2019年高考化学一轮复习专题9.1重要的烃、化石燃料(讲).doc
《2019年高考化学一轮复习专题9.1重要的烃、化石燃料(讲).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年高考化学一轮复习专题9.1重要的烃、化石燃料(讲).doc(16页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、1专题 9.1 重要的烃、化石燃料1、了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。2、了解取代反应、加成反应、聚合反应等有机反应类型。3、了解有机化合物中碳的成键特征。4、了解煤、石油、天然气综合利用的意义。5、了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。6、了解有机物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。一、重要的烃1有机化合物(1)概念:通常把含有碳元素的化合物称为有机物。【注意】碳的氧化物、碳酸以及碳酸盐等物质的结构与性质和无机化合物相似,为属于无机物。(2)碳原子的成键特点:碳原子最外层有 4 个电子,不易得到或失去电子而形成阴离子或阳离子,碳原子通过共价键与氢、氮、氧
2、、硫等元素的原子形成共价化合物;碳原子与碳原子之间也可以形成单键、双键、三键,既可结合成链状,也可结合成环状。(3)烃概念:分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简单的烃是甲烷。分类:按碳骨架分Error!2甲烷、乙烯、苯的比较甲烷 乙烯 苯结构式2结构特点碳原子间以单键结合成链状,剩余的价键被氢原子“饱和”分子结构中含有碳碳双键苯环含有介于单键和双键之间的独特的键分子形状 正四面体 平面形 平面六边形物理性质 无色气体,难溶于水无色特殊气味透明液体,密度比水小,难溶于水3三种烃的化学性质(1)甲烷(CH 4)稳定性:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。燃烧反应:化学方程式为 CH42
3、O 2CO22H 2O。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CH4Cl 2CH3ClHCl,继续反应依次又生成了 CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4。(2)乙烯(CH 2=CH2)燃烧:CH 2=CH23O 22CO22H 2O。(火焰明亮且伴有黑烟)加聚反应: nCH2=CH2 CH2CH2 。(3)苯(C 6H6)燃烧:32C6H615O 212CO26H 2O。(火焰明亮,带浓烟)取代反应:苯与液溴的取代反应:;苯的硝化反应:浓 H2SO4 。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 CnH2n2 (n1)结构链状(可带支链
4、)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;1 mol C nH2n2 含共价键的数目是(3 n1) 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)烷烃的习惯命名法当碳原子数 n10 时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当 n10时,用汉字数字表示。当碳原子数 n 相同时,用正、异、新来区别。如:CH 3CH2CH2CH2CH3称为
5、正戊烷,(CH 3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH 3)4称为新戊烷。【典型例题 1】 【湖南衡阳 2018 届高三上学期期末】柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图 ,有关柠檬烯的分析不正确的是 ( )A 它的一氯代物有 8 种B 一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、水解反应C 它所含的碳原子不在同一平面4D 1mol 该有机物最多可以跟 2molH2加成【答案】B【点评】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,解题关键:把握有机物的官能团与性质的关系,注意结构对称性分析。选项 A 为难点,分子中含 8 种H,则柠檬烯的一氯代物有 8 种。【迁移训练 1】 【福建
6、莆田六中 2019 届高三 9 月月考】下列关于有机物的说法正确的是 ( )A聚乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B用水可以分离苯和溴苯的混合物C聚氯乙烯的单体是 CH2=CHCl,该单体的某些化学性质与乙烯相似D与 H2加成反应生成异戊烷的物质一定是烯烃【答案】C【解析】A乙烯发生加聚生成聚乙烯,结构中不能存在碳碳双键,不能和溴发生加成反应导致溴的四氯化碳溶液褪色,A 错误;B苯和溴苯互溶,且二者均不溶于水,不能用水分离苯和溴苯的混合物,B 错误;C聚氯乙烯的单体是 CH2=CHCl,该分子结构中含有碳碳双键,与乙烯(CH 2=CH2)的某些化学性质相似,C 正确;D3-甲基-1-丁炔与H2加成反
7、应也可以生成异戊烷,不一定是烯烃,D 错误;正确选项 C。二、有机反应类型反应类型 取代反应 加成反应 加聚反应概念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代替的反应有机物分子中双键(或三键)两端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由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应5碳碳键的变化 断旧键形成新键不饱和键打开不饱和键打开反应前后分子数目 一般相等 减少 减少反应特点 可发生分步取代反应有时只有一种加成方式,有时也有多种加成方式反应一般为单方向进行,一般不可逆实例 CH4Cl 2CH3ClHClCH2=CH2H 2OCH3CH2O
8、HnCH2=CH2CH 2CH2【归纳总结】轻松突破取代反应、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,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为 100%。(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,如苯的硝化反应中生成的水。【典型例题 2】 【天津一中 2018 届期中】下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是 ( )A甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色B
