（浙江選考）2020版高考化學一輪復習 專題九 第二單元 常見的烴課件.ppt

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第二單元常見的烴,一甲烷和乙烯,二苯及苯的同系物,教材研讀,三石油的煉制與煤的綜合利用,四脂肪烴,突破一常見有機物的燃燒規(guī)律,突破二取代反應、加成反應、加聚反應的比較,重難突破,一、甲烷和乙烯(一)甲烷的結構和性質1.甲烷的結構甲烷為正四面體結構,鍵角為10928,電子式為,教材研讀,結構式為,結構簡式為CH4。,2.甲烷的化學性質(1)由于CH4的分子結構穩(wěn)定,所以通常不與強酸、強堿、強氧化劑(如KMnO4)反應,但甲烷能燃燒,即在點燃的條件下,被氧氣氧化。甲烷在空氣中燃燒,產生淡藍色的火焰,反應的化學方程式為CH4+2O2CO2+2H2O。,CHCl3+HCl;CHCl3+Cl2CCl4+HCl。(3)取代反應是指有機化合物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。,(2)甲烷在光照下與Cl2發(fā)生取代反應,反應的化學方程式為:CH4+Cl2CH3Cl+HCl;CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl;CH2Cl2+Cl2,(二)乙烯的結構和性質1.乙烯的結構乙烯的分子式是C2H4,結構簡式是,電子式是。乙烯分子中的碳、氫原子都位于同一平面上。,2.乙烯的性質(1)乙烯的物理性質:乙烯在通常情況下是一種無色略有氣味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)乙烯的化學性質:在一定條件下,乙烯可發(fā)生氧化、加成和加聚反應。a.乙烯在空氣中點燃,產生明亮的火焰,且伴有黑煙,反應方程式為C2H4+3O22CO2+2H2O。將乙烯氣體通入酸性KMnO4溶液,中可看到溶液褪色,利用這個反應可區(qū)別乙烯和甲烷。,b.有機物分子中雙鍵或叁鍵兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應,叫做加成反應。完成下列反應的化學方程式:CH2CH2+H2CH3CH3CH2CH2+HClCH3CH2ClCH2CH2+Br2CH2BrCH2Br,CH2CH2+H2OCH3CH2OH,c.含有碳碳雙鍵(或碳碳叁鍵)的相對分子質量小的化合物分子,在一定條件下,互相結合成相對分子質量大的高分子,這樣的反應叫做加成聚合反應,簡稱加聚反應。nCH2CH2CH2CH2n,二、苯及苯的同系物(一)苯1.苯的組成和結構,分子式:C6H6,最簡式:CH,結構式:,結構簡式:,苯分子呈平面結構,其中6個碳原子構成正六邊形。苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵,因此苯分子的結構還可以表示為,屬于非極性,(填“極性”或“非極性”)分子。,2.苯的物理性質苯是一種無色、有特殊氣味的液體,苯有毒,不溶于水,密度比水小,熔、沸點較低,是一種重要的有機溶劑。,3.苯的化學性質(1)氧化反應苯的氧化反應主要是指苯的燃燒,苯燃燒的現象為火焰明亮并伴有濃烈的黑煙,苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(2)取代反應苯與液溴在三溴化鐵的催化作用下發(fā)生取代反應,反應的化學方程式為:+Br2。苯與濃,HNO3、濃H2SO4的混合物在5060時發(fā)生硝化反應,其反應的化學方程式為:+HNO3,該反應采取水浴加熱方式,其產物硝基苯是無色有苦杏仁味的油狀液體。,(3)加成反應苯在催化劑作用下能夠與H2發(fā)生加成反應,反應的化學方程式為+3H2。,(二)苯的同系物1.苯的同系物的化學性質(1)取代反應側鏈烷烴基影響了苯環(huán),使苯環(huán)上更易發(fā)生取代反應。例如,甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合酸在30時主要獲得鄰硝基甲苯和對硝基甲苯兩種產物,而在100時則生成不溶于水的淡黃色針狀晶體2,4,6-三硝基甲苯(TNT)。,+3HONO2+3H2O(2)氧化反應苯環(huán)影響了側鏈烷烴基,使烷烴基比烷烴的性質活潑,易被氧化。