高考化学总复习 92 脂肪烃　石油化学工业精品课件 苏教版.ppt

第二单元脂肪烃石油化学工业 1 知道天然气 液化石油气和汽油的主要成分及其应用 2 能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物 3 了解加成 取代 消去 加聚等有机反应的特点 能判断典型有机反应的类型 4 掌握烃 烷烃 烯烃 炔烃 的组成 结构特点和主要性质 有机化学是高考化学中的重要组成部分 高考对有机化学知识的考查基本思想是 在知识上不超纲 但在应用上不拘泥于课标和考试说明 中学化学复习中 应以学习烃中具有代表性的有机化合物为主线 要清楚烃的主干知识 如各类烃的结构 组成 分类 性质 制法 用途等 切合命题重点内容 围绕烃的结构和性质的关系 扣准以同分异构体为中心的有机基础知识 对反应类型 分子式的推断 它们之间的相互转化以及合成方法等要掌握牢固 1 命题特点高考命题在本节的考点主要有三个 一是天然气 石油液化气的成分及来源 二是以低级脂肪烃的结构为载体 考查阿伏加德罗常数 三是各类脂肪烃代表物的性质 如甲烷 乙烯及乙炔的性质及应用 如除杂 鉴别等 主要以选择题形式出现 2 预测展望烷烃是有机化学的基础 是进一步学习烃及烃的衍生物知识的基础 高考命题将会把甲烷分子空间结构 饱和碳原子的结构 取代反应等内容同烃的衍生物知识综合在一起进行考查 预计2012年高考将继续以乙烯 乙炔的结构和性质为基础 把乙烯 乙炔的分子空间结构 加成反应等内容同烃的衍生物知识综合在一起进行考查 题型仍然以选择题和有机推断题为主 一 烷烃 烯烃和炔烃1 概念烷烃是分子中碳原子之间以单键结合成链状 碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的烃 其通式为cnh2n 2 n 1 烯烃是分子里含有碳碳双键的不饱和链烃 分子通式为 cnh2n n 2 炔烃是分子里含有碳碳叁键的不饱和链烃 分子通式为 cnh2n 2 n 2 2 物理性质 1 沸点及状态 随着碳原子数的增多 沸点逐渐升高 常温下1 4个碳原子的烃为气态 随碳原子的增多 逐渐过渡到液态 固态 2 相对密度 随着碳原子数的增多 相对密度逐渐增大 密度均比水的小 3 在水中的溶解性 均难溶于水 4 烃的同分异构体之间 支链越多 沸点越低 2 烷烃难被酸性kmno4等氧化剂氧化 在光照条件下易和卤素单质发生取代反应 3 烯烃和炔烃易被酸性kmno4等氧化剂氧化 易发生加成反应和加聚反应 二 脂肪烃的特性反应1 饱和烃的取代反应甲烷的取代反应的方程式为 2 不饱和烃的加成反应 1 单烯烃的加成反应 2 炔烃的加成反应 3 二烯烃的加成反应单键和双键交替出现的二烯烃为共轭二烯烃 1 3 丁二烯是最重要的共轭二烯烃 1 3 丁二烯与溴按1 1发生加成反应时分为两种情况 1 2 加成 1 4 加成 1 3 丁二烯与溴按1 2发生加成反应时只有一种情况 ch2chchch2 2br2 ch2brchbrchbrch2br1 2 3 4 四溴丁烷 3 不饱和烃的加聚反应 1 乙烯型加聚反应 这一类加聚反应都可以理解为以乙烯为母体 其他原子或原子团取代乙烯分子中的氢原子 2 1 3 丁二烯型加聚反应 聚1 3 丁二烯 二烯烃的加聚反应可以理解为以1 3 丁二烯为母体 其他原子或原子团取代1 3 丁二烯分子中1 4号碳原子上的氢原子 有机高分子化合物的组成及有关概念的比较 三 脂肪烃的来源与石油化学工业1 石油的分馏 1 原理 利用烷烃沸点不同 对石油加热 使其汽化 再按沸点的不同 分离出不同的馏分 2 常压分馏与减压分馏的区别 2 目的 提高轻质油和气态烯烃的产量 3 分类 催化裂化和热裂化 4 裂解 同裂化原理相同 由轻质油生产气态烯烃 3 催化重整和加氢裂化 1 目的 提高汽油等轻质油的品质 2 产品 催化重整是获得芳香烃的主要途径 4 天然气 汽油 液化石油气的主要成分 1 天然气 甲烷 2 汽油 直馏汽油 烷烃 裂化汽油 烷烃和烯烃 3 液化石油气 丙烷和丁烷 一 乙烯和乙炔实验室制法的比较 二 脂肪烃代表物的结构和性质 2 若烃分子中n c n h 1 2 则完全燃烧后生成的co2和水的物质的量相等 若烃分子中n c n h 1 1 则完全燃烧后生成的co2和h2o的物质的量之比为2 1 反之可根据完全燃烧生成的co2和h2o的量确定原有机物中c h原子个数比 3 等质量且最简式相同的烃完全燃烧时 其耗氧量 生成的二氧化碳和水的量均相等 具有相同最简式的烃 无论以何种比例混合 只要总质量一定 完全燃烧时生成二氧化碳和水的量也一定 4 若两种烃无论以何种比例混合只要总物质的量一定 完全燃烧生成的co2为一定值 则这两种烃分子中必含有相同碳原子数 如c2h6 c2h4 若两种烃无论以何种比例混合只要总物质的量一定 