2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教學(xué)案蘇教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教學(xué)案蘇教版必修2 [課標(biāo)要求] 1.會(huì)書(shū)寫(xiě)甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式,知道甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2.知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng),會(huì)書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的化學(xué)方程式。 3.知道取代反應(yīng)的概念。 1.甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu),碳原子位于正四面體的中心,四個(gè)氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)。烷烴中與碳原子相連的四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)。 2.甲烷的氧化反應(yīng):甲烷可在空氣中安靜的燃燒,但不能被酸性KMnO4溶液氧化。 3.甲烷的特征性質(zhì)——取代反應(yīng): (1)生成一氯甲烷的反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl; (2)量的關(guān)系:1 mol H被取代,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl。 4.烷烴的分子通式是CnH2n+2,在烷烴分子中,碳原子間以碳碳單鍵相連,其余價(jià)鍵均與氫原子相連,并達(dá)到飽和。 甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu) 1.甲烷的存在與用途 (1)存在 甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。我國(guó)的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底。 (2)主要用途 甲烷易燃燒,完全燃燒生成CO2、H2O并放出大量的熱量,因此甲烷可用作燃料。天然氣和沼氣都是理想的清潔能源。甲烷還可用作化工原料。 2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 空間構(gòu)型 甲烷的分子 模型 CH4 正四面體結(jié)構(gòu),C原子位于正四面體中心,H原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上 1.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷的密度是0.717 gL-1,你能確定甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量嗎?甲烷中含碳75%、含氫25%,則甲烷的分子式是什么? 提示:甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量是0.71722.4≈16, 甲烷分子中碳原子數(shù)為 =1, 氫原子數(shù)為=4, 故甲烷的分子式為CH4。 2.根據(jù)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)推測(cè)CH2Cl2結(jié)構(gòu)應(yīng)該有幾種? 提示:甲烷的立體結(jié)構(gòu)為,因此,CH2Cl2中的2個(gè)Cl在空間一定處于相似位置,CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)。 1.證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)的方法 甲烷的正四面體結(jié)構(gòu),可以通過(guò)研究CH2Cl2存在幾種結(jié)構(gòu)來(lái)確定。CH4有四個(gè)等同的C—H鍵,在空間上可能有兩種對(duì)稱(chēng)分布:正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu),如圖所示。 若是正四面體結(jié)構(gòu),甲烷分子中任意兩個(gè)氫原子被兩個(gè)氯原子取代,CH2Cl2的結(jié)構(gòu)只有一種;若是平面正方形結(jié)構(gòu),則取代的兩個(gè)氫原子分鄰位和對(duì)位,CH2Cl2的結(jié)構(gòu)有兩種??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),CH2Cl2的結(jié)構(gòu)只有一種,說(shuō)明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。 2.甲烷空間結(jié)構(gòu)的兩點(diǎn)拓展應(yīng)用 (1)若CH4分子中的4個(gè)氫原子全部用其他相同的原子替代,則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為正四面體結(jié)構(gòu)。 (2)若CH4分子中的4個(gè)氫原子被其他不同的原子替代,則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為四面體,但不屬于正四面體,如CH3Cl、CH2Cl2等。 1.下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法不正確的是( ) A.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu) B.甲烷分子中的四個(gè)C—H鍵相同 C.甲烷分子是平面正方形結(jié)構(gòu) D.甲烷分子的結(jié)構(gòu)式是 解析:選C 甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體,不是平面正方形。 2.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況( ) 解析:選D 這幾種形式都可表示甲烷分子,其中分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型,但比例模型更能形象的表達(dá)出甲烷分子中H、C原子的位置及所占比例。電子式只反映出原子的最外層電子的成鍵情況。 甲烷的性質(zhì) 1.物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度(與空氣相比) 水溶性 無(wú)色 氣體 無(wú)味 比空氣小 極難溶于水 2.化學(xué)性質(zhì) (1)甲烷燃燒的現(xiàn)象和化學(xué)方程式 現(xiàn)象:在空氣中安靜地燃燒,火焰呈淡藍(lán)色。 化學(xué)方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。 (2)CH4與Cl2在光照時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①CH4+Cl2CH3Cl+HCl; ②CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl; ③CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl; ④CHCl3+Cl2CCl4+HCl。 (3)甲烷的4種氯代產(chǎn)物的性質(zhì) ①常溫下為氣體的是CH3Cl,常溫下為液體的是CH2Cl2、CHCl3和CCl4。 ②不溶于水的是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。 [特別提醒] 有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜,常有副反應(yīng)發(fā)生,因此有機(jī)反應(yīng)的化學(xué)方程式常用“―→”而不是“===”。 1.如何檢驗(yàn)CH4的燃燒產(chǎn)物? 提示:將甲烷點(diǎn)燃,在火焰上方罩一潔凈而干燥的燒杯,若燒杯內(nèi)壁有水霧生成,則證明燃燒產(chǎn)物中有H2O,然后迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),向其中加入少量澄清石灰水,石灰水變渾濁,則說(shuō)明有CO2生成。 