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文档简介

第30讲常见的妙—甲烷、乙烯、苯

目录

第一部分:网络构建(总览全局)

第二部分:知识点精准记忆

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查常见煌分子的组成、结构、性质与应用

高频考点2考查有机反应类型的判断

高频考点3考查同系物的判断与性质

高频考点4考查同分异构体的书写与数目判断的方法

高频考点5考查化石燃料的综合利用

高频考点6考查合成有机高分子

正文

第一部分:网络构建(总览全局)

平面正六I边形:结构

第二部分:知识点精准记忆

知识点一常见煌的结构与性质

1.有机化合物和燃

(1)有机化合物:含有碳元素的化合物。

(2)烧:仅含有碳、氢两种元素的化合物,甲烷、乙烯、苯分别是烷烧、烯煌和芳香煌的代表物。

2.常见煌的组成和结构

甲烷乙烯苯

分子式C2H4C6H6

CH4

球棍

模型忌X择

比例

模型炎中

H

1

HA

1HHH—CC—H

结构式H—C—H111II

1H—C=C—HH—CC—H

IIV

1

H

Q或0

结构简式CH4CH2=CH2

空间构型正四面体形平面形平面正六边形

3.三种烧的物理性质

煌类颜色状态气味密度水溶性

甲烷气态无味比空气小难溶

乙烯无色气态稍有气味比空气小难溶

苯液态特殊气味比水小难溶

4.三种煌的化学性质

(1)甲烷

①稳定性:分子中只含有碳氢键,比较稳定,与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

②可燃性:CH4+202士为C02+2H2。(产生淡蓝色火焰)»

_光昭

③取代反应:在光照条件下与C12发生取代反应,第一步反应的方程式为CH4+CI2匹=CH3C1+HC1,继

续反应依次又生成了CH2c12、CHC13、CCI40

⑵乙烯

分子中含有碳碳双键和碳氢键,性质较为活泼。写出下列反应的化学方程式:

占燃

①可燃性:CH2=CH2+3O2」*2co2+2H2O。(火焰明亮且伴有黑烟)

③加聚反应:"CH2=CH2色生则。

⑶苯

分子中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,易发生取代反应,能发生加成反应,难发生氧

化反应。写出下列反应的化学方程式:

占燃

①燃烧反应:2c6H6+15O2j^l2CO2+6H2O(火焰明亮,带浓烟)。

②取代反应:

FeBr/~\

+Br.>-------3+HBr

A.苯与液澳反应:

浓硫酸

^^^N()2+H2()

+HN()3

B.苯的硝化反应:55~60℃

O+3H2•定条件

③加成反应:一定条件下与H2加成:

5.烷烧

(1)烷煌的结构与性质

通式C〃H2"+2(论1)

①链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;②碳原子间以单键相

结构

连,其余价键均被氢原子饱和

①密度:随分子中碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度

物理性质②熔沸点:随分子中碳原子数的增加而升高

③状态:气态一液态-固态,碳原子数小于5的烷烧常温下呈气态

①取代反应;

化学性质②氧化反应(燃烧);

③分解反应(高温裂化、裂解)

(2)烷烧的习惯命名法

①当碳原子数花10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当”>10时,用汉字数字表示。

②当碳原子数〃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。

知识点二碳的成键特点同系物和同分异构体

1.有机化合物中碳原子的成键特点

(1)成键数目:碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4条共价键,而且碳原子之间也能相互形成

共价键。

(2)成键种类:碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键和三键。

(3)连接方式: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)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)烷煌同系物:分子式都符合C〃H2”+2(论1),如CH4、CH3cH3、互为同系物。

(3)同系物的化学性质相似,物理性质呈现一定的递变规律。

(4)同系物的判断方法:

①一差:分子组成上至少相差一个CH?原子团。

②二(相)似:结构相似,化学性质相似。

③三相同:组成元素相同,官能团种类和个数相同,分子组成的通式相同。

3.同分异构体

(1)概念: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)常见烷烧的同分异构体:甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有2种;戊烷的同分异

构体有3种。

4.有机物结构的表示方法

(1)球棍模型:用来表现化学分子的三维空间分布。棍代表共价键,球表示构成有机物分子的原子。如下图

分别为丙烷、乙烯的球棍模型。

(2)比例(填充)模型:是一种与球棍模型类似,用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代表原子,大和小

代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起。比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式,更接近分子的