若與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子,則無論側鏈烷烴基(用R表示)中碳原子個數有多少,都被氧化為COOH,此類苯的同系物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。,(3)加成反應+3H2,2.重要的苯的同系物的制法(1)乙苯的制法+CH2CH2(2)異丙苯的制法+CH2CHCH3,(三)苯的同系物、芳香烴、芳香族化合物概念辨析,苯的同系物的結構特點:含有一個苯環(huán)結構,側鏈為烷烴基,通式為:CnH2n-6(n6)。三、石油的煉制與煤的綜合利用(一)石油的煉制,1.石油的分餾利用石油中各種烴的沸點不同,逐步升溫使烴汽化,再經冷凝后將烴分離成不同沸點范圍的產物的過程叫做分餾。其主要目的是得到汽油、煤油、柴油等輕質油。,2.石油的裂化為了提高從石油中得到的汽油等輕質油的產量和質量,以石油分餾產品為原料,在加壓、加熱和催化劑存在下,使相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂成相對分子質量較小、沸點較低的烴。石油在這種加工煉制過程中發(fā)生裂化反應。裂化是在高溫下使石油分餾產物(包括石油氣)中的長鏈烴斷裂成短鏈烴的反應。C16H34C8H18+C8H16,C8H18C4H8+C4H10,石油裂化的主要目的是提高輕質燃料油的產量,所得輕質油和直接分餾所得輕質油的區(qū)別是前者含有不飽和烯烴,因此裂化汽油可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。,3.石油的裂解(1)以比裂化更高的溫度將石油分餾產物進一步裂解,使長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的過程稱為石油的裂解。C4H10CH4+C3H6或C4H10C2H4+C2H6,(2)裂解的目的是獲得重要化工原料乙烯等氣態(tài)不飽和烯烴。(二)煤的綜合利用,1.煤的干餾(1)原理:將煤隔絕空氣加強熱使其分解。煤的干餾是一個復雜的化學變化過程。(2)煤的干餾產物固態(tài)物質焦炭。用途:冶金工業(yè)、制造電石。,液態(tài)物質有以下幾種:a.煤焦油:芳香烴(苯的同系物、萘)、酚類和瀝青等。b.粗氨水:氨和銨鹽。用途:可作氮肥。,c.粗苯:苯的同系物。氣態(tài)物質焦爐氣:H2、CH4、C2H4、CO。,2.煤的氣化將煤轉化為可燃性氣體的過程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應制水煤氣。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),3.煤的液化(1)直接液化煤+氫氣液體燃料(2)間接液化煤+水CO+H2甲醇等,四、脂肪烴1.重要脂肪烴的概念(1)烷烴的概念在烴分子中,碳原子與碳原子都以碳碳單鍵結合,碳原子剩余的價鍵均與氫原子結合并達“飽和”,這樣的烴叫飽和烴,或稱烷烴。CH4是最簡單的烷烴。烷烴的通式為CnH2n+2(n1)。,(2)烯烴的概念分子中含有碳碳雙鍵的一類碳氫化合物叫烯烴。含有四(或小于四)個碳原子的烯烴常溫下呈氣態(tài),烯烴隨分子中碳原子數的遞增,其沸點和密度都增大。烯烴的通式是CnH2n(n2)。烯烴的化學性質與乙烯類似,可以發(fā)生氧化、加成和加聚等反應。烯烴能使酸性KMnO4溶液褪色。,2.脂肪烴的物理性質(1)分子里的碳原子數小于4的脂肪烴在常溫常壓下一般都是氣體(注意新戊烷,常溫常壓下也是氣體)。隨著分子中碳原子數目的增加,常溫常壓下脂肪烴的狀態(tài)由氣態(tài)逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)。,(2)脂肪烴熔、沸點一般較低。同類烴的熔、沸點隨著碳原子數目的增多,熔、沸點逐漸升高;分子式相同的烴,支鏈越多,熔、沸點越低。如沸點:正戊烷異戊烷新戊烷。(3)烴的密度隨著相對分子質量的增大而增大,但一般都小于水。(4)烴不溶于水而易溶于有機溶劑。,1.檸檬烯具有良好的止咳、祛痰、抑菌作用,其結構如圖所示。下列關于檸檬烯的說法正確的是(B)A.分子式為C10H14B.能發(fā)生取代反應和加成反應C.屬于乙烯的同系物D.分子中所有碳原子可能都處于同一平面上,2.下列說法正確的是(C)A.通過石油裂化可以得到乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴B.