内容正文:
第一单元 化石燃料与有机化合物
[课程标准] 1.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及重要应用。2.了解煤、石油、天然气的综合应用。3.了解常见高分子材料的合成及重要应用。
考点一 常见的烃
1.甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质
甲烷
乙烯
苯
分子
式
CH4
C2H4
C6H6
结构
简式
CH4
CH2FCH2
结构
特点
只含单键的饱和链烃
含碳碳双键的不饱和链烃
环上碳碳键相同,是介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊的键
空间
结构
正四面体
平面形
平面正六边形
物理
性质
无色气体,难溶于水
无色液体
2.甲烷、乙烯、苯的化学性质
(1)甲烷(CH4)
①稳定性:与强酸、强碱不发生化学反应;不能使酸性高锰酸钾褪色。
②燃烧反应:化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
③取代反应
完成甲烷与Cl2发生取代反应的化学方程式:
(2)乙烯(CH2=== CH2)
①燃烧:C2H4+3O22CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。
②加成反应
完成下列化学方程式:
(3)苯(C6H6)
完成下列方程式:
①燃烧
2C6H6+15O212CO2+6H2O(火焰明亮,带浓烟)。
学生用书第228页
②取代反应
苯与液溴的取代反应:
;
苯的硝化反应:
。
③加成反应
。
3.烷烃
(1)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;1 mol CnH2n+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:随着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4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)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n>10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。
[正误辨析]
(1)乙烯、聚乙烯均含有碳碳双键( )
(2)1 mol CH4与1 mol Cl2在光照条件下反应,生成1 mol CH3Cl气体( )
(3)甲烷与Cl2和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型( )
(4)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别( )
(5)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯不能发生氧化反应( )
(6)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上,丙烯的所有原子在同一平面内( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
1.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溶液褪色
B.苯使溴水褪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
C [甲烷和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,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。]
2.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中的少量乙烯的操作方法是( )
A.混合气通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B.混合气通过盛溴水的洗气瓶
C.混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶
D.混合气跟适量氯化氢混合
B [乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,与溴加成生成1,2二溴乙烷常温下为液体。]
3.有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填写序号)。
①由乙烯制氯乙烷 ②乙烷在氧气中燃烧 ③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤由乙烯制聚乙烯 ⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应
其中属于取代反应的是 ;属于氧化反应的是 ;属于加成反应的是 ;属于聚合反应的是 。
答案: ⑥ ②④ ①③ ⑤
轻松突破取代反应、加成反应
1.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。
2.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%。
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考点二 煤、石油、天然气
1.煤的综合利用
(1)煤的组成
(2)煤的加工
2.石油的综