9、乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状液体生成;乙烯与水生成乙醇的反应D在苯中滴入溴水,使溴水褪色;乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷【答案】C6【点评】有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其它原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应是加成反应;有机物中的原子或原子团被其它的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应,掌握、理解好两个概念,才能更好的应用。【迁移训练 2】 【广东省普通高中 2019 届 9 月月考】对下列有机反应类型的认识中,错误的是 ( )A ;取代反应B CH 2CH 2 Br 2 CH2BrCH 2 Br;
10、加成反应C CH 4 Cl 2 CH3Cl HCl ;置换反应D ;酯化反应【答案】C【解析】A是苯的硝化反应,所以取代反应,正确;B是乙烯与单质溴的加成反应,正确;C是甲烷的取代反应,不是置换反应,错误;D是乙酸与乙醇的酯化反应,也属于取代反应,正确。三、碳的成键特征与同分异构体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,而且碳碳原子之间也能相互形成共价键;(2)碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键;(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可以连有支链。2同系物(1)定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若
11、干个 CH2原子团的物质互称为同系物。(2)烷烃同系物:分子式都符合 CnH2n2,如 CH4、CH 3CH3、 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。3同分异构体(1)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。7(2)常见烷烃的同分异构体甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有 2 种;戊烷的同分异构体有 3种。4有机物结构的表示方法种类 实例 含义分子式 C2H4用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式) CH2表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子由最简式可求最简式量分子式是最简式的整数倍
12、电子式用“”或“”表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构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【拓展视野】键线式:碳碳键用线段来体现。拐点或端点表示碳原子,碳原子上的氢原子不必标出,其他原子及其他原子上的氢原子都要指明。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为 、 。8【典型例题 3】 【黑龙江哈尔滨六中 2018 届期末】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
13、( )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所有碳原子均处同一平面D此物质分子式为 C5H8【答案】C解析:螺2,2戊烷的分子式为 C5H8,环戊烯的分子式也是 C5H8,结构不同,互为同分异构体,A 正确;分子中的 8 个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B 正确;由于分子中 4 个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的 4 个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C 错误;戊烷比螺2,2戊烷多 4 个氢原子,所以
14、生成 1 molC5H12至少需要 2 molH2,D 正确。答案选 C。【点评】把握有机物的结构、同分异构体的判断为解答的关键,选项 B 与 C 是解答的易错点和难点,对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。【迁移训练 3】 【2018 年 10 月 17 日每日一题一轮复习】下列各项均能表示甲烷的分子结构,但更能反映其真实情况的是 ( )9AA BB CC DD【答案】D四、化石燃料的综合利用1煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(1)煤的干馏原理:把煤隔绝空
15、气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。煤的干馏产物(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为 CH 2O(g) COH 2。(3)煤的液化直接液化:煤氢气催化剂液体燃料间接液化:煤水 水煤气催化剂甲醇等2天然气的综合利用(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。(2)天然气与水蒸气反应制取 H2原理:CH 4H 2O(g)高温 CO3H 2。103石油的综合利用(1)石油的成分石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。主要成分是烷烃、环烷径和芳香烃。所含元素以碳、氢为主,还有
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
2000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 年高 化学 一轮 复习 专题 91 重要 化石 燃料 DOC
