高中生物 第五章 人与环境 5.2 创造人与自然的和谐课件 苏教版必修3 (110)

1、目目 录录 Contents考情精解读考点1考点2考点4考点3A.知识全通关B.题型全突破C.能力大提升考法1考法2方法1考情精解读考纲解读命题趋势命题规律考情精解读1 化学 专题十九烃专题十九烃1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.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。3.掌握常见有机反应类型。4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。6.以上各部分知识的综合应用。知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读2命题趋势 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性考查内容考查内容2016全国全国2015全国全国20

2、14全国全国自主命题区域自主命题区域烃的结构与性质全国,8,全国,82016北京,9,6分2016上海,1,2分2016海南,1,2分2015北京,10,6分2015浙江,10,6分2014上海,3,2分2014上海,13,3分同系物与同分异构体全国,10全国,11,6分全国,7,6分全国,8,6分2016浙江,10,6分2016海南,12,4分知识体系构建 化学 专题十九烃 考纲解读命题规律考情精解读31.热点预测烃类命题主要以甲烷、乙烯、苯的结构与性质为基础,重点考查取代反应、加成反应、加聚反应的概念与判断,同分异构体的书写与判断,有机分子共线共面判断等,题目相对基础,大多以选择题为主,分

3、值为26分。2.趋势分析预计2018年高考命题会在原有命题特点的基础上拓展创新,其中含有碳碳双键的有机物、含有苯环结构的有机物性质的推断和同分异构体数目的判断将是命题的重点。命题趋势知识体系构建 化学 专题十九烃考纲解读命题规律考情精解读4返回目录命题趋势知识体系构建 化学 专题十九烃知识全通关知识全通关1考点1盐类水解继续学习 1.甲烷的分子结构(1)组成与结构(2)空间结构 化学 专题十九烃名称 分子式电子式结构式分子模型 甲烷 CH4 分子结构示意图结构特点及空间构型 具有正四面体结构,其中4个CH键的长度和强度相同,夹角相等;碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点知识全通

4、关2继续学习 疑难解析甲烷分子中4个CH键相同,在空间可能有两种对称分布即正四面体结谈判平面正方形结构。假设甲烷是平面正方形结构,则CH2Cl2分子中的5个原子必在同一平面上,应有两种结构: 、 。若CH2Cl2有两种结构,则必然有熔、沸点等物理性质不同的两种物质,而科学研究发现,CH2Cl2只有一种熔、沸点。故甲烷为正四面体结构。2.甲烷的性质(1)物理性质 化学 专题十九烃颜色气味状态 水溶性密度无色无味气态难溶比空气的小知识全通关3(2)化学性质甲烷在光照条件下与氯气反应生成的4种取代产物的比较: 化学 专题十九烃性质现象及化学方程式在空气中燃烧(氧化反应)安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,放出

5、大量的热;CH4+2O2 CO2+2H2O与酸性KMnO4溶液不反应酸性KMnO4溶液不褪色与氯气反应(取代反应)有油状物质生成,产生少量白雾,反应器内气体颜色逐渐变浅,最终变为无色CH4+Cl2 CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl CHCl3+Cl2 CCl4+HCl高温分解CH4 C+2H2(制炭黑)返回目录知识全通关4考点2乙烯继续学习1.乙烯的组成与结构 化学 专题十九烃分子式电子式结构简式结构式模型空间构型C2H4CH2 CH2球棍模型 比例模型 球棍模型 比例模型6个原子在同1个平面上 知识全通关5继续学习(1)乙烯

6、的结构简式不能写成CH2CH2,而应写成CH2CH2,即必须把其中的碳碳双键体现出来。(2)分子中含有碳碳双键的链烃称为烯烃。单烯烃的通式为CnH2n(n2)。(3)烯烃中的双键只能是,不能是其他双键。若某分子中含有的双键为,则该分子不是烯烃。2.乙烯的物理性质 化学 专题十九烃颜色气味 状态溶解性密度无色稍有气味气态难溶于水,易溶于有机溶剂比空气的略小知识全通关63.乙烯的化学性质(1)氧化反应乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,因此,除去甲烷中混有的乙烯,不能用酸性KMnO4溶液,应该用溴水或溴的四氯化碳溶液。(2)乙烯的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

7、新的化合物的反应叫加成反应。 化学 专题十九烃在空气中燃烧火焰明亮,伴有黑烟,放出大量的热。化学方程式为CH2CH2+3O2 2CO2+2H2O与酸性KMnO4溶液反应酸性KMnO4溶液褪色,说明乙烯比较活泼,易被强氧化剂氧化返回目录知识全通关7考点3苯继续学习1.苯的分子组成和结构(1)表示方法(2)结构特点苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上,苯分子中的6个碳原子组成一个正六边形,键角均为120,碳碳键长完全相等,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键。 化学 专题十九烃分子式结构式结构简式模型C6H6 或 球棍模型比例模型知识全通关8继续学习苯环不是单双键交替结构,若苯

