2020年高考化学一轮总复习第十章第30讲甲烷乙烯苯学案（含解析）.doc

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1、1第 30 讲 甲烷 乙烯 苯考纲解读 1.知道有机化合物分子是有立体结构的，以甲烷、乙烯、苯为例认识碳原子的成键特点。知道有机化合物存在同分异构现象。2.认识乙烯、乙醇、乙酸的结构及其主要性质与应用；知道氧化、加成、取代等有机反应类型。3.知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现。结合实例认识合成高分子、油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活领域的重要作用。1.有机化合物及其成键特征(1)有机化合物：有机化合物是指大多数含 碳元素的化合物，但含碳化合物01 CO、CO 2、碳酸及 碳酸盐属于无机物。02 03 (2)有机物分子中碳原子的成键特征碳原子的最外层有 4 个电子，可与其他原子

2、形成 4 个共价键，而且碳原子之间04 05 也能相互形成共价键。碳原子之间不仅可以形成 单键，还可以形成 双键和三键及苯环中的特殊键。06 07 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08 09 有支链。2甲烷、乙烯、苯结构和性质的比较233烷烃(1)结构与性质(2)习惯命名法当碳原子数 n 10 时，用 甲、 乙、 丙、 丁、 戊、己、庚、辛、壬、癸47 48 49 50 51 52 4表示；若 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 正戊烷，53 (CH3)2CHCH2CH3称为

3、异戊烷，(CH 3)4C 称为 新戊烷。54 55 4同系物和同分异构体(1)同系物定义： 结构相似，在分子组成上相差 一个或若干个 CH2原子团的物质互称为同56 57 系物。烷烃同系物：分子式都符合 ，如 CH4、CH 3CH3、58 CnH2n 2互为同系物。同系物的化学性质 相似，物理性质呈现一定的递变规律。59 (2)同分异构体同分异构现象：化合物具有相同 分子式，不同结构的现象称为同分异构现象。60 5煤、石油、天然气的综合利用(1)煤的综合利用煤的干馏把煤 隔绝空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65 66 5程。煤的气化将煤转化为 可燃性气体的过程，

4、目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方67 程式为 CH 2O(g) CO(g)H 2(g)。68 高 温 煤的液化a. 直接液化：煤氢气 液体燃料。69 催 化 剂 高 温 、 高 压b. 间接液化：煤水 水煤气 甲醇等。70 高 温 催 化 剂 高 温(2)石油的综合利用(3)天然气的综合利用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76 77 料。天然气与水蒸气反应制取 H2原理： CH4H 2O(g) CO3H 2。78 高 温 催 化 剂(4)三大合成材料三大合成材料是指 塑料、合成橡胶和合成纤维。79 1判断正误，正确的画“” ，错误的画“” ，

5、并指明错因。(1)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原理相同。()错因：乙烯使溴水褪色是发生了加成反应，苯使溴水褪色是苯萃取了溴水中的 Br2。6(2)SO2使溴水褪色与乙烯使 KMnO4溶液褪色的原理相同。()错因：_(3)乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键，都能发生加成反应。()错因：聚乙烯、苯分子中不含碳碳双键，聚乙烯不能发生加成反应。(4)甲烷的二氯取代产物只有 1 种，说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构。()错因：_(5)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。()错因：苯、甲苯、二甲苯是煤的干馏(隔绝空气加强热使之分解的过程)产品，不是煤中的成分。(6)石油是混合物，经分馏后得到汽油

6、、煤油和柴油等纯净物。()错因：汽油、煤油、柴油仍为混合物。2教材改编题(据人教必修二 P72 T7)下列说法正确的是( )A甲烷与氯水光照时发生取代反应B乙烯通入溴水发生加成反应C苯与溴水混合发生取代反应D乙烯、苯与 H2接触即发生化学反应答案 B考点 烷烃 乙烯 苯的典型性质一典例 1 (2018北京四中月考)下列现象中，因发生加成反应而产生的是( )ASO 2使酸性高锰酸钾溶液褪色B将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色D甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失解析 A 项是氧化还原反应；B 项，萃取是物理变化；D 项是取代反应。答案 C名师精讲1烷烃、乙烯、苯及

7、甲苯的性质与结构特点(1)甲烷与氯气发生取代反应，得到的有机产物是混合物，其中有机产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他的都是液体；CH 2Cl2无同分异构体，说明甲烷是正四面体型。(2)烷烃与 Cl2的取代反应，每取代 1 mol 氢原子，需要消耗 1 mol Cl2。(3)烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状。(4)乙烯能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色，但原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。(5)溴水、酸性 KMnO4溶液均可鉴别乙烷和乙烯，但要除去乙烷中的乙烯时，只能选用溴水，因为酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成 CO2。7(6)乙烯是一种重要的基本化工原料，也是