真实结构。如图分别是甲烷和乙酸的比例模型。

甲烷乙酸

⑶结构式:用元素符号和短线表示有机物分子中原子的排列和结合方式的式子。例如:乙烷、乙烯的结构

HH

xc-cZ

式分别为、/'H。

(4)结构简式:结构简式是结构式的简单表达,应能表现该物质的官能团。例如丙烷、乙烯、乙醇的结构简

式分另ij为:CH3cH2cH3、CH2=CH2>CH3CH2OH»

(5)键线式:碳碳键用线段来体现,拐点或端点表示碳原子。碳原子上的氢原子不必标出,其他原子或其他

原子上氢原子都要指明。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为/、、

知识点三化石燃料、合成有机高分子

1.煤的综合利用

⑴煤的组成

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。

⑵煤的干储:

①含义

把煤隔绝空气加强热使其分解的过程,是一个复杂的物理、化学变化过程。

②产物

L气态物质焦炉气:也、CO、CH-C2H,

「粗氨水:氨、钱盐

煤二图__►液态物质F粗苯:苯、甲苯、二甲苯

」煤焦油:苯、酚类等

」固态物质一>焦炭

⑶煤的气化

将煤转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是利用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)。

(4)煤的液化

①直接液化:煤+氢气催粤化津剂液体燃料

叵17nli

②间接液化:煤+水型圾水煤气丝空甲醇等

局温

2.石油的综合利用

(1)石油的成分:由多种碳氢化合物组成的混合物,主要成分是烷妙、环烷煌和芳香烧。所含元素以C、H

为主,还含有少量N、S、P、。等。

(2)石油的加工

方法过程目的

分偏把原油中各组分分离成沸点不同的分储产物获得各种燃料用油

把相对分子质量大的烧断裂成相对分子质量

裂化得到更多的汽油等轻质油

小的烽

裂解深度裂化,产物呈气态得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

3.天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2

高温

原理:CH4+H2O(g)^j-^CO+3H2o

4.高分子材料的合成及应用

(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。

(2)聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式:

催伊齐II

wCH2=CH2空L」,单体为CH2=CH2,链节为一CH2—CH2—,聚合度为公

(3)完成下列反应的化学方程式

C1

催化剂「I1

①氯乙烯的聚合反应:------>^cn2—CHi.

-ECH—CH2i

……催化剂彳人

②苯乙烯的聚合反应:r2"Oo

(4)应用:包装材料、食品周转箱、农用薄膜、衣料等。

知识点四简单有机物的空间结构

1.熟记几种简单有机物的空间结构

(1)甲烷是正四面体;

(2)乙烯是平面形,6个原子位于同一平面上;

(3)乙焕是直线形,4个原子位于同一直线上;

(4)苯环是平面形,12个原子位于同一平面上,三条对角线四原子共线。

2.碳原子的成键方式与分子的空间结构

(1)当1个碳原子与其他4个原子连接时,构成以这个碳原子为中心的四面体结构。

(2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键或三键时,形成该双键的碳原子以及与之直接相连的原

子处于同一平面上;形成三键的碳原子以及与之直接相连的原子在同一直线上。

(3)判断原子是否在同一平面的关键:判断分子中是否存在饱和碳原子,若分子中有饱和碳原子,则分子中

所有的原子一定不共面。

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查常见煌分子的组成、结构、性质与应用

例1.(2023•河北•模拟预测)关于化合物X(C||=CH—,的说法正确的是

A.X的化学式为CIOH6B.分子中的所有原子一定在同一平面

C.X的苯环上的一氯取代物有2种D.能使酸性KMnO4溶液褪色和发生加聚反应

【名师点睛】本题需要注意的是选项B,苯及乙烯中所有原子共面,考生们就容易错选B,忽略了苯环平面

与乙烯平面是由单键连接,可以旋转,使苯环平面与乙烯平面不一定在同一平面。

【变式训练】(2023•湖南•模拟预测)关于苯乙烯((〉—C=CH2)的下列叙述,正确的是

①能使KMnCU酸性溶液褪色;②可发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反

应;⑥所有的原子可能共平面

A.①②④⑤B.①②③⑥

C.①②④⑤⑥D.全部正确

高频考点2考查有机反应类型的判断

例2.(2023•湖南省临澧县第一中学模拟预测)下列有关乙烯的反应中属于加聚反应的是

A.在空气中完全燃烧B.使酸性高锌酸钾溶液褪色

C.在一定条件下生成聚乙烯D.使澳的四氯化碳溶液褪色

【方法归纳】有机反应类型的判断方法

(1)依据概念及所含官能团判断

①取代反应

取代反应的特点是“有上有下”,反应中一般有副产物生成;卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应。

