2020年高考化学一轮复习 第九章 第一节 甲烷 乙烯 苯 煤、石油、天然气的综合利用学案课件 新人

第九章有机化合物第一节甲烷乙烯苯煤、石油、天然气的综合利用一、几种常见烃的结构与性质1.烃(1)概念:分子中只含有_______两种元素的有机物。最简单的烃是_____。碳、氢甲烷2.甲烷、乙烯、苯的结构与物理性质【微点拨】与饱和碳原子紧连的四个原子构成四面体结构;与碳碳双键紧连的四个原子一定共平面。3.三种烃的化学性质(1)甲烷(CH4)(2)乙烯(CH2＝CH2)(3)苯(C6H6)4.烷烃(1)烷烃的结构与性质通式CnH2n+2(n≥1)结构链状(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特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1molCnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA物理性质密度:随着分子中的碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度熔、沸点:随分子中的碳原子数的增加而升高状态:气态→液态→固态,碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态化学性质取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)(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n10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称为新戊烷。【微点拨】烷烃既不能使溴水因反应而褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。烯烃既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色;苯的同系物(直接连在苯环上的碳原子上有氢原子)不能使溴水因反应褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色。二、碳原子的成键特征同系物与同分异构体1.有机物中碳原子的成键特征2.同系物(1)定义:_____相似,在分子组成上相差________________原子团的物质互称为同系物。(2)特点结构一个或若干个CH2(3)同系物的化学性质_____,物理性质呈现一定的递变规律。相似【微点拨】同系物首先是同类物质;分子式相同,结构也相同属于同一物质,在判断同分异构体时要特别注意。3.同分异构体(1)定义: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)同分异构体的特点——一同一不同①一同:分子式相同,即相对分子质量相同。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和C6H6。②一不同: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。(3)同分异构体的类型①碳链异构:如CH3CH2CH2CH3和②官能团位置异构:如CH3—CH2—CH2—OH和③官能团类别异构:如CH3—CH2—CH2—OH和CH3—CH2—O—CH3。4.有机物结构的表示方法[以乙烯(C2H4)为例]三、煤、石油、天然气及其综合利用1.煤、石油、天然气的比较化石燃料煤石油天然气成分有机物和少量无机物组成的复杂混合物烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物主要成分是CH4炼制方法干馏、气化、液化分馏—产品焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油和焦炭等汽油、煤油、柴油、重油和石蜡等—2.煤的综合利用(1)煤的干馏(化学变化)(2)煤的气化(化学变化)反应方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。(3)煤的液化(化学变化)煤与H2直接液化生成液态燃料,煤也可以间接液化,先转化为CO和H2,再经催化合成甲醇等液态有机物。合成方程式为CO+2H2CH3OH。3.石油的综合利用方法过程目的分馏把原油中各组分分离成沸点不同的分馏物获得各种燃料用油裂化在催化剂、高温条件下把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃获得汽油等轻质油裂解深度裂化得到乙烯、丙烯、甲烷等4.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_________________________。甲烷CH4+H2O(g)CO+3H2【微点拨】石油的分馏是物理变化;石油的裂化和裂解是化学变化。1.(RJ必修2·P67改编题)丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语中,不正确的是()A.实验式:CH2B.结构简式:CH2＝CHCH3C.球棍模型:D.聚合后的结构简式:􀰷【解析】选D。A项,丙烯的分子式为C3H6,最简式(实验式)为CH2,正确;B项,丙烯含有一个碳碳双键,其结构简式为CH2＝CHCH3,正确;C项,丙烯是含碳碳双键的烯烃,球棍模型为,正确;D项,聚丙烯为高分子化合物,由丙烯加聚得到,其结构简式为,错误。2.(RJ必修2·P72改编题)下列关于乙烯和乙烷的说法中,错误的是()A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,乙烷则不能C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构【解析】选C。乙烯分子中碳碳双键的键能比乙烷分子中碳碳单键的键能的2倍小,性质活泼,易发生加成反应,遇某些氧化剂发生氧化反应。3.(RJ必修2·P63改编题)关于烷烃的叙述不正确的是()A.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃B.烷烃均能与氯水发生取代反应C.正戊烷的熔沸点比乙烷的高D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化【解析】选B。A项,CnH2n+2是烷烃的通式,正确;B项,烷烃和氯气发生取代反应,与氯水不反应,错误;C项,同系物中熔沸点随着碳原子数的增多而升高,正确;D项,烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,正确。4.(RJ必修2·P95改编题)下列说法不正确的是()A.通过煤的干馏可以获得焦炭B.煤液化后可以得到甲醇C.从萃取分液后所得到的溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法D.煤中含有苯和甲苯,可以用蒸馏的方法把它们分离出来【解析】选D。煤中不含苯和甲苯,而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯,D项错误。5.(RJ必修2·P65改编题)同分异构体和同系物是两个不同的概念,观察下列几种物质的化学式或结构简式,回答下列问题:①CO(NH2)2②NH4CNO③CH3CH2CH3⑨CH3CH2CH2CH3⑩红磷(1)互为同素异形体的是__________;(2)互为同分异构体的是__________;(3)互为同系物的是__________;(4)属于同种物质的是__________。【解析】同素异形体是同一元素的不同单质;同分异构体是相同的分子式不同的结构的化合物;同系物是结构相似,分子组成上相差若干个CH2原子团的化合物;若是分子式相同,结构也相同属于同一物质。答案:(1)④与⑩(2)①与②,⑤与⑥(或⑧),⑦与⑨(3)③、⑤(或⑥或⑧)、⑦(或⑨)(4)⑥与⑧