第一节
甲烷__乙烯__苯__煤和石油
明考纲要求
理主干脉络
1.了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。
3.了解煤、石油、天然气综合利用的意义。
常见烃的结构与性质
1.甲烷、乙烯、苯的组成与结构
甲烷
乙烯
苯
分子式
CH4
C2H4
C6H6
空间构型
正四面体
平面形
平面正六边形
结构特点
全部是单键,属于饱和烃
含碳碳双键,属于不饱和烃
碳碳键介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
2.甲烷、乙烯、苯的化学性质
(1)甲烷。
①稳定性:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。
②燃烧反应:CH4+2O2
CO2+2H2O
③取代反应:在光照条件下与Cl2生成一氯甲烷的化学方程式:CH4+Cl2
CH3Cl+HCl,进一步取代又生成了二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。
(2)乙烯。
H2、H2O、HCl等
①燃烧反应:
反应:C2H4+3O2
2CO2+2H2O,
现象:火焰明亮且伴有黑烟。
②氧化反应:
通入酸性KMnO4溶液中,现象为溶液紫红色褪去。
③加成反应:
通入溴的四氯化碳溶液中,
反应:CH2=== CH2+Br2―→CH2BrCH2Br,
现象:溶液颜色褪去。
与H2:CH2=== CH2+H2
CH3CH3。
与HCl:CH2=== CH2+HCl―→CH3CH2Cl。
与H2O:CH2=== CH2+H2O
CH3CH2OH。
④加聚反应:
nCH2=== CH2
CH2—CH2 。
(3)苯。
①稳定性:
不能与酸性KMnO4溶液反应,也不与溴水(或溴的四氯化碳溶液)反应。
②取代反应:
a.卤代反应:苯与液溴发生溴代反应的化学方程式
+Br2
Br+HBr。
b.硝化反应:化学方程式为
+HNO3
—NO2+H2O。
③加成反应:
苯和H2发生加成反应的化学方程式为
+3H2
(环己烷)。
④燃烧反应:
2C6H6+15O2
12CO2+6H2O,
现象:火焰明亮,带浓烟。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·江苏高考)将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯( )
(2)(2013·福建高考)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键( )
(3)(2012·山东高考)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应( )
(4)(2011·山东高考)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯与硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同( )
(5)(2012·福建高考)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别( )
(6)(2011·山东高考) 苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键( )
(7)(2010·广东高考)乙烯和乙烷都能发生加聚反应( )
(8)(2010·山东高考)乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同( )
(9)(2009·山东高考)苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应( )
(10)(2009·福建高考)乙烯和甲烷可用酸性KMnO4溶液鉴别( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
(7)× (8)× (9)× (10)√
2.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理相同吗?能否用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯?
提示:不相同,乙烯使溴水褪色是由于发生了加成反应,而乙烯使KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化反应。能;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能。
3.哪些事实能说明苯分子结构中并不存在单、双键交替结构?
提示:苯不能使溴的CCl4溶液褪色;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;苯的邻位二元取代物(如邻二甲苯)不存在同分异构体;苯为平面正六边形而不是六边形结构。均说明苯分子中不存在单、双键交替结构。
4.如何除去乙烷中的乙烯气体?能否使用酸性KMnO4溶液?
提示:将混合气体通入溴的CCl4溶液中,即可除去乙烷中的乙烯气体。不能用酸性KMnO4溶液,原因是乙烷中又混入CO2气体。
5.烃A的分子式为C2H4,A还是一种植物生长调节剂,A与各物质的转化关系如下:
推断A、B、C、D、E为何种物质。(写结构简式)
A________、B________、C________、D________、 E________。
并写出上述反应的化学方程式,并指出反应类型。
①____________________________________,___________________________;
②____________________________________,___________________________;
③____________________________________,___________________________;
④____________________________________,___________________________;
⑤____________________________________,___________________________。
答案:CH2===CH2、CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH、 CH2—CH2
①CH2===CH2+H2O
CH3CH2OH 加成反应
②CH2===CH2+H2
CH3CH3 加成反应
③CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl 加成反应
④nCH2===CH2
CH2—CH2 加聚反应
⑤CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl 取代反应
一、甲烷、乙烯、苯的性质比较与鉴别方法
甲烷
乙烯
苯
取代反应
卤代
能与硝酸、液溴等取代
加成反应
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
能与H2等发生加成反应
氧化
反应
酸性KMnO4
溶液不褪色
酸性KMnO4溶液褪色
酸性KMnO4溶液不褪色
燃烧火焰呈淡蓝色
燃烧火焰明亮,带黑烟
燃烧火焰很明亮,带浓烈的黑烟
鉴别
溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色
溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色
溴水加入苯中振荡分层,上层呈橙红色,下层为无色
二、烃的燃烧规律
1.气态烃完全燃烧在水为气态时,反应前后气体体积的变化规律
CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O(g) ΔV
1 (x+
) x
-1
①当y=4时,ΔV=0,反应后气体的体积不变。符合要求的烃有:CH4、C2H4和C3H4。
②当y>4时,ΔV>0,反应后气体的体积增大,分子中氢原子数大于4的气态烃都符合要求。如C2H6、C3H8等。
③当y<4时,ΔV<0,反应后气体的体积减小。气态烃中只有C2H2符合要求。
总之,气态烃完全燃烧后,无论生成的水是液态还是气态,反应前后气体体积的变化都只与烃分子中氢原子的数目有关,而与碳原子的数目无关。
2.烃完全燃烧耗氧量的规律
(1)等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的比较。
烃(CxHy)完全燃烧的通式为:CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O,可以看出,1 mol CxHy完全燃烧消耗(x+
)mol O2。由此,可得如下结论:
等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧耗氧量的多少取决于(x+
)的值的大小,其值越大,耗氧量越多;其值越小,耗氧量越少;其值相等,耗氧量相同。
(2)等质量的烃完全燃烧耗氧量的比较。
烃(CxHy)燃烧可看作烃中的C和H分别与氧结合。其关系式为:
C——O2——CO2 12H——3O2——6H2O
12 g 32 g 12 g 96 g
由上面的关系式可知:相同质量的C和H,H的耗氧量大于C的耗氧量,故质量一定时,烃(CxHy)中氢元素的质量分数越大,其耗氧量越多,而CxHy中
的值越大,氢的质量分数越大。由此,可得如下结论:
等质量的烃(CxHy)耗氧量的多少取决于
的值的大小,其值越大,耗氧量越多;其值越小,耗氧量越少。
1.(2013·新课标全国卷Ⅱ)下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯(
CHCH2)在合适的条件下催化加氢可生成
CH2CH3
C.乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成BrCH2CH2Br
D.甲苯(
CH3)与氯气在光照条件下主要生成
2.能通过化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.甲烷 B.乙烷
C.乙烯 D.苯
3.两种气态烃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物质的量的变化如下图所示,则下列对混合烃的判断正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷
C.一定有乙烯 D.一定有苯
4.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
本文档为【第3章 第1节 甲烷__乙烯__苯__煤和石油】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑,
图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。