专题05 有机化合物（一）甲烷、乙烯和苯（知识串讲+专项练习）- 2021-2022学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版必修2）

专题05 有机化合物（一）－－甲烷、乙烯和苯 思维导图 知识详解 考点1 甲烷和烷烃 1．甲烷的组成与结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 甲烷的分子模型 CH4 正四面体结构，C原子位于正四面体中心，H原子位于四个顶点上 【归纳总结】 （1）结构式：用一条短线来表示一对共用电子的图式叫做结构式。 （2）一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时： ①如果这4个原子相同，则分别在四面体的顶点上，构成正四面体。 ②如果这4个原子不相同，则分别在四面体的顶点上，但不是正四面体。 ③无论这4个原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。 2．甲烷的性质 （1）甲烷的物理性质 甲烷是一种无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。 （2）甲烷的化学性质 ①氧化反应 燃烧现象 检验产物 方法 现象 结论 淡蓝色火焰 在火焰上方罩一个干燥的烧杯 烧杯内壁有水珠产生 生成了水 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 烧杯内壁变浑浊 生成了二氧化碳 甲烷燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。 甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1 mol甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出890 kJ热量。因此以甲烷为主要成分的天然气、沼气是理想的清洁能源。 ①取代反应 实验操作 实验现象 A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，水槽中有固体析出 B装置：无现象 实验结论 CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为： CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(一氯代物)； CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl(二氯代物)； CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl(三氯代物)； CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl(四氯代物) 产物性质 水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。 状态：常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为液体 取代反 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替代的反应 3．烷烃的物理性质 相似性 递变性(随分子中碳原子数增加) 熔、沸点 较低 逐渐升高 密度 比水小 逐渐增大 状态 气态→液态→固态，常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下，新戊烷为气态) 溶解性 难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂 4．烷烃的稳定性及可燃性 （1）稳定性：通常情况下，烷烃与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂都不反应。 （2）可燃性：烷烃都能燃烧。 CH4燃烧方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 C3H8燃烧方程式：C3H8＋5O23CO2＋4H2O。 链状烷烃燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 【典例1】下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是 A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 B．CH4、CCl4都是正四面体结构 C．CH4和CCl4中的化学键均为非极性键 D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同 【典例2】某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2的反应，据题意，回答下列问题： （1）CH4和Cl2发生反应条件是________，若用日光直射，可能会引起________，假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________。 （2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为________(填字母)。 A．CH3Cl　HCl B．CCl4　HCl C．CH3Cl　CH2Cl2 D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl （3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________(填字母)。 A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定 （4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到____________________。 （5）右端玻璃管的作用是__________________。 考点2 乙烯 1．石蜡油分解产物的实验探究 实验操作 实验现象 B中溶液紫色褪去 C中溶液红棕色褪去 D处点燃后，火焰明亮且伴有黑烟 实验结论 石蜡油分解的产物中含有不饱和烃 【归纳总结】 （1）不饱和烃与烯烃 （2）乙烯是最简单的烯烃，它是一种无色、稍有气味、难溶于水的气体。从石油中可以获得大量乙烯，乙烯的产量是衡量一个国家化工水平的标志；它还是一种植物生长调节剂