完全燃烧生成的h2o为一定值 则这两种烃分子中必含有相同氢原子数 如c2h6 c3h6 5 气态烃cxhy在氧气中完全燃烧后 气体物质的量变化 在一定压强 100 以上条件下反应前后气体总体积不变的有甲烷 乙烯和丙炔 考点1烷烃的性质 典例1 如图 在光照条件下 将盛有cl2和ch4的量筒倒扣于盛有饱和食盐水的烧杯中进行实验 对实验现象及产物分析中错误的是 a 混合气体的颜色变浅 量筒中液面上升b 量筒内壁上出现的油状液滴 应是二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷的混合物c 烧杯中有白色固体物质析出d 甲烷与氯气反应后的产物只有ccl4 答案 d 针对训练1可以用来鉴别甲烷和乙烯 还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是 a 将混合气体通过盛有酸性kmno4溶液的洗气瓶b 将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶c 将混合气体通过盛有水的洗气瓶d 将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶 解析 酸性kmno4溶液可用于鉴别甲烷和乙烯 但不能用于除去甲烷中的乙烯 因为kmno4将乙烯氧化生成co2 仍为杂质 水和澄清石灰水既不能鉴别 也不能除去甲烷中的乙烯 只有溴水 与甲烷不反应 与乙烯可发生加成反应而褪色 既可以鉴别甲烷和乙烯 也可以除去甲烷中的乙烯 答案 b 考点2不饱和烃的性质 典例2 1mol某链烃最多能和2mol氯化氢发生加成反应 生成氯代烷1mol 该氯化烷能和6mol氯气发生取代反应 生成只含碳元素和氯元素的氯代烃 该烃可能是 a 丙烯b 丙炔c 1 丁炔d 1 3 丁二烯 解析 使用等价替换的方法进行分析 判断 由加成反应的物质的量之比分析不饱和的程度 再由氯气的取代分析分子所含的氢原子数 答案 b a 燃烧时有浓烟b 能使酸性kmno4溶液褪色c 所有原子不在同一平面上d 与足量溴水反应 生成物中只有2个碳原子上有溴原子 答案 cd 考点3烃的燃烧 典例3 下列各组化合物中 不论二者以什么比例混合 只要总质量一定 则完全燃烧时 消耗o2的质量和生成h2o的质量不变的是 a ch4 c2h6b c2h6 c3h6c c2h4 c3h6d c2h4 c3h4 由上式可知 消耗o2的质量x和生成h2o的质量y与a值无关 w值一定时 只与最简式有关 c选项最简式相同 为 ch2 故符合题意 另一条途径 生成h2o的质量不变 则说明两种化合物中氢的质量分数相同 又因为消耗o2的质量相同 则碳的质量分数也相同 对烃来说 因此两种化合物的最简式相同 答案 c 针对训练3一种气态烷烃和一种气态烯烃 它们分子里的碳原子数相等 将1 0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧 生成2 0体积的co2和2 4体积的水蒸气 气体体积均在相同状况下测定 则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为 a 3 1b 1 3c 2 3d 3 2 解析 根据阿伏加德罗定律 相同状况下 气体的体积之比等于物质的量之比 可知1mol混合烃充分燃烧后生成2molco2和2 4molh2o 则混合烃的平均分子组成为c2h4 8 又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同 可以判定它们分别是c2h6和c2h4 无论c2h6与c2h4以怎样的体积比混合 它们的平均碳原子个数都是2 因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比 将由它们分子里所含的h原子个数决定 可用十字交叉法求解 答案 c 考点4脂肪烃的来源和石油化学工业 典例4 下列说法中 错误的是 a 石油中含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油b 含c18以上的重油经催化裂化可以得到汽油c 天然气的主要成分是甲烷 开采天然气应做到安全规范的操作d 煤中含有苯和甲苯 可用分馏的方法把它们分离出来 解析 石油中含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的常压分馏得到汽油 煤油 柴油等 含c18以上的重油经催化裂化可以得到汽油 煤油 柴油等 天然气的主要成分是甲烷 开采天然气必须安全规范地操作 否则易造成井喷事件 煤焦油中含苯和甲苯 可以通过分馏的方法将它们分离出来 但煤是多种无机物和有机物的混合物 并不含苯和甲苯等芳香烃 