第九章 有机化合物-【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微讲教师用书word（老高考)

第九章 有机化合物 第27讲　甲烷　乙烯　苯　煤、石油、天然气的综合利用 【目标微解读】　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.了解上述有机化合物发生反应的类型。4.了解煤、石油、天然气综合利用的意义。 考点1　常见烃的结构与性质 　 1.有机化合物 有机化合物是指含碳元素的化合物,其中不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸及碳酸盐等。仅含有C和H两种元素的有机物称为烃。 2.甲烷的结构和性质 (1)组成和结构。 分子式 电子式 结构式 空间构型 CH4 H×·×·H 正四面体 (2)物理性质。 颜色 状态 溶解性 密度 无色 气态 难溶于水 比空气的小 (3)化学性质。 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:CH4+2O2CO2+2H2O。 ③取代反应:在光照条件下与Cl2反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,依次又生成了二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。 3.取代反应 取代反应是指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。 4.烷烃 (1)通式:CnH2n+2(n≥1)。 (2)结构特点:每个碳原子都达到价键饱和。 ①烃分子中碳原子之间以单键结合呈链状。 ②剩余价键全部与氢原子结合。 (3)物理性质:随分子中碳原子数的增加,呈规律性的变化。 ①常温下的状态由气态到液态到固态。 ②熔沸点逐渐升高。 ③密度逐渐增大。 (4)化学性质:类似甲烷,通常较稳定,在空气中能燃烧,光照下与氯气发生取代反应。如烷烃燃烧的通式为CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2O。 5.乙烯 (1)组成和结构。 分子式 结构式 结构简式 空间构型 C2H4 H2CCH2 平面结构 (2)物理性质。 颜色 状态 溶解性 密度 无色 气态 难溶于水 比空气的略轻 (3)化学性质。 ①燃烧反应。 反应:C2H4+3O22CO2+2H2O。 现象:火焰明亮且伴有黑烟。 ②氧化反应。 通入酸性KMnO4溶液中,现象:溶液颜色褪去。 ③加成反应。 通入溴的四氯化碳溶液中, 反应方程式:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br, 现象:溶液颜色褪去。 与H2反应:CH2CH2+H2CH3CH3。 与HCl反应:CH2CH2+HClCH3CH2Cl。 与H2O反应:CH2CH2+H2OCH3CH2OH。 ④加聚反应。 。 (4)用途:有机化工原料,其产量可衡量石油化工发展水平;是植物生长调节剂,可作水果的催熟剂。 6.苯 (1)组成与结构。 分子式:C6H6 结构简式:或 成键特点:6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键 分子构型:所有原子处于同一平面 (2)物理性质:无色有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水的小。 (3)化学性质。 燃烧反应 ①稳定性。 不能与酸性KMnO4溶液反应,也不与溴水(或溴的四氯化碳溶液)反应。 ②取代反应。 a.卤代反应:苯与液溴发生取代反应的方程式为 +Br2+HBr; b.硝化反应:化学方程式为+HO—NO2 +H2O。 ③加成反应。 苯和H2发生加成反应的化学方程式为 +3H2(环己烷)。 ④燃烧反应。 2C6H6+15O212CO2+6H2O, 现象:火焰明亮,带浓烟。 7.煤、石油、天然气的比较 化石燃料 煤 石油 天然气 成分 有机物和少量无机物组成的复杂混合物 烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物 主要成分是CH4 炼制方法 干馏、气化、液化 分馏 — 产品 焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油和焦炭等 汽油、煤油、柴油、重油和石蜡等 — 8.煤的综合利用 (1)煤的干馏(化学变化)。 (2)煤的气化(化学变化)。 反应方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。 (3)煤的液化(化学变化)。 煤与H2直接液化生成液态燃料,煤也可以间接液化,先转化为CO和H2,再经催化合成甲醇等液态有机物。合成方程式为CO+2H2CH3OH。 9.石油的综合利用 方法 过程 目的 分馏 把原油中各组分分离成沸点不同的分馏物 获得各种燃料用油 裂化 在催化剂、高温条件下把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃 获得汽油等轻质油 裂解 深度裂化 得到乙烯、丙烯、甲烷等 特别提醒　石油的分馏是物理变化;石油的裂化和裂解是化学变化。 微诊断 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)碳原子数小于5的烷烃常温下都为气体。 (√) (2)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上。 (×) (3)1 mol CH4与