②加成反应

加成反应的特点是“只上不下”,反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等。

③氧化反应

主要包括有机物的燃烧,碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化,葡萄糖(含醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液、

银氨溶液的反应,醇的催化氧化等。

(2)依据反应条件判断

①当反应条件是稀酸并加热时,通常为酯或糖类的水解反应。

②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热,并有02参加反应时,通常为醇的催化氧化。

③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环的加成反应。

④当反应条件为光照时且与卤素单质(CL或澳蒸气)反应时,通常为烷烧或苯环侧链烷煌基上的氢原子发生

的取代反应。

⑤当反应条件为铁或FeX3作催化剂且与X2反应时,通常为苯环上的氢原子被取代,发生取代反应。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列关于苯及其同系物的说法正确的是

A.苯和苯的同系物都能与澳水发生取代反应

B.苯和苯的同系物都能使酸性KMnCU溶液褪色

C.苯和苯的同系物都能与H2发生加成反应

D.苯的同系物比苯更易发生取代反应是由于苯环对烷基影响的结果

高频考点3考查同系物的判断与性质

例3.(2023・上海上海•模拟预测)互为同系物的含氧衍生物,一定具有相同的

A.官能团B.沸点C.最简式D.式量

【方法归纳】同系物的判断方法:“一同二差”,通式相同,官能团的种类数目相同;分子组成上至少相差一

个CH2原子团。

如:①CH2=CH2与CH2cH2cH2通式相同,官能团不同,二者不是同系物。②CH3cH2cH2cH3与

CH3cHeH3cH3二者不相差一个CH2,不是同系物。③与的环数不同,且不相差〃个CH?原子团,不是同系

物。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列有机物中,互为同系物的是

A.甲酸与油酸B.乙酸和丙烯酸

C.硬脂酸和油酸D.甲酸与硬脂酸

高频考点4考查同分异构体的书写与数目判断的方法

例4.(2023•全国•高三专题练习)已知丙烷的二氯代物有4种,丙烷与有机物M()互为同系物。下列说法第

送的是

A.丙烷的六氯代物有4种

B.丙烷与互为同分异构体

C.有机物M的一氯代物有4种

D.有机物M的同分异构体有4种(不含M)

【方法归纳】同分异构体数目的判断方法

(1)记忆法:记住常见异构体的数目

①凡只含有一个碳原子的分子均无同分异构体。

②甲烷、乙烷、新戊烷、苯的一卤代物只有一种。

③丁烷、丙基(一c3H7)有2种,如丙烷的一氯代物有2种。

④戊烷有3种。

⑤丁基(—c4H9)有4种,如丁烷的一氯代物有4种。

(2)换元法

例如:二氯苯C6H4c12的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种。

(3)等效氢法:分子中有多少种“等效”氢原子,其一元取代物就有多少种

6cH3

①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。如中一CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。

CH3

②同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢原子。如H3cCH3分子中有两

种“等效”氢原子,即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。

CH3—CH—CH—CH3

③同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子。如।।分子中有两种“等效”氢

CH3CH3

原子。

【变式训练】下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的叙述正确的是

A.与互为同分异构体的芳香煌有1种

B.它与硝酸反应,可生成4种一硝基取代物

C.kJ与两分子澳发生加成反应的产物,理论上最多有3种

D.分子式为C7H16的烧,分子中有4个甲基的同分异构体有4种

高频考点5考查化石燃料的综合利用

例5.(2023・上海上海•模拟预测)关于煤、石油、天然气的说法正确的是

A.煤的含碳量最低B.石油分储产物是纯净物

C.天然气是可再生能源D.都是重要的化工原料

【名师归纳】化学中的“三储”、“两裂”比较

⑴化学中的“三储”

干储蒸储分储

隔绝空气、高温下使物质根据液态混合物中各组

原理与蒸储原理相同

分解分沸点不同进行分离

产物为单一组分的纯净产物为沸点相近的各组

产物产物为混合物

物分组成的混合物

变化类型化学变化物理变化物理变化

(2)化学中的“两裂”