答案 d 针对训练4下列叙述正确的是 a 汽油 柴油和植物油都是碳氢化合物b 乙醇可以被氧化为乙酸 二者都能发生酯化反应c 甲烷 乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到d 含5个碳原子的有机物 每个分子中最多可形成4个碳碳单键 解析 汽油 柴油都是石油分馏产物 都是烷烃 环烷烃和芳香烃的混合物 不是碳氢化合物 植物油是高级脂肪酸甘油酯 含有氧元素 乙醇可以被氧化为乙醛 可以继续被氧化为乙酸且乙醇和乙酸可发生酯化反应 乙烯不能通过石油分馏得到 但可以通过裂解得到 碳和碳之间可形成链状也可形成环状 如答案 b 1 下列关于分子组成表示为cxhy的烷 烯 炔烃说法不正确的是 a 当x 4时 均为气体 常温常压下 b y一定是偶数c 分别燃烧1mol 耗氧 x y 4 mold 在密闭容器中完全燃烧 150 时测得的压强一定比燃烧前增大 答案 d 2 丁烷 2 甲基丙烷 戊烷 2 甲基丁烷 2 2 二甲基丙烷等物质的沸点排列顺序正确的是 a b c d 解析 对于烷烃而言 相对分子质量大的 分子间作用力大 沸点较高 即 对于相对分子质量相同的烷烃 支链越多 沸点越低 即 答案 c 3 下列有关乙炔性质的叙述中 既不同于乙烯又不同于乙烷的是 a 能燃烧生成二氧化碳和水b 能与溴水发生加成反应c 能与酸性kmno4溶液发生氧化反应d 能与hcl反应生成氯乙烯解析 乙炔 乙烯 乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水 乙炔 乙烯都能与溴水发生加成反应 乙烯 乙炔都能与酸性kmno4溶液发生氧化反应 只有乙炔可与hcl加成生成氯乙烯 答案 d 4 等物质的量的乙烷 乙烯 乙烃完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为 a 1 1 1b 30 35 42c 5 4 3d 7 6 5答案 d 5 有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子 或原子团 直接结合生成新的化合物分子的反应是加成反应 下列过程与加成反应无关的是 a 苯与溴水混合振荡 水层颜色变浅b 裂化汽油与溴水混合振荡 水层颜色变浅c 乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇d 乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷答案 a 6 下列各组物质之间的化学反应 反应产物一定为纯净物的是 答案 a 7 以乙烯和丙烯混合物为单体 发生加聚反应 不可能得到的是 答案 a 8 燃烧某混合气体 所产生的co2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生的co2的质量 该混合气体可能是 a 丁烯 丙烯b 乙炔 乙烯c 乙烷 丙烷d 乙烷 环丙烷 c3h6 解析 等质量的烃完全燃烧所产生的co2的质量取决于烃中碳的质量分数 w c 越大 则m co2 越大 答案 b 9 下图中的实验装置可用于制取乙炔 请填空 1 图中 a管的作用是 制取乙炔的化学方程式是 2 乙炔通入酸性kmno4溶液中可观察到的现象是 乙炔发生了 反应 3 乙炔通入溴的ccl4溶液中可观察到的现象是 乙炔发生了 反应 4 为了安全 点燃乙炔前应 乙炔燃烧时的实验现象是 解析 由图可以看出a管通过橡胶软管与右侧相连 a管的高低可调节右管中的水是否与电石接触 从而控制反应能否发生 乙炔易被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色 乙炔还可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的ccl4溶液褪色 可燃性气体点燃前都应检验纯度 这是常识 要记住 由于乙炔的含碳量较高 所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 答案 1 调节水面高度以控制反应的发生和停止cac2 2h2o ca oh 2 c2h2 2 酸性kmno4溶液褪色氧化 3 溴的ccl4溶液褪色加成 4 检验乙炔的纯度火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 10 1 相对分子质量为70的烯烃的分子式为 若该烯烃与足量的h2加成后能生成含3个甲基的烷烃 则该烯烃的可能的结构简式为 2 有机物a的结构简式为若a是单烯烃与氢气加成后的产物 则该单烯烃可能有 种结构 若a是炔烃与氢气加成的产物 则此炔烃可能有 种结构 11 有a b c d4种烃