8、分子为单双键交替排列的结构,则苯的邻位二氯代物应有2种 : 和,而事实上苯的邻位二氯代物只有1种,说明苯分子中的碳碳键是完全相同的。(1)苯的物理性质中最重要的是其溶解性和密度。熔点5.5 ,沸点80.1 ,当温度低于5.5 时,苯就会凝结成无色的晶体。苯不溶于水,但易溶于有机溶剂,如四氯化碳、己烷、甲苯等。(2)苯是一种常用的有机溶剂,能将溴水、碘水中的溴、碘萃取出来。苯和溴水混合,由于苯可萃取溴水中的溴使溴水褪色,有机层呈橙红色。苯和碘水混合,碘被苯萃取后,有机层呈紫红色。 化学 专题十九烃知识全通关9继续学习3.苯的化学性质 化学 专题十九烃反应类型性质化学方程式或现象氧化反应可燃性苯的

9、含碳量很高,故燃烧时产生明亮的火焰和浓烟。化学方程式为 +O2 6CO2+3H2O不能被酸性KMnO4溶液氧化酸性KMnO4溶液不褪色取代反应能发生卤代反应+Br2 +HBr能发生硝化反应 +加成反应能与氢气发生加成反应+3H2知识全通关10(1)苯只能与液溴发生取代反应,不能与溴水反应,溴水中的溴只能被苯萃取。(2)溴苯是无色液体,密度大于H2O。实验室制得的溴苯由于溶有Br2而呈褐色,欲得到纯溴苯,其提纯方法是将溶有溴的溴苯倒入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,振荡,用分液漏斗分液得到溴苯。(3)证明苯和溴在FeBr3催化作用下发生取代反应而不是加成反应的方法:发生加成反应时不会产生HBr,而发生

10、取代反应时生成HBr,所以可用AgNO3溶液检验反应中挥发出来的无色气体(需先用苯或CCl4等吸收挥发出的Br2),若有淡黄色沉淀生成,说明有HBr生成,发生了取代反应。 化学 专题十九烃返回目录知识全通关11考点4同系物与同分异构体继续学习1.同系物(1)概念结构相似,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。(2)性质同系物之间由于结构相似(分子组成上相差一个或若干个CH2原子团、相对分子质量相差14或14的整数倍),只是碳链长度不同,故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化,而化学性质相似。(1)同系物的组成元素必须相同如CH3CH2Br与CH3CH2CH2Cl,在

11、分子组成上虽然相差一个CH2且都符合CnH2n+1X的通式,都属于卤代烃,但因卤素原子不同,即组成元素不同,因此二者不互为同系物。 化学 专题十九烃知识全通关12继续学习(2)同系物必须具有相同的通式如CH3CHO和CH3CH2COOH,前者符合通式CnH2nO,后者符合通式CnH2nO2,二者通式不同,因此不互为同系物。要特别注意具有相同通式的有机物不一定互为同系物,如CnH2n既可能属于烯烃,也可能属于环烷烃。(3)同系物结构“相似”,但不是“完全相同”如CH3CH2CH3和 ,虽然前者无支链而后者有支链,结构不尽相同,但二者碳原子间均以单键结合成链状,仍属于结构相似,互为同系物。2.同分

12、异构体具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 化学 专题十九烃知识全通关13(1)“同分”是指分子式相同,而不是指相对分子质量相同。因为相对分子质量相等的物质不一定互为同分异构体,如CO2和C3H8的相对分子质量都是44,但二者分子式不同。(2)“异构”是指结构不同,包括碳链异构(碳骨架不同)、位置异构(官能团在碳链上的位置不同)和官能团异构(官能团的种类不同,属于不同类物质) 化学 专题十九烃返回目录题型全突破考法1 几类烃的性质比较继续学习题型全突破1考法透析1.几类烃性质的比较 化学 专题十九烃甲烷乙烯苯结构简式CH4 结构特点

13、只含单键的饱和烃含碳碳双键的不饱和链烃碳碳键介于碳碳单键和碳碳双键之间的芳香烃空间构型正四面体平面结构平面结构物理性质无色气体,难溶于水无色气体,难溶于水无色液体,不溶于水继续学习题型全突破2 化学 专题十九烃甲烷乙烯苯化学性质燃烧易燃,完全燃烧生成CO2和水溴(CCl4)不反应加成反应在FeBr3催化作用下发生取代反应酸性KMnO4溶液不反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成、聚合加成、取代继续学习题型全突破32.烃与液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液反应的比较 化学 专题十九烃液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性KMnO4溶液烷烃与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应,液态烷烃可发生

