










高考化学专题复习 专题九 常见有机物及其应用_第1讲 来自化石燃料的化工原料课件PPT
展开一、有机化合物(1)有机化合物:是指含有碳元素的化合物,但CO、CO2、碳酸及碳酸盐等属 于无机物。(2)烃:仅含有 碳、氢 两种元素的有机物。
1.甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较
c.苯:2C6H6+15O2 12CO2+6H2O(火焰明亮并带有浓烟)。(3)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 所替代的反应。Ⅰ.甲烷与Cl2反应
思考 甲烷与氯气反应的产物中HCl和 CH3Cl 为气体, CH2Cl2 、 CHCl3 、 CCl4 为液体。Ⅱ.苯的两个取代反应a.卤代反应:苯与液溴发生溴代反应 +Br2 +HBr。b.硝化反应 +HO—NO2 +H2O。
思考 硝化反应中浓H2SO4的作用是催化剂和 吸水剂 ,采用 水浴 加热(50~60 ℃)方式进行。
(4)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。a.乙烯发生加成反应的化学方程式为
b.苯与氢气加成的化学方程式为 +3H2 (环己烷)。c.加聚反应:合成聚乙烯塑料的化学方程式为 。聚乙烯的单体为CH2 CH2,链节为 —CH2—CH2— ,聚合度为n。思考 (1)烷烃与卤素单质的取代反应条件:卤素单质蒸气且 光照 。(2)烯烃与卤素单质发生加成反应的条件:卤素单质 水溶液 或CCl4溶液。
3.烷烃(1)烷烃的结构与性质
(2)烷烃的习惯命名法a.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。b.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。
三、碳的成键特点、同系物和同分异构体
1.有机物中碳原子的成键特点(1)碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4个 共价 键,而且碳碳 原子之间也能相互形成 共价 键。(2)碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键。(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可 以连有支链。
2.同系物(1)定义: 结构 相似,在分子组成上相差 一个或若干个CH2原子团 的物 质互称为同系物。a.烷烃同系物:分子式都符合 CnH2n+2(n≥1) ,如CH4、CH3CH3、 互为同系物。b.苯的同系物:分子式都符合 CnH2n-6(n≥7) ,如 、 互为同系物。
3.同分异构体(1)定义:具有相同的 分子式 ,但具有不同 结构 的化合物互称为同分 异构体。(2)特点——“一同、一不同”a.“一同”:分子式相同,即相对分子质量相同。同分异构体的最简式相同,但 最简式相同的化合物不一定是同分异构体。b.“一不同”:结构不同,即分子中原子的连接方式不同。同分异构体可以是 同一类物质,也可以是不同类物质。
(3)类型a.碳链异构如CH3CH2CH2CH3和 。b.官能团位置异构如CH3—CH2—CH2—OH和 。c.官能团类别异构如CH3—CH2—CH2—OH和 CH3—CH2—O—CH3 。
4.同分异构体的书写(1)烷烃同分异构体的书写烷烃只存在碳链异构,书写时应有有序思维,避免重复,一般采用“减碳法”。
(2)“有序思维”法书写同分异构体(以C6H14为例)第一步:将分子中全部碳原子连成直链作为母链:C—C—C—C—C—C。第二步:从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对 称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种: 不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否 则重复。
第三步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,两甲基的位置依次相 同、相邻,此时碳骨架结构有两种: ②位或③位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。所以 C6H14共有5种同分异构体。
四、化石燃料的综合利用
1.煤的综合利用煤是由 有机物 和少量 无机物 组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还 含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(1)煤的干馏a.概念:将煤 隔绝空气加强热使其分解 的过程。
(2)煤的气化将煤转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气,化 学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
3.石油的综合利用(1)石油的成分石油是由多种 碳氢化合物 组成的混合物。
4.干馏、蒸馏、分馏的比较
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)乙烯可作水果的催熟剂 ( )(2)1 ml CH4与1 ml Cl2在光照条件下反应,生成1 ml CH3Cl气体 ( )(3)乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同 ( )(4)C4H10有三种同分异构体 ( )(5)2-甲基丙烷也称异丁烷 ( )(6)C4H9Cl有3种同分异构体 ( )
(7)聚乙烯与水反应生成乙醇属于加成反应 ( )(8)7.8 g苯中含有0.6 ml C—C共价键 ( )(9)常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点 ( )(10)裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 ( )
2.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是平 面四边形结构的是 ( )A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4只代表一种物质
