第37讲 重要的烃 化石燃料的综合利用 （讲义）-【能力突破】2024年高考化学大一轮复习卓越讲义

第37讲 重要的烃 化石燃料的综合利用 考点导航 考点一　甲烷、乙烯、苯的结构与性质 重难点辨析 1．甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较 甲烷 乙烯 苯 分子式 _CH4__ _C2H4__ _C6H6__ 结构式 ___ ___ ___ 结构 简式 _CH4__ _CH2===CH2__ ___或___ 空间 构型 _正四面体__ _平面结构__ _平面正六边形__ 比例 模型 球棍 模型 结构 特点 全部是单键，属于饱和烃，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点 含碳碳双键，属于不饱和烃，6个原子在同一个平面上 介于碳碳单键和碳碳双键之间的_独特的键__，所有原子均在同一平面上，苯分子中的6个碳原子构成一个正六边形键角均为120° 物理 性质 无色气体，难溶于水，甲烷密度小于空气，乙烯密度与空气相近 常温下为无色，有_特殊__气味的透明_液体__，密度比水小，不溶于水 2．甲烷、乙烯、苯三种烃的化学性质 (1)甲烷(CH4) (2)乙烯(CH2===CH2) (3)苯(C6H6) 3．两种常见的有机反应类型 (1)取代反应：有机物分子里的_某些原子__或_原子团__被其他原子或原子团替代的反应。如：烷烃、苯及其同系物发生的卤代反应，苯及其同系物的硝化反应。 (2)加成反应：有机物分子中的_不饱和__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。如：不饱和烃与X2、H2、HX、H2O等发生加成反应。 4．烷烃的结构、性质与习惯命名法 通式 CnH2n＋2(n≥1) 结构特点 (1)每个碳原子都达到价键饱和 (2)烃分子中碳原子之间以_单键__结合呈链状(可带支链) (3)剩余价键全部与_氢原子__结合，分子中C原子呈锯齿状排列 物理性质 (1)密度：随着分子中的碳原子数的增大而_增大__，但都_小于__水的密度 (2)熔沸点：随分子中的碳原子数的增加而_升高__ (3)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) 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)当分子中碳原子数相同时，用正、异、新来区别同分异构体 如CH3CH2CH2CH2CH3称为_正戊烷__， (CH3)2CHCH2CH3称为_异戊烷__，C(CH3)4称为_新戊烷__ 5.有机物分子中原子能否共平面的判断方法 (1)有机物分子的三个基本结构 ①甲烷。 ②乙烯。 ③苯。 (2)判断方法： ①复杂有机物分子的共面问题可视为以上三个基本结构的组合。如甲苯为①与③的组合。 ②碳碳单键能_旋转__，而碳碳双键不能_旋转__。 ③凡有机物分子结构中有碳的4条单键结构(如—CH3、—CH2—等)，则所有原子一定不在_同一平面上__。 规律·方法·技巧·点拔 1.易混易错点 (1)丙烯分子中的3个碳原子处于同一平面上，但所有原子不都在同一平面上。 (2)CH4、CCl4分子均为正四面体结构，而CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3分子为四面体结构而不是正四面体。 (3)有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等，且可旋转。但是形成双键和三键的原子不能绕轴旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用。 (4)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，其他的有机产物都是液体。 (5)烷烃分子中的碳原子并不都在一条直线上，而是呈锯齿状。 (6)乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。因此可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯，但不可用于除去甲烷中的乙烯。要除去甲烷中的乙烯时，只能选用溴水，因为酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成CO2。 (7)苯不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应而使其褪色，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。 2.取代反应和加成反应的判断 (1)取代反应的特点是“上一下一(有上有下)、有进有出”，类似无机反应的复分解反应，书写取代反应方程式时要防止漏写次要产物。常见的取代反应有①烷烃、苯及其同系物的卤代反应；②苯及其同系物的硝化反应；③羧酸与醇的酯化反应；④酯、油脂、糖类、蛋白质的水解反应。 (2)加成反应的特点是“只上不下，断一，加二，都进来”“断一”是指双键(或其他不饱和键)中的一个不稳定键断裂；“加二”是指两个其他原子或原子团分别加在两