甲烷、乙烯、苯复习教案

第九单元有机化合物第1节甲烷、乙烯、苯考纲点击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。3．了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。一、甲烷的结构与性质1．烃仅由____、____两种元素组成的有机物叫做烃。2．甲烷的分子组成及结构名称分子式电子式结构式结构简式空间构型CH43．甲烷的物理性质颜色：______。状态：______。溶解性：________。密度比空气____。4．甲烷的化学性质通常情况下较稳定，与______、______、__________等均不反应。(1)氧化反应甲烷的燃烧热为－890kJ·mol－1，甲烷燃烧的热化学方程式为___________________。(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______________所替代的反应。②甲烷与氯气的取代反应反应的现象为试管内气体颜色逐渐______，试管壁出现__________，试管中有少量______。反应方程式为：CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl(第一步)CH3Cl＋Cl2――→光CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2――→光CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2――→光CCl4＋HCl甲烷的4种氯代物均不溶于水，常温下除__________是气体外，其他3种都是____________。即时训练1下列说法中正确的是__________。①甲烷是平面正方形结构②甲烷可以用排水集气法收集③甲烷是最简单的烷烃④甲烷与Cl2的混合气为浅绿色，在光照的条件下颜色逐渐变浅⑤甲烷的化学性质很稳定，不能与氧气、KMnO4酸性溶液、强酸、强碱等反应⑥“西气东输”输送的气体的主要成分是甲烷二、烷烃的组成、结构与性质1．通式烷烃的通式为__________(n≥1)。2．结构特点烃分子中碳原子之间以______结合，剩余价键全部与氢原子结合，使每个碳原子都达到“饱和”，烷烃又叫做饱和烃。3．性质(1)物理性质①水溶性：______。密度：比水________。②随碳原子数的增加，熔沸点逐渐______，密度逐渐______。特别提示：所有的烃均不溶于水，密度均比水小。在标准状况下，碳原子数小于5的烃为气态，碳原子数大于等于5的烃为液态或固态。(2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可以燃烧，可以发生取代反应和分解反应。①烷烃(CnH2n＋2)的燃烧通式为____________________________________________。②乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为_____________________。4．同系物(1)概念结构______，在分子组成上______________________的物质互称为同系物。(2)性质同系物的化学性质______，物理性质呈现一定的递变规律。5．同分异构体(1)概念具有相同的________，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。即时训练2下列有关烷烃的叙述中正确的是_________________________________。①烷烃是由碳、氢两种元素组成的②在常温常压下丁烷是气体，己烷是液体③汽油与溴水混合，振荡静置，液体分层，上层几乎无色，下层橙红色④甲烷是含氢量最高的有机物⑤丙烷中三个碳原子在同一条直线上⑥烃类分子中的碳原子通过形成四对共用电子对与其他原子结合三、乙烯1．结构分子式电子式结构式结构简式C2H4特别提示：在书写有机物的结构简式时，碳氢键、碳碳键可以省略，但碳碳双键、碳碳三键等不能省略，一定要标出官能团的位置。2．物理性质颜色：______。状态：______。溶解性：__________。密度：比空气______。3．化学性质(1)氧化反应①燃烧的化学方程式____________________。[来源:Ks5u.com]②能使高锰酸钾酸性溶液________________。(2)加成反应①加成反应：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。②乙烯与Br2、H2、HCl、H2O反应的化学方程式分别为：______________________________________；______________________________________；______________________________________；______________________________________。③加聚反应：合成聚乙烯塑料的化学方程式为___________________________________________。4．用途是一种重要的基本化工原料，还用于植物生长调节剂。即时训练3下列说法中正确的是______。①溴水既可以除去乙烷中的乙烯，也可以鉴别乙烷与乙烯②高锰酸钾酸性溶液可以鉴别乙烯与甲烷③乙烯在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应④所有的烃碳原子与碳原子之间均是以碳碳单键相连⑤乙烯中的SO2气体可以用NaOH溶液除去四、苯1．组成与结构2．物理性质颜色：____。状态：____。气味：____。毒性：____。溶解性：____。密度比水____，熔、沸点____，常用作有机溶剂。3．化学性质(1)可燃性(写化学方程式)_________________________________________________。现象：_________________________________________________________________。特别提示：所有烃均能在空气中燃烧，被氧化，随着含碳量的增大，火焰越来越明亮，如甲烷燃烧是淡蓝色火焰，无烟；乙烯燃烧是明亮的火焰，有烟；苯燃烧时火焰更明亮，并伴有浓烟。