（鲁科专用版）2020版高考化学总复习 第9章 第1讲 认识有机化合物、石油和煤 重要的烃课件

第1讲认识有机化合物、石油和煤重要的烃【2020·备考】最新考纲：1.了解有机化合物中碳的成键特征。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。2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。3.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要应用。核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识有机物的多样性，并对有机物进行分类；能从官能团等角度认识有机物的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。2.科学精神与社会责任：通过高分子材料的合成等赞赏化学对社会发展的重大贡献；通过煤、石油和天然气的综合利用建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。考点一常见烃的结构与性质(频数：★★☆难度：★☆☆)有机必修高考考查一般为选择题，考查内容多样，有性质判断；名师课堂导语结构给予；有同分异构体数目判断。本考点主要考查代表物结构的延伸，性质的延伸，有时也涉及到简单命名，一般难度较小。1.有机化合物和烃(1)有机化合物：含有的化合物。(2)烃①定义：仅含有两种元素的化合物。②代表物：甲烷、乙烯、苯分别是、和的代表物。碳元素碳、氢烷烃烯烃芳香烃2.甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式结构特点只含的饱和烃含的不饱和链烃环上碳碳键相同，是介于之间立体构型物理性质无色气体，难溶于水无色液体CH4CH2===CH2碳氢单键碳碳双键碳碳单键与碳碳双键的特殊的键正四面体形平面形平面形1.有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可旋转。但是形成双键和三键的原子不能绕轴旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用。2.共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时，两平面必然重叠，两平面内的所有原子必定共平面。3.三种烃的化学性质(1)甲烷(CH4)①稳定性：与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。②燃烧反应：化学方程式为(产生淡蓝色火焰)。③取代反应：在光照条件下与Cl2发生取代反应，第一步反应的方程式为，继续反应依次又生成了。CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OCH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HClCH2Cl2、CHCl3、CCl4(2)乙烯(CH2===CH2)完成下列方程式：①燃烧反应：。(火焰明亮且伴有黑烟)CH2===CH2＋3O2――→点燃2CO2＋2H2OCH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2BrCH2===CH2＋H2――→催化剂△CH3CH3CH2===CH2＋HCl――→催化剂△CH3CH2ClCH2===CH2＋H2O――→催化剂△CH3CH2OH②乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液退色的原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。因此可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯，但不可用于除去甲烷中的乙烯。(3)苯(C6H6)完成下列方程式：①燃烧反应。(火焰明亮，带浓烟)②取代反应：苯与液溴的取代反应：2C6H6＋15O2――→点燃12CO2＋6H2O;苯的硝化反应：③加成反应：一定条件下与H2加成：。。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。[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键()(2)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别()(3)甲烷与Cl2的反应和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型()(4)SO2使溴水退色与乙烯使溴水退色的原理相同()(5)1molCH4和1molCl2发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl()×√×××2.(教材改编题)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)答案C3.(思维探究题)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，证明分液漏斗内下层液体为水，上层液体为苯；若液体分层，则分液漏斗内下层液体为苯(其他合理答案也可)。[A组基础知识巩固]1.以下有关物质结构的描述正确的是()A.甲苯分子中的所有原子可能共平面B.CH2===CH—C6H5分子中的所有原子可能共平面C.乙烷分子中的所有原子可能共平面D.二氯甲烷分子为正四面体结构解析由于甲苯、乙烷分子中含—CH3，碳原子四个键为空间四面体结构，所有原子不可能全部共面；苯和乙烯均为平面结构，故苯乙烯分子中的所有原子可能共平面；二氯甲烷分子中C—H键与C—Cl键不相同，故不可能为正四面体结构。答案B2.(2018·西安联考)下列关于有机化合物的认识中正确的是()A.甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液退色B.苯使溴水退色是因为发生了氧化反应C.苯和液溴在FeBr3催化作用下进行反应，反应类型为取代反应D.甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同解析甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色，A项错误；苯将溴从溴水中萃取出来是物理变化，B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，乙烯与氯气发生的是加成反应，D项错误。