14、萃取而使溴水褪色不反应,互溶,不褪色不反应烯烃发生加成反应,使液溴褪色发生加成反应,使溴水褪色发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色发生氧化反应,使酸性KMnO4溶液褪色苯一般不反应,催化条件下可发生取代反应不反应,苯可萃取溴水中的溴而使溴水褪色不反应,互溶,不褪色不反应继续学习题型全突破43.取代反应和加成反应的区别 化学 专题十九烃取代反应加成反应反应物含有易被取代的原子或原子团含不饱和碳原子的有机化合物(含 、CC 等)生成物两种(一般是一种有机化合物和一种无机化合物)一种(有机化合物)碳碳键的变化无变化、等的不饱和键打开反应特点上一下一断一加二常用试剂H2、X2、HX、H2O举例CH3C

15、H3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2CH2+HX CH3CH2X【考法示例1】继续学习题型全突破5下列有关烃的性质的描述中正确的是A.光照乙烷与氯气的混合气体时,气体颜色会慢慢变浅并可得到正四面体形分子B.己烯、己烷、苯均可使溴水褪色,但褪色原理相同C.甲烷、苯均不能使酸性KMnO4溶液褪色,但二者仍具有还原性D.实验室中可用H2除去乙烷中的乙烯解析乙烷能与氯气在光照条件下发生反应,但所得产物分子中肯定含有8个原子,故不可能得到正四面体形分子,A项错误;己烯与溴水发生加成反应而使其褪色,己烷与苯因萃取而使溴水褪色,B项错误;烃均可在氧气中燃烧,表现出还原性,C项正确;H2与乙烯需要在催化

16、剂存在下加热才可反应,同时用H2作除杂试剂时又易引入H2这种杂质,D项错误。参考答案C 化学 专题十九烃继续学习题型全突破6 解题过程中应注意以下两点:(1)条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液等)对反应的影响;(2)弄清问题的实质,苯及苯的同系物可萃取溴水中的溴而使溴水褪色,属于物理变化;烯烃使溴水褪色(发生加成反应),烯烃、苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色(发生氧化反应),属于化学变化。 化学 专题十九烃【考法示例2】继续学习题型全突破7下列反应中,与由乙烯制备氯乙烷的反应类型相同的是A.由苯制备环己烷 B.由乙烷制备氯乙烷C.将乙烯通入酸性KMnO4溶液中 D.由蛋白质制备氨基酸思路分

17、析解答本题的思路如下: 化学 专题十九烃题型全突破8解析由乙烯制备氯乙烷,发生的是加成反应,由苯制备环己烷,发生的也是加成反应,A正确。由乙烷制备氯乙烷,发生的是取代反应,B错误。将乙烯通入酸性KMnO4溶液中,发生的是氧化反应,C错误。由蛋白质制备氨基酸,发生的是水解反应,D错误。参考答案A继续学习 化学 专题十九烃题型全突破9分析反应类型的方法:(1)分析有机反应物的结构特点。若反应物为饱和烃,则发生的化学反应肯定不是加成反应,可能是取代反应。(2)对比反应物与生成物的结构特点。若反应物与生成物的不饱和键没有变化,则该反应不是加成反应,可能是取代反应。(3)分析无机试剂的特点及反应条件。若

18、为溴的四氯化碳溶液,则一般为加成反应;若需要加热,且为卤素单质,则一般为取代反应。返回目录 化学 专题十九烃考法2 烷烃的同分异构体继续学习题型全突破10考法透析1.烷基的同分异构体数目的推导推导烷基的同分异构体数目的正确思路是由烷烃入手。如:由CH3CH2H2H3、 得 4种丁基;由H3H2H2CH2CH3、 、 得8种戊基。依照上述方法和思路,n5的烷烃及烷基的同分异构体数目规律如表所示: 化学 专题十九烃名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷同分异构体数目11123名称甲基乙基丙基丁基戊基同分异构体数目11248继续学习题型全突破112.烷烃的取代物数目的判断方法技巧(1)“等效氢”法:判断烷烃的一元

19、取代物(一个氢原子被取代)的数目,关键是确定氢原子的不同位置,识别“等效氢”。哪些是等效氢呢?CH3上的3个氢原子;同一个碳原子上所连甲基中的氢原子如(CH3)3C;互为对称(处于镜面对称位置)的氢原子(如H3H2H2H2H3中1号与5号、2号与4号碳原子上的氢原子)等。简言之,位置关系相同的氢原子即为等效氢,等效氢上的一元取代物只计1种。(2)“互补”法:若某有机物分子中总共含有a个氢原子,则某m元取代物和n元取代物的种类在n+m=a时相等。如C5H12的五元取代物和七元取代物的种类相等。CnH2n+2(1n10),一氯代物只有一种的有CH4、CH3CH3、 、 4种 化学 专题十九烃 化学