8、一种植物生长调节剂。(7)苯分子不是单双键交替结构，利用苯的邻二氯代物仅有一种，可证明碳碳键完全相同。(8)苯不能与溴水、酸性 KMnO4溶液反应而使它们褪色，但能够萃取溴水中的溴而使其褪色。苯与液溴在 FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应。(9)甲苯与 Cl2在 FeCl3催化剂作用下发生的是苯环上的取代反应(与甲基相连碳的邻对位上的氢被取代)；而光照条件下发生的是甲基上的取代反应。2加成反应与取代反应(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

9、，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。1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答案 C解析 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。2在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关

10、物质的沸点、熔点如下：下列说法不正确的是( )A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于 144 C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来答案 B解析 B 项，甲苯的沸点应比苯的高，比对二甲苯的低；D 项，由于对二甲苯的熔点最高，冷却时对二甲苯先结晶析出。8考点 同系物与同分异构体二典例 2 (2017全国卷)化合物 (b)、 (d)、 (p)的分子式均为 C6H6，下列说法正确的是( )Ab 的同分异构体只有 d 和 p 两种Bb、d、p 的二氯代物均只有三种Cb、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应Db、d、p 中只有 b 的所有原子

11、处于同一平面解析 A 错：苯的同分异构体还有等。B 错：b 的二氯代物有 3 种，d 的二氯代物有 6 种，p 的二氯代物有 3 种。C 错：b、p 不能与酸性高锰酸钾溶液反应。D 对：d、p 中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面。答案 D名师精讲1同系物的判断方法通式相同，结构相似；分子组成上至少相差一个 CH2原子团。如：92同分异构体数目的判断(1)记忆法：记住常见异构体的数目。凡只含有一个碳原子的分子均无同分异构体。甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体，丁烷有 2 种，戊烷有 3 种。甲烷、乙烷、新戊烷、2,2,3,3四甲基丁烷、苯的一卤代物只有一种。(2)等效氢法分子中

12、有多少种“等效”氢原子，其一元取代物就有多少种。同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子，如10分子中有 2 种“等效”氢原子。(3)基元法丙基有 2 种，则丙醇有 2 种，一氯丙烷有 2 种；丁基有 4 种，则丁醇有 4 种，戊酸有4 种；戊基有 8 种，则戊醇有 8 种。(4)换元法一种烃如果有 m 个氢原子可被取代，那么它的 n 元取代物与( m n)元取代物种类相等。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下列有关描述正确的是( )A分子组成符合 CnH2n2 (n2)的烃，一定是 CH4的同系物B分子组成符合 CnH2n(n2

13、)的烃，一定是 C2H4的同系物D同系物的最简式相同，分子间相差 n 个 CH2(n1)原子团，化学性质相似答案 A解析 分子组成符合 CnH2n2 的烃属于烷烃，A 项正确；分子组成符合 CnH2n的烃，可能是环烷烃或烯烃，B 项错误；属于醇，C 项错误；同系物的最简式不一定相同，D 项错误。4有一种苯的同系物，分子式为 C9H12，苯环上只含有一个取代基，则其与氢气完全11加成后的产物的一溴代物有(不考虑立体异构)( )A11 种 B12 种 C13 种 D14 种答案 C解析 符合题目要求的苯的同系物有考点 煤、石油、天然气的综合利用三典例 3 (2018宁德模拟)下列说法不正确的是(

14、)石 油 分 馏 产 品 乙 烯 1， 2二 溴 乙 烷A石油是由烃组成的混合物B主要发生物理变化C是石油的裂化、裂解D属于取代反应解析 石油是由多种烃组成的混合物，A 正确；为石油的分馏，发生物理变化，B 正确；石油分馏产品获得气态烃乙烯需经过石油的裂化和裂解，C 正确；由乙烯得 1,2二溴乙烷发生反应为 CH2=CH2 Br2 CH 2BrCH2Br，属于加成反应，D 错误。答案 D名师精讲化学中的“三馏” “两裂”比较(1)化学中的“三馏”12(2)化学中的“两裂”5下列关于化石燃料的加工说法正确的是( )A石油裂化主要得到乙烯B石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油C煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气13D煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径答案 C解析 石油裂化主要得到轻质油，A 错误；石油分馏属于物理变化，B 错误；由煤制煤气属于化学变化，D 错误。6下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是( )A煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程B煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程C天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇D石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物答案 C解析 A 项，煤的干馏应隔绝空气加强热；B 项，煤的气化为化学反应；D 项，石油分馏的产品主要是汽油、柴油等轻质油。14