向2mL苯中加入1mL碘的四氯化碳溶液,振蕩后靜置,下層呈紫紅色C.CH(CH2CH3)3的名稱是3-乙基戊烷D.和互稱為同分異構體,3.下列說法中不正確的是(D)A.液化石油氣、汽油、柴油和潤滑油的主要成分都是碳氫化合物B.可以通過灼燒時的特殊氣味來鑒別蛋白質C.用溴水既可以鑒別甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯D.乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯都能因發(fā)生加成反應而使溴水褪色,4.下列說法正確的是(A)A.可用溴水鑒別直餾汽油和裂化汽油B.煤的液化和氣化都是物理變化C.煤中含有苯及其同系物,所以煤是工業(yè)上獲得苯的重要來源D.石油分餾獲得的石油氣中,含甲烷、乙烷、乙烯等氣態(tài)烴,突破一常見有機物的燃燒規(guī)律燃燒通式:CxHy+(x+)O2xCO2+H2OCxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O,重難突破,1.氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積的變化(1)燃燒后溫度高于100時,水呈氣態(tài):V=V后-V前=-1y=4時,V=0,體積不變。y4時,V0,體積增大。y4時,V0,體積減小。(2)燃燒后溫度低于100時,水呈液態(tài):V=V前-V后=1+,體積總是減小。,(3)無論水是呈氣態(tài),還是呈液態(tài),燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子數有關,而與烴分子中的碳原子數無關。,2.判斷混合烴的組成規(guī)律在同溫同壓下,1體積氣態(tài)烴完全燃燒生成x體積CO2和y體積水蒸氣,當為混合烴時,若x2,則必含CH4;當yn(H2O)的有C2H2,n(CO2)=n(H2O)的有C2H4,n(CO2)n(H2O)的有CH4、C2H6和C3H8,故C2H4和C2H2的混合物完全燃燒后生成CO2的物質的量一定大于生成H2O的物質的量。,突破二取代反應、加成反應、加聚反應的比較,典例2下列有關有機物的說法正確的是(D)A.組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物之間互稱為同系物B.石油分餾、催化裂化、裂解等石油加工方法,均為得到更多的汽油C.甲烷和乙烯都可以與氯氣發(fā)生取代反應和加成反應D.戊烷有三種同分異構體,解析組成上相差一個或若干個“CH2”原子團但結構不相似的有機物不互為同系物,A錯誤;石油裂解是為了獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈不飽和烴,B錯誤;甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應,但不能發(fā)生加成反應,C錯誤;戊烷有正戊烷、異戊烷和新戊烷三種同分異構體,D正確。,2-1有4種碳架如下的烴,下列說法中正確的是(B)a和d是同分異構體b和c是同系物a和b都能發(fā)生加成反應只有b和c能發(fā)生取代反應A.B.C.D.,解析由碳架結構可知a為(CH3)2CCH2,b為CH3CH2CH2CH3,c為C(CH3)4,d為環(huán)丁烷。a和d的分子式相同,結構不同,互為同分異構體,故正確;b和c都屬于烷烴,分子式不同,互為同系物,故正確;b是正丁烷,不能發(fā)生加成反應,故錯誤;四種物質都屬于烴,一定條件下都可以發(fā)生取代反應,故錯誤。,2-2下列說法不正確的是(D)A.在一定條件下,苯與濃硝酸反應生成硝基苯的反應類型是取代反應B.天然氣、沼氣、“可燃冰”的主要成分均為甲烷C.乙烯和乙炔都能使溴水褪色,其褪色原理相同D.相同質量的乙炔與苯分別在足量的氧氣中完全燃燒,產生CO2的物質的量不同,解析在一定條件下,苯與濃硝酸反應生成硝基苯,硝基取代苯環(huán)上的氫原子,該反應屬于取代反應,A項正確;天然氣、沼氣、“可燃冰”的主要成分均為甲烷,B項正確;乙烯含有碳碳雙鍵,能與溴水發(fā)生加成反應,乙炔含有碳碳叁鍵,也能與溴水發(fā)生加成反應,則它們均能使溴水褪色,其褪色原理相同,C項正確;苯和乙炔的最簡式相同,均為CH,相同質量的乙炔與苯含有CH部分的物質的量相同,它們分別在足量的氧氣中完全燃燒,產生CO2的物質的量相同。答案選D。,