20、 有机化学基础（选修五）【考法示例3】继续学习题型全突破12下列有关有机物同分异构体数目的叙述中,正确的是 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十九烃选项有机物同分异构体数目A戊烷2种BC8H10中属于芳香烃的有机物3种C分子式为C4H10的一氯代物4种D C4H8的链状有机物4种 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破13解析戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,A项错误;C8H10中属于芳香烃的有机物,有乙苯(1种)和二甲苯(3种),共4种,B项错误;C4H10分子的碳骨架有两种:CCCC、 ,前者有2种一 氯代物,后者也只有2种一氯代物,故C4H10有4种一氯代物,C项

21、正确;C4H8的链状有机物有CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、(CH3)2CCH2,共有3种同分异构体,D项错误。参考答案C烷烃的一氯代物可视为烷烃分子中一个氢原子被氯原子取代后形成的,其数目与对应的烷基的异构体数目相同。返回目录 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十九烃能力大提升方法1 酸碱中和滴定的拓展应用继续学习 化学 有机化学基础（选修五）能力大提升1(1)若反应后水为气态,V=y/4-1。当y4,V0,反应后气体总体积变大;当y=4,V=0,反应后气体总体积不变,CH4、C2H4、C3H4符合;当y4,V0,反应后气体总体积变小,只有C2H2符合。(2)若反

22、应后水为液态,V=-1-y/4,则反应后气体体积始终减小,且减小量只与氢原子数有关。2.等量的不同烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量与产物的量的关系 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十九烃能力大提升22.等量的不同烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量与产物的量的关系继续学习 化学 专题十九烃 等质量等物质的量耗氧量越大,耗氧量越多x+越大,耗氧量越多产物量越大,生成的CO2越少而水越多x值越大,生成的CO2越多;y越大,生成的水越多能力大提升3示例4现有CH4、CH2CH2、CHCCH3、CH3CH3、CH3CHCH2五种有机物。等质量的上述物质中,在相同状况下体积最大的是;等质量的

23、上述物质完全燃烧时,耗氧量最大的是;相同状况下、等体积的上述物质完全燃烧时,耗氧量最大的是;等质量的上述物质完全燃烧时,生成CO2的量最多的是,生成H2O的量最多的是。 解析等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量由 决定, 越大,耗氧量越大,且生成H2O的量越多,生成CO2的量越少;等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量由(x+)决定,“同碳(x)看氢(y),同氢(y)看碳(x)”,1 mol碳原子与 4 mol 氢原子的耗氧量相同。参考答案CH4CH4C3H6C3H4CH4 化学 专题十九烃继续学习能力大提升43.烃完全燃烧时生成CO2和H2O的相对量大小的规律中学阶段常见的烃有四类:烷烃、烯烃

24、、炔烃、苯及苯的同系物,其燃烧通式分别为CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2OCnH2n+O2 nCO2+nH2OCnH2n-2+O2 nCO2+(n-1)H2OCnH2n-6+O2 nCO2+(n-3)H2O(1)烷烃完全燃烧时,生成CO2的物质的量小于H2O的物质的量,且有n(烷)=n(H2O)-n(CO2);(2)烯烃完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量相等;(3)炔烃完全燃烧时,生成CO2的物质的量大于H2O的物质的量,且有n(炔)=n(CO2)-n(H2O);(4)苯及苯的同系物完全燃烧时,生成CO2的物质的量大于H2O的物质的量。结论:若某混合烃完全燃烧时,生成CO2

25、的物质的量小于H2O 的物质的量,则其中必有烷烃。 化学 专题十九烃继续学习能力大提升5示例5100 时,两种烃蒸气组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总的物质的量变化如图所示。则下列对该混合烃组成的判断正确的是A.一定含有甲烷B.一定含有乙烯C.一定含有苯D.一定不含乙烯 化学 专题十九烃继续学习能力大提升6解析由图像可知,当混合烃总的物质的量为1 mol时,生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6 mol和2 mol,故其平均分子组成为C1.6H4,由于碳原子数小于1.6的烃只有甲烷一种,因此一定含有甲烷。CH4分子中含4个氢原子,故另一种分子中一定含4个氢原子,且其碳原子数大于1.6,故可能含有乙烯,一定不含有苯。参考答案A 化学 专题十九烃继续学习能力大提升7“四同”比较 化学 专题十九烃继续学习 同位素同素异形体同系物同分异构体概念质子数相同而中子