(2)取代反应①与溴的反应：________________________。②与硝酸的反应：________________________。(3)加成反应：________________________。即时训练4关于苯的下列说法中正确的是____。①苯分子是环状结构②表示苯的分子结构，其中含碳碳双键，因此苯的性质跟乙烯相似③苯的分子式是C6H6，分子中的碳原子远没有饱和，因此能使溴水褪色④苯与高锰酸钾酸性溶液混合振荡静置后，现象为液体分层，上层无色，下层紫红色⑤苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应一、常见烃的性质甲烷乙烯苯物理性质无色气体、油状液体或固体，难溶于水，密度小于水化学性质[来源:Zxxk.Com][来源:学#科#网Z#X#X#K]燃烧易燃，完全燃烧生成CO2和H2O溴的四氯化碳溶液不反应加成反应与液溴在FeBr3作催化剂条件下发生取代反应酸性KMnO4溶液不反应氧化反应不反应其他氯气(光照)取代反应H2(催化剂)加成反应主要反应类型取代加成、加聚、氧化加成、取代注意：乙烯与苯都与Br2反应，但有很大区别：(1)反应物不同，乙烯是与溴水或溴的四氯化碳溶液，而苯是与液溴；(2)反应条件不同，乙烯与溴水在通常状况下就能进行，苯是与液溴在有催化剂的条件下才能进行；(3)反应类型不同，乙烯发生的是加成反应，苯发生的是取代反应。【例1】下列说法中正确的是________。A．乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，二者反应原理相同B．乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同C．乙烷分子中，所有原子都处于同一平面D．聚乙烯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，所以聚乙烯不能被氧化E．丙烯既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使KMnO4酸性溶液褪色F．苯既能发生取代反应也能发生加成反应方法归纳在做分析有机物的性质的题目时，首先找出官能团，然后抓住官能团的性质进行分析。二、取代反应、加成反应的比较与判断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，从哪里断在哪里加(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原子上)反应前后分子数目一般相等减少【例2－1】下列说法正确的是()。A．CH2===CH—CH3＋Br2――→光照CH2Br—CH===CH2＋HBr属于加成反应B．苯使溴水褪色是发生了加成反应C．葡萄糖使溴水褪色不是发生加成反应，而是发生氧化还原反应D．苯与液溴在三氯化铁作催化剂的条件下发生加成反应方法归纳在判断有机反应类型时，我们经常从两个方面进行判断：(1)依据化学方程式分析：①从断键成键的角度分析，要牢牢抓住有机反应的特点，如取代反应“断一下一上一”、加成反应“只上不下”；②从反应前后物质的种类及数目分析，取代反应一般反应前后物质的种类为2；加成反应一般只有一种生成物。(2)依据记忆分析，如：①取代反应包括：烃的卤代反应、苯环的溴代或硝化反应、酯化反应、水解反应等；②加成反应包括由烯反应生成烷、醇或氯代烷，由苯反应生成烷等。【例2－2】(2012河南平顶山调研)下列有水参与或生成的反应不属于取代反应的是()。A．CH2CH2＋H2O―→CH3CH2OHB．＋HNO3――→浓硫酸△—N2O＋H2OC．CH3COOCH2CH3＋H2O――→催化剂CH3COOH＋HOCH2CH3D．CH3CH2Cl＋H2O――→NaOH△CH3CH2OH＋HCl三、同分异构体数目的判断方法1．记忆法记住常见物质的同分异构体数。例如：甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体，丁烷有2种，戊烷有3种。2．替代法例如：二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种。3．等效氢法判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法)来得出结论。(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。(2)同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时，物与像的关系。)4．具体步骤如分子式为C4H8Cl2的同分异构体数目的判断。步骤1：写出C4H10的同分异构体，有两种：C—C—C—C、(H省略)；步骤2：固定1个Cl，各有2种，并给碳原子编号：、、(2个③碳原子是等效的)、(3个①碳原子是等效的)；步骤3：分别再加另外一个Cl，第1种可分别加在①、②、③、④4个碳原子上共有4种；第2种，因为①、④已经固定完了，所以再加另外一个Cl只能加在②、③碳原子上，所以只有2种；第3种可分别加在①、②、③3个碳原子上共有3种；第4种，因为①已经固定完了，所以再加另外一个Cl只能加在②碳原子上，但②碳原子已经饱和(4个共价单键)，无法再加氯原子，舍去；共4＋2＋3＝9(种)。5．由有机物性质、分子式推断同分异构体(1)首先分析有机物性质、分子式推测有机物的结构通式如：①分子式CnH2n＋2O的有机物与Na反应放出氢气，该有机物的结构通式CnH2n＋1—OH；②分子式CnH2nO2的有机物与NaHCO3反应放出CO2，该有机物的结构通式Cn－1H2n－1—COOH；③分子式CnH2n－6的有机物有苯环，且苯环上只有一个取代基，该有机物的结构通式为—Cn－6H2n－11。(2)推出CnH2n＋1—、Cn－1H2n－1—的同分异构体数目从而分别推出CnH2n＋2、Cn－1H2n的一氯代物的同分异构体数目。【例3－1】(2012吉林长春二次调研)分子式为C3H7OCl，且分子中含有羟基的同分异构体的数目为(不考虑立体异构)()。A．3B．4C．5D．6【例3－2】分子式为C7H8，分子中含有苯环的烃的一氯代物有()。A．3种B．4种C．5种D．7种四、煤、石油、天然气的综合利用主要成分综合利用化工名词产品煤