知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建7．若要将0.6mol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．2.5molB．4.5molC．0.6molD．1.5mol解析本题考查甲烷与氯气发生取代反应的本质。光照下，甲烷与氯气发生多次取代反应，分别生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，每生成1mol上述有机物耗氯气依次为1mol，2mol,3mol,4mol。设生成四种氯代物物质的量都为xmol,4xmol＝0.60mol，x＝0.15，n(Cl2)＝0.15mol×1＋0.15mol×2＋0.15mol×3＋0.15mol×4＝1.5mol，选D选项。易误警示Cl2与CH4的取代反应，1molCl2只取代1molH原子。D题组一题组二1253467题组二烃的反应类型面面观知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建轻松突破取代反应、加成反应取代反应加成反应概念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代替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或断一下一上一(断了一个化学键，下来一个原子或原子团，上去一个原子或原子团)只上不下或断一加二，从哪里断从哪里加(断了一个化学键，加上两个原子或原子团，应该加在断键两端的不饱和碳原子上)反应前后分子数目一般相等减少知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建考点二I碳的成键特征与同分异构体相似，在分子组成上相差原子团的物质互称为同系物。1．有机物中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有个电子，可与其他原子形成4个键，而且碳碳原子之间也能相互形成键；(2)碳原子不仅可以形成键，还可以形成键或键；(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳，碳或碳环上还可以连有。2．同系物分子式都符合，如CH4、CH3CH3、(3)同系物的化学性质，物理性质呈现一定的递变规律。互为同系物。(1)定义：(2)烷烃同系物：4共价共价单双三环链支链结构一个或若干个CH2CnH2n＋2相似知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建考点二I碳的成键特征与同分异构体烷、烷、烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有种；戊烷的同分异构体有种。3．同分异构体(1)具有相同的，但具有不同的化合物互称为同分异构体。(2)常见烷烃的同分异构体分子式结构甲乙丙23知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建深度思考深度思考1．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？答案CH4分子中的C—H键夹角为109°28′，而不是180°，因此，当碳原子数≥3时，碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状。2．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？答案CH4分子为正四面体形结构，C2H4分子为平面结构，为平面正六边形结构，因此分子中所有原子不可能共平面，分子中所有原子可能共平面。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建【递进题组】题组一12题组二3456题组三知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建题组一突破有机物的空间结构1．(2011·海南，7改编)下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有()A．乙烷B．甲苯C．氯乙苯D．四氯乙烯解析为四面体形结构，乙烷和甲苯分子中都含有，分子中所有原子不可能处于同一平面内。四氯乙烯可看作乙烯分子中的四个H原子被四个Cl原子取代形成的，则四氯乙烯分子中所有原子均处于同一平面内。D题组一12题组二3456题组三知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建题组一突破有机物的空间结构2．(2011·上海，4)下列有关化学用语能确定为丙烯的是()A.B．C3H6C．D．CH2==CHCH3解析A项也可能是其他有机化合物(如CF2==CF—CF3)的球棍模型；DB项也可能是环丙烷()的分子式；丙烯的电子式为，结构简式为，所以答案选D。题组一12题组二3456题组三知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建突破有机物分子中原子共线与共面1．找准共线、共面基准点(1)如共面型及分子中所有原子均在同一平面上。(2)正四面体(或四面体型)分子中所有原子不可能都在同一平面上。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建2．学会一种方法、一种思想(1)展开空间构型法。其他有机物可看作由以上三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变。如CH2==CHCl，可看作Cl原子代替了原来乙烯分子中H原子的位置，故六个原子都在同一平面上。(2)单键旋转思想。三种典型框架上的取代基可以以“C—C”为轴旋转。例如，，因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。(2)单键旋转思想。三种典型框架上的取代基可以以“C—C”为轴旋转。例如，，因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。知识梳理探究高考练出高分3．Ⅰ.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：________________。Ⅱ.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？__________。知识梳理·题型构建题组二“六式”表示有机物C2H6同系物丁烷D题组一12题组二3456题组三知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建题组二“六式”表示有机物解析Ⅰ.烷烃由C和H元素组成，大球表示C，小球表示H，其通式为CnH2n＋2，所以A、B、C的结构简式为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者的关系为碳原子数不同的烷烃，应属同系物。(2)C的名称为丁烷。(3)丁烷的同分异构体的结构简式为，叫异丁烷。题组一12题组二3456题组三Ⅱ.比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式，更接近分子的真实结构。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建题组三判断同分异构体4．氟利昂­12是甲烷的氯、氟卤代物，结构式为。下列有关叙述正确的是()A．它有两种同分异构体B．它是平面分子C．它只有一种结构D．它有4种同分异