答案C3.有机反应类型较多，形式多样。下列有机反应方程式中，对其反应类型的判断正确的是()选项反应方程式反应类型A+HNO3酯化反应BCH≡CH＋HCl――→催化剂△CH2===CHCl加成反应CCH3CH2OH――→浓硫酸170℃H2C===CH2↑＋H2O取代反应D加聚反应解析A项，苯和无机酸反应，苯环上的1个氢原子被硝基取代，为硝化(或取代)反应，错误；B项，CH≡CH和HCl反应生成CH2===CHCl，为加成反应，正确；C项，乙醇在浓硫酸催化作用下制乙烯的反应为消去反应，错误；D项，HCHO反应生成高聚物，该反应为苯酚和甲醛之间的缩聚反应，错误。答案B【方法规律】根据官能团，突破取代反应、加成反应(1)加成反应的特点是：“断一，加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加上两个其他原子或原子团，一定分别加在两个不饱和碳原子上，发生加成反应的官能团有碳碳双键、碳碳三键、苯环等。(2)取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子，取代反应有卤代、水解、硝化、酯化等。[B组考试能力过关]4.(2018·课标全国Ⅱ，9)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()解析甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。答案D5.(2018·课标全国Ⅲ，9)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是()A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯解析在Fe作催化剂时，苯乙烯苯环上的H原子可被溴原子取代，A项正确；苯乙烯中的碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化，从而导致酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；苯乙烯与HCl发生加成反应生成氯苯乙烷，C项错误；苯乙烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成聚苯乙烯，D项正确。答案C6.(2016·课标全国Ⅲ，10)已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是()A.异丙苯的分子式为C9H12B.异丙苯的沸点比苯高C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D.异丙苯和苯为同系物解析A项，异丙苯的分子式为C9H12，正确；B项，异丙苯的相对分子质量比苯大，故其沸点比苯高，正确；C项，由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子，而饱和碳原子为四面体构型，故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上，错误；D项，异丙苯与苯结构相似，在组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，正确。答案C考点二同系物和同分异构体(频数：★★☆难度：★★★)同分异构体是高考热点，除直接考查给定物质同分异构体数目名师课堂导语外，结构给予型考题中某个选项也涉及同分异构体数目判断，复习时要重点落实。1.有机物中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有4个电子，可与其他原子形成4个共价键，而且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，碳链或碳上还可以连有。共价双单三环环支链由于碳多样的成键特点，以及有机物的同分异构现象，造成有机物的种类比无机物多得多。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)烷烃同系物：分子式都符合(n≥1)，如CH4、CH3CH3、互为同系物。(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。结构一个或若干个CH2CnH2n＋23.同分异构体(1)定义：具有相同的，但具有不同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，即分子中原子的不同。同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。分子式结构连接方式(3)烷烃同分异构体的书写——碳链异构方法：烷烃只存在碳骨架异构，书写时应注意要全面但是不重复，一般采用“减碳法”。实例：以C6H14为例，例析用“有序思维”法书写同分异构体第一步：将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C第二步：从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。第三步：从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，两甲基的位置依次相邻、相同，此时碳骨架结构有两种：②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。同分异构体是高考重点，碳链异构是书写基础，除碳链异构以外，还有官能团位置异构和官能团类别异构，后面借助烃的衍生物进行落实，另外还需记住常见烃基同分异构体的种类如甲基、乙基没有同分异构体，丙基(—C3H7)有2种，丁基(—C4H9)有4种，戊基(—C5H11)有8种。4.有机物结构的常见五种表示方法(以乙烯C2H4为例)电子式用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子结构式(1)具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；(2)表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型结构简式CH2===CH2结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)球棍模型小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型用不同体积的小球表示不同大小的原子在近几年高考中，常出现用键线式表示结构的题目，键线式是指用线段来体现共价键。拐点或端点表示碳原子，碳原子上的氢原子不必标出，其它