名称定义目的

在一定条件下,把相对分子质量大、沸

提高轻质油的产量,特别是提高汽油的

裂化点高的燃断裂为相对分子质量小、沸点

产量

低的燃

在高温下,使具有长链分子的烧断裂成

裂解获得短链不饱和烧

各种短链的气态煌和少量液态燃

【变式训练】下列说法中不正确的是

A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷,它是一种清洁能源

B.工业上苯、蔡等物质可由煤干储得到,它们主要存在于煤干储所得的煤焦油中

C.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量

D.煤的干储和石油的分储都是物理变化

高频考点6考查合成有机高分子

例6.(2023・全国•高三专题练习)下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是

A.乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体

的结构中含有酯基

+CH—CF—CF—CF-P

C.维通橡胶的结构简式为L222।五,合成它的单体为1,1-二氟乙烯和全氟丙烯

CF3

D.有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构很复杂

【方法归纳】高分子单体的确定方法

1.加聚产物单体的判断方法

(1)凡链节的主链中只有两个碳原子(无其它原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。如,

CH3

I

CHZ=C

其单体是80cH3。

(2)凡链节的主链中有四个碳原子(无其它原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在正中央划线断

■£CHZ—CHZ-€H—CHziCHZ=CHZ和CH=CH2

C

H3

开,然后两个半键闭合即可。如CH3的单体为

\/

「---

(3)凡链节的主链中只有碳原子,并存在/、结构的聚合物,其规律是“有双键,四个碳;无双键,两个

CHZ=CH—C=CHj

I

碳”划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。如的单体为

的单体为。

2.缩聚产物单体的判断方法

(1)若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。如

0H

\/和HCHOo

00

III

⑵若链节中含有以下结构,如玉OH、H£NH-R-C玉0H,其单体必为一种如

00

III

HEACHzCHe+OH的单体为H^CLCHzCHzC+0H的单体为HOCHzCHzCOH

II一c------Q—

(3)若链节中间含有一C—O一部分,则单体为酸和醇,将°尸中©一0单键断开,左边加羟基,右边

OO

的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OHo

丫0

III

(4)若链节中间含有一C—NH-■部分,则单体一般为氨基酸,将一C—NH—中c—N单键断开,左边加羟

oO

II>II

H-FNH-CH2-C+NH—CH—C匕OH

/\CH3CH3—CH—COOH

基,右边加氢。如I补-OH1|补一H|的单体为H2NCH2coOH和NHZ。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)熔喷布是制口罩的主要材料,其主要成分为聚丙烯纤维。聚丙烯可

由丙烯(CH3cH=CH2)为原料制备。下列有关说法正确的是

A.聚丙烯是天然有机高分子化合物

B.丙烯与通过加成反应合成聚丙烯

C.聚丙烯的链节为一《Hz一甲-

CH3

D.丙烯与丙烷互为同分异构体

第30讲常见的烧——甲烷、乙烯、苯

目录

第一部分:网络构建(总览全局)

第二部分:知识点精准记忆

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查常见点分子的组成、结构、性质与应用

高频考点2考查有机反应类型的判断

高频考点3考查同系物的判断与性质

高频考点4考查同分异构体的书写与数目判断的方法

高频考点5考查化石燃料的综合利用

高频考点6考查合成有机高分子

正文

第一部分:网络构建(总览全局)

第二部分:知识点精准记忆

知识点一常见煌的结构与性质

1.有机化合物和燃

(1)有机化合物:含有碳元素的化合物。

⑵烧:仅含有碳、氢两种元素的化合物,甲烷、乙烯、苯分别是烷烧、烯煌和芳香煌的代

表物。

2.常见炫的组成和结构

甲烷乙烯苯

分子式C2H4C6H6

CH4

球棍

X

模型忌

比例8x8

模型中

H

1

II/\

1HHH—CC—H

结构式H—C—H111II

1H—CC—H

H—CT'—HV

II

1

11

结构简式。或。

CH4CH2=CH2

空间构型正四面体形平面形平面正六边形

3.三种煌的物理性质

煌类颜色状态气味密度水溶性

甲烷气态无味比空气小难溶

乙烯无色气态稍有气味比空气小难溶

苯液态特殊气味比水小难溶

4.三种煌的化学性质

⑴甲烷

①稳定性:分子中只含有碳氢键,比较稳定,与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反

应。

②可燃性:CH4+2O2±0CO2+2H2O(产生淡蓝色火焰)。

光昭

③取代反应:在光照条件下与Cl2发生取代反应,第一步反应的方程式为CH4+CI2三二

CH3C1+HCL继续反应依次又生成了CH2c卜、CHCb、CCI40

(2)乙烯

分子中含有碳碳双键和碳氢键,性质较为活泼。写出下列反应的化学方程式:

①可燃性:CH2=CH2+3O2^^2CO2+2H2Oo(火焰明亮且伴有黑烟)

③加聚反应:〃CH2=CH2型里。

⑶苯

分子中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,易发生取代反应,能发生加成反

应,难发生氧化反应。写出下列反应的化学方程式:

占燃

①燃烧反应:2c6H6+1502上。1282+6氏0(火焰明亮,带浓烟)。

②取代反应:

A.苯与液澳反应:

B.苯的硝化反应

O+3也-定条件

③加成反应:一定条件下与H2加成:

5.烧煌

(1)烷烧的结构与性质

通式(2汨2〃+2(论1)

①链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;②碳原子间以单键相

结构

连,其余价键均被氢原子饱和

①密度:随分子中碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度

物理性质②熔沸点:随分子中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的烷烧常温下呈气态

①取代反应;

化学性质②氧化反应(燃烧);

③分解反应(高温裂化、裂解)

(2)烷烧的习惯命名法

①当碳原子数彷10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当〃>10时,

用汉字数字表示。

②当碳原子数〃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。

知识点二碳的成键特点同系物和同分异构体

1.有机化合物中碳原子的成键特点

(1)成键数目:碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4条共价键,而且碳原子之

间也能相互形成共价键。

(2)成键种类:碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键和三键。

(3)连接方式: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)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)烷煌同系物:分子式都符合C〃H2〃+2("N1),如CH4、CH3cH3、互为同系物。

(3)同系物的化学性质相似,物理性质呈现一定的递变规律。

(4)同系物的判断方法:

①一差:分子组成上至少相差一个CH2原子团。

②二(相)似:结构相似,化学性质相似。

③三相同:组成元素相同,官能团种类和个数相同,分子组成的通式相同。

3.同分异构体

(1)概念: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)常见烷煌的同分异构体:甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有2种;

戊烷的同分异构体有3种。

4.有机物结构的表示方法

(1)球棍模型:用来表现化学分子的三维空间分布。棍代表共价键,球表示构成有机物分子

的原子。如下图分别为丙烷、乙烯的球棍模型。

乙烯

(2)比例(填充)模型:是一种与球棍模型类似,用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代

表原子,大和小代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起。比例模型表示的是原子的相对大

小及连接形式,更接近分子的真实结构。如图分别是甲烷和乙酸的比例模型。

甲烷乙酸

(3)结构式:用元素符号和短线表示有机物分子中原子的排列和结合方式的式子。例如:乙

HH

、一

烷、乙烯的结构式分别为、,\o

(4)结构简式:结构简式是结构式的简单表达,应能表现该物质的官能团。例如丙烷、乙烯、

乙醇的结构简式分别为:CH3cH2cH3、CH2=CH2>CH3CH2OH»

(5)键线式:碳碳键用线段来体现,拐点或端点表示碳原子。碳原子上的氢原子不必标出,

其他原子或其他原子上氢原子都要指明。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为/、、

知识点三化石燃料、合成有机高分子

1.煤的综合利用

(1)煤的组成

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。

⑵煤的干储:

①含义

把煤隔绝空气加强热使其分解的过程,是一个复杂的物理、化学变化过程。

②产物

―气态物质——"焦炉气:也、CO.CH』、C2H4

例「粗氨水:氨、镂盐

煤心__►液态物质4粗苯:苯、甲苯、二甲苯

L-煤焦油:苯、酚类等

一固态物质一>焦炭

(3)煤的气化

将煤转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是利用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)»

(4)煤的液化

催伊齐||

①直接液化:煤+氢气寰詈液体燃料

问加1

②间接液化:煤+水力邂水煤气空等甲醇等

IWJ温

2.石油的综合利用

(1)石油的成分:由多种碳氢化合物组成的混合物,主要成分是烷烧、环烷烧和芳香煌。所

含元素以C、H为主,还含有少量N、S、P、O等。

(2)石油的加工

方法过程目的

分储把原油中各组分分离成沸点不同的分储产物获得各种燃料用油

把相对分子质量大的烧断裂成相对分子质量

裂化得到更多的汽油等轻质油

小的烧

裂解深度裂化,产物呈气态得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

3.天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2

原理:CH4+H2O(g)1£^CO+3H2o

4.高分子材料的合成及应用

(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。

(2)聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式:

"CH2=CH2篁㈣,单体为CH2=CH2,链节为一CH2—CH2—,聚合度为〃。

(3)完成下列反应的化学方程式

C1

①氯乙烯的聚合反应:"CIL-CHC1催化叫-tCH—CHi;

-E-CH—CH23n

②苯乙烯的聚合反应:一c^0。

(4)应用:包装材料、食品周转箱、农用薄膜、衣料等。

知识点四简单有机物的空间结构

1.熟记几种简单有机物的空间结构

(1)甲烷是正四面体;

(2)乙烯是平面形,6个原子位于同一平面上;

(3)乙烘是直线形,4个原子位于同一直线上;

(4)苯环是平面形,12个原子位于同一平面上,三条对角线四原子共线。

2.碳原子的成键方式与分子的空间结构

(1)当1个碳原子与其他4个原子连接时,构成以这个碳原子为中心的四面体结构。

(2)当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键或三键时,形成该双键的碳原子以及与

之直接相连的原子处于同一平面上;形成三键的碳原子以及与之直接相连的原子在同一直线

上。

(3)判断原子是否在同一平面的关键:判断分子中是否存在饱和碳原子,若分子中有饱和碳

原子,则分子中所有的原子一定不共面。

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查常见煌分子的组成、结构、性质与应用

例1.(2023・河北•模拟预测)关于化合物X(CU、=CH的说法正确的

A.X的化学式为CIOH6B.分子中的所有原子一定在同一平面

C.X的苯环上的一氯取代物有2种D.能使酸性KMnCU溶液褪色和发生加聚反

【解析】A.由X的结构简式可知,X的分子式为CioHmA错误;B.碳碳双键和苯环均

为平面结构,碳碳单键可以旋转,分子中的所有原子可能在同一平面,但不能说一定在同一

平面,B错误;C.X的苯环上只有一种化学环境的氢原子,X的苯环上的一氯取代物有1

种,C错误;D.氯的电负性弱于氧,使得竣基中羟基的极性增强,容易电离出氢离子,酸

性增强,故X分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,苯环上有侧链乙烯基,能被酸性KMnO,

溶液氧化而使之褪色,D正确;故选D。

【答案】D

【名师点睛】本题需要注意的是选项B,苯及乙烯中所有原子共面,考生们就容易错选B,

忽略了苯环平面与乙烯平面是由单键连接,可以旋转,使苯环平面与乙烯平面不一定在同一

平面。

【变式训练】(2023・湖南•模拟预测)关于苯乙烯(〈〉—C=CH2)的下列叙述,正确

的是

①能使KMnO4酸性溶液褪色;②可发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓

硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可能共平面

A.①②④⑤B.①②③⑥

C.①②④⑤⑥D.全部正确

【解析】①苯乙烯含有碳碳双键,能使KMnCU酸性溶液褪色,故①正确;②苯乙烯含有碳

碳双键,可发生加聚反应,故②正确;③苯乙烯属于垃,燃不溶于水,故③错误;④有机物

易溶于有机溶剂,苯乙烯可溶于苯中,故④正确;⑤苯乙烯含有苯环,能与浓硝酸发生取代

反应,故⑤正确;⑥苯环是平面结构、乙烯是平面结构,单键可以旋转,所以苯乙烯所有的

原子可能共平面,故⑥正确;故选C。

【答案】C

高频考点2考查有机反应类型的判断

例2.(2023•湖南省临澧县第一中学模拟预测)下列有关乙烯的反应中属于加聚反应的是

A.在空气中完全燃烧B.使酸性高铳酸钾溶液褪色

C.在一定条件下生成聚乙烯D.使澳的四氯化碳溶液褪色

【解析】A.燃烧为氧化反应,故A不选;B.使酸性高锦酸钾溶液褪色,为氧化反应,故

B不选;C.生成聚乙烯为加聚反应,故C选;D.使澳的四氯化碳溶液褪色,发生加成反

应,故D不选;故选:Co

【答案】C

【方法归纳】有机反应类型的判断方法

(1)依据概念及所含官能团判断

①取代反应

取代反应的特点是“有上有下”,反应中一般有副产物生成;卤代、水解、硝化、酯化均属于

取代反应。

②加成反应

加成反应的特点是“只上不下”,反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等。

③氧化反应

主要包括有机物的燃烧,碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化,葡萄糖(含醛基)与新制

Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应,醇的催化氧化等。

(2)依据反应条件判断

①当反应条件是稀酸并加热时,通常为酯或糖类的水解反应。

②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热,并有02参加反应时,通常为醇的催化氧化。

③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环的加成反应。

④当反应条件为光照时且与卤素单质(C12或滨蒸气)反应时,通常为烷烧或苯环侧链烷煌基

上的氢原子发生的取代反应。

⑤当反应条件为铁或FeX3作催化剂且与X2反应时,通常为苯环上的氢原子被取代,发生取

代反应。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列关于苯及其同系物的说法正确的是

A.苯和苯的同系物都能与澳水发生取代反应

B.苯和苯的同系物都能使酸性KMnCU溶液褪色

C.苯和苯的同系物都能与H2发生加成反应

D.苯的同系物比苯更易发生取代反应是由于苯环对烷基影响的结果

【解析】A.苯与苯的同系物不能与澳水发生化学反应,发生澳代反应时必须使用液澳,故

A项错误;B.苯的同系物大都能被酸性KMnCU溶液氧化而使其褪色,但苯不能使酸性

KMnCU溶液褪色,故B项错误;C.苯和苯的同系物都能发生苯环上的加成反应,故C项

正确;D.苯的同系物比苯更易发生取代反应是由于烷基对苯环影响的结果,故D项错误;

答案选C。

【答案】C

高频考点3考查同系物的判断与性质

例3.(2023•上海上海•模拟预测)互为同系物的含氧衍生物,一定具有相同的

A.官能团B.沸点C.最简式D.式量

【解析】同系物具有相同的官能团,但分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团。

A.由定义可知,同系物的结构相似,官能团的种类和数目都相同,A符合题意;B.同系

物相差1个或若干个“CH2”原子团,相对分子质量不同,分子间的作用力不同,沸点不同,

B不符合题意;C.互为同系物的含氧衍生物,最简式一定不相同,C不符合题意;D.同

系物相差1个或若干个“CH2”原子团,则式量不同,D不符合题意;故选A。

【答案】A

【方法归纳】同系物的判断方法:“一同二差”,通式相同,官能团的种类数目相同;分子组

成上至少相差一个CH2原子团。

如:①CH2=CH2与CH2cH2CH2通式相同,官能团不同,二者不是同系物。②

CH3cH2cH2cH3与CH3cHeH3cH3二者不相差一个CH2,不是同系物。③与的环数不同,且

不相差w个CH2原子团,不是同系物。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列有机物中,互为同系物的是

A.甲酸与油酸B.乙酸和丙烯酸

C.硬脂酸和油酸D.甲酸与硬脂酸

【解析】同系物是结构相似,组成上相差1个或若干个“CH/原子团的有机物。

A.甲酸为饱和一元竣酸,油酸为一元酸且含一个碳碳双键,结构不相似,不是同系物,故

A不符合题意;B.乙酸为饱和一元竣酸,丙烯酸为一元酸且含一个碳碳双键,结构不相似,

不是同系物,故B不符合题意;C.硬脂酸为饱和一元竣酸,油酸为一元酸且含一个碳碳双

键,结构不相似,不是同系物,故C不符合题意;D.甲酸与硬脂酸均为饱和一元竣酸,互

为同系物,故D符合题意;故选D。

【答案】D

高频考点4考查同分异构体的书写与数目判断的方法

例4.(2023•全国•高三专题练习)已知丙烷的二氯代物有4种,丙烷与有机物M()互为同系

物。下列说法母送的是

A.丙烷的六氯代物有4种

B.丙烷与互为同分异构体

C.有机物M的一氯代物有4种

D.有机物M的同分异构体有4种(不含M)

【解析】A.丙烷的分子式为C3H8,C3H6c12和C3H2c16的种数必然相同,均为4种,A项

正确;B.就是丙烷,两者属于同一种物质,B项错误;C.有机物M中有4种不同化学环

境的H原子,,其一氯代物有4种,C项正确;D.M的同分异构体除M外,碳骨架还有

C

C—C—C—C—CIc—C—c—C

4种:C—C—C—C—C—C、Ic-C~c-C、D项正确。

CICC

C

故选B。

【答案】B

【方法归纳】同分异构体数目的判断方法

(1)记忆法:记住常见异构体的数目

①凡只含有一个碳原子的分子均无同分异构体。

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