3.下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是( )A.图示实验中发生了化学变化B.实验后水溶液呈碱性,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等C.气体Z易燃,可以还原氧化铜D.液体Y是一种纯净物
解析 煤的干馏是化学变化;产物煤焦油中一部分物质比水重,而粗苯比水 轻,故试管中液体分为三层;因为焦炉煤气中有氨气,所以溶液呈碱性,又因为 含有CO、H2等气体,所以能还原氧化铜;不管哪种产物,没分离前都是混合物, 故A、B、C正确,D错误。
考点一 常见烃的结构和性质
题组一 常见烃的结构和性质
1.已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如下图所示,下列关于 它的叙述正确的是 ( )A.易溶于水 B.可以发生取代反应C.其密度大于水的密度 D.与环己烷互为同系物
解析 A项,烃难溶于水,错误;B项,烃可以与卤素单质发生取代反应,正确;C项,烃的密度小于水的密度,错误;D项,“自行车烃”与环己烷结构不相似,不互为同系物,错误。
2.(2020河南郑州预测)甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列 说法错误的是 ( )A.甲、乙的分子式均为C8H14B.乙的二氯代物共有7种(不考虑立体异构)C.丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 由题图中键线式可知甲、乙的分子式均为C8H14,故A正确;乙的二氯代 物中两个氯原子可在相同或不同的C原子上,共有7种,故B正确;苯为平面结 构,碳碳单键可以旋转,所有的碳原子可能共平面,故C正确;乙为饱和烃,与酸 性高锰酸钾溶液不反应,故D错误。
方法技巧判断分子中共线、共面原子数的技巧1.审清题干要求审题时要注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原 子”等关键词和限制条件。2.熟记常见共线、共面的官能团(1)与三键直接相连的原子共直线。(2)与双键和苯环直接相连的原子共面。3.单键的旋转有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等,均可绕键轴自 由旋转。
题组二 有机反应类型的判断
解析 A项中的反应为加成反应。
解析 A项,属于酯化反应,也是取代反应;B项,属于氧化反应;C项,属于卤代 烃的水解反应,也是取代反应;D项,属于取代反应。
考点二 碳原子的成键特点与同分异构体
题组一 碳原子的成键特点及应用
1.有4种碳骨架如下的烃,下列叙述中正确的是 ( ) A.甲和丁互为同分异构体 B.乙和丁互为同系物C.甲和丁都能发生加成反应 D.只有乙和丙能发生取代反应
2.轴烯、旋烷是一类具有张力的碳氢化合物,结构如图所示。下列说法错误 的是 ( )
A.旋烷的通式为C3n+6H4n+8(n≥1)B.轴烯①、②、③、④之间不属于同系物C.轴烯①的二氯代物只有3种(不考虑立体异构)D.1 ml旋烷④转化为C18H36,需消耗6 ml H2
解析 由题图可知,旋烷①、②、③、④的分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20、C18H24,则可得通式为C3n+6H4n+8(n≥1),A项正确;题给四种轴烯分子中所含碳碳双键的数目不同,显然不是同系物,B项正确;轴烯①的二氯代物只有2种,C项错误;旋烷④的分子式为C18H24,与氢气反应时,就是三元环的开环反应,每一个三元环加上2个氢原子,所以1 ml旋烷④转化为C18H36需消耗6 ml H2,D项正确。
题组二 同分异构体数目的判断
3.下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是 ( )A.戊烷有2种同分异构体B.C8H10只有3种属于芳香烃的同分异构体C.CH3CH2CH2CH3在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃D.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
4.青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物, 该有机物的一氯代物有(不考虑立体异构) ( ) A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
名师总结判断同分异构体数目的常用方法和思路
考点三 化石燃料 合成有机高分子材料
题组一 化石燃料的形成及综合应用
1.下列说法错误的是 ( )A.汽油是含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到B.含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C.煤是由多种碳氢化合物组成的混合物D.天然气是一种清洁的化石燃料
2.下列说法不正确的是 ( )A.通过煤的干馏可以获得焦炭B.煤液化后可以得到甲醇C.从萃取分液后所得到的溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法D.煤中含有苯和甲苯,可以用蒸馏的方法把它们分离出来
解析 煤中不含苯和甲苯,而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和 甲苯,D项错误。
题组二 合成有机高分子材料
4.ABS合成树脂的结构简式如下: 则合成这种树脂的单体为 CH2 CH—CN 、 CH2 CH—CH CH2 、 ,反应类型为 加聚反应 。
名师总结判断加聚产物单体的方法
1.(2020课标Ⅱ,10,6分)吡啶( )是类似于苯的芳香化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确 的是 ( ) + MPy EPy VPy
A.MPy只有两种芳香同分异构体B.EPy中所有原子共平面C.VPy是乙烯的同系物D.反应②的反应类型是消去反应
解析 该有机物含有苯环、碳碳双键,可以与H2发生加成反应,A项正确;该有 机物含有碳碳双键,可以使溴水褪色,B项错误;该有机物含有碳碳双键、酯 基、羟基3种官能团,C项错误;该有机物中含有1个酚酯基,1 ml该有机物与 足量的氢氧化钠溶液反应可消耗2 ml氢氧化钠,D项错误。
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