2.1 mol甲烷與1 mol Cl2在光照條件下充分反應(yīng),所得的產(chǎn)物只有一氯甲烷嗎? 提示:1 mol CH4與1 mol Cl2光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物。 3.CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么?它與Cl2在量上有什么關(guān)系? 提示:因?yàn)樵贑H4和Cl2的取代反應(yīng)中,每一步都有HCl生成,故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。根據(jù)化學(xué)方程式可知,每生成1 mol HCl則消耗1 mol Cl2,故反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等。 甲烷與氯氣等鹵素單質(zhì)反應(yīng)時(shí)注意的問(wèn)題 (1)反應(yīng)條件 光照但不能用強(qiáng)光直接照射,否則會(huì)發(fā)生爆炸,在黑暗處不發(fā)生反應(yīng)。 (2)物質(zhì)狀態(tài) 與氯氣相似,其他鹵素單質(zhì)在光照條件下,也能與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)物中的鹵素為鹵素單質(zhì),如甲烷通入溴水中不反應(yīng)。 (3)連鎖反應(yīng) 甲烷的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng),即第一步反應(yīng)一旦開(kāi)始,后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。 (4)產(chǎn)物 光照甲烷與氯氣的混合物,得到甲烷各種氯代物與HCl的混合物,生成物中HCl的物質(zhì)的量最多。 (5)數(shù)量關(guān)系 CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),有1 mol H被取代,就有1 mol Cl2被消耗,同時(shí)生成1 mol HCl。即1 mol CxHy與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),最多可消耗y mol Cl2。 1.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L CH4與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完全后,測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣為( ) A.0.5 mol B.2 mol C.2.5 mol D.4 mol 解析:選C 1 mol CH4與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol,該四種取代 物中n(Cl)=0.25 mol(1+2+3+4)=2.5 mol,根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn),的氯原子進(jìn)入氯化氫,所以n(HCl)=2.5 mol,故生成物中所含氯原子共2.5 mol+2.5 mol=5 mol,參加反應(yīng)的氯氣為n(Cl2)=2.5 mol。 2.用“短線”將甲烷與Cl2在廣口瓶?jī)?nèi)混合并在光照條件下發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因連接起來(lái)。 ①?gòu)V口瓶?jī)?nèi)氣體 顏色變淺 A.CH2Cl2、CHCl3、CCl4都 是難溶于水的油狀液體 ②廣口瓶?jī)?nèi)壁有 油狀液滴出現(xiàn) B.生成的HCl極易溶于水, 導(dǎo)致廣口瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小 ③廣口瓶中有少 量白霧產(chǎn)生 C.Cl2被消耗,產(chǎn)生無(wú)色物質(zhì) ④廣口瓶?jī)?nèi)液面上升 D.反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl與水蒸 氣結(jié)合形成鹽酸小液滴 答案:①—C?、凇狝?、邸狣?、堋狟 烷 烴 1.兩個(gè)概念 2.烷烴 (1)分子通式:CnH2n+2(n≥1)。 (2)習(xí)慣命名 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n≥10 直接根據(jù)碳原子數(shù)稱(chēng)某烷 C16H34:十六烷,C18H38:十八烷 (3)化學(xué)性質(zhì)(類(lèi)似甲烷) ①穩(wěn)定性:通常狀態(tài)下烷烴性質(zhì)穩(wěn)定。 ②可燃性:烷烴都能燃燒,燃燒通式為 CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。 ③取代反應(yīng):烷烴都能與鹵素單質(zhì)在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。寫(xiě)出C2H6與Cl2在光照條件下生成一氯代物的化學(xué)方程式:C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl。 3.同系物 (1)概念 “相似”——分子結(jié)構(gòu)相似; “相差”——分子組成相差1個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)。 (2)實(shí)例 CH4與CH3CH3、丙烷(CH3CH2CH3)、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)互為同系物。 1.由烷烴的分子通式計(jì)算烷烴分子中能形成多少條共價(jià)鍵? 提示:烷烴的通式為CnH2n+2(n為碳原子數(shù)),碳、氫原子提供的成鍵電子數(shù)之和為4n+2n+2=6n+2,電子對(duì)數(shù)也就是共價(jià)鍵數(shù)為(6n+2)=3n+1,即能形成3n+1條共價(jià)鍵。 2.互為同系物的兩種化合物的最簡(jiǎn)式一定相同嗎? 提示:不一定。CH4與CH3CH3互為同系物,但CH3CH3的最簡(jiǎn)式為CH3。 3.相對(duì)分子質(zhì)量相差14的化合物是否屬于同系物? 提示:不一定;如乙烷(相對(duì)分子質(zhì)量30)和CO2(相對(duì)分子質(zhì)量44)相差14,但二者不屬于同系物。 判斷同系物的方法 1.判斷標(biāo)準(zhǔn)——“同類(lèi)不同碳” 2.組成特點(diǎn) (1)同系物必須結(jié)構(gòu)相似。 (2)分子組成通式相同。 (3)同系物相對(duì)分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍。 3.判斷方法 4.注意事項(xiàng) (1)同系物必須是“有機(jī)化合物”。 (2)同系物一定具有不同的分子式。若分子式相同就可能屬于同分異構(gòu)體。 (3)具有相同通式的有機(jī)物除烷烴外都不能確定是不是同系物。 1.下列有關(guān)簡(jiǎn)單烷烴的敘述中正確的是( ) ①都是易燃物?、谔卣鞣磻?yīng)是取代反應(yīng) ③相鄰兩個(gè)烷烴在分子組成上相差一個(gè)CH3原子團(tuán) A.①③ B.②③ C.① D.①② 解析:選D 烷烴含有碳和氫兩種元素,都能燃燒生成二氧化碳和水,①正確;烷烴都易發(fā)生取代反應(yīng),②正確;相鄰兩個(gè)烷烴在分子組成上相差一個(gè)“CH2”,③不正確。 2.下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,可能互為同系物的一組是( ) A.16、30、58、72 B.16、28、40、52 C.16、32、48、54 D.16、30、42、56 解析:選A 由于同系物在組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán),因此在相對(duì)分子質(zhì)量上相差14或其整數(shù)倍,只有A符合。 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)] 1.下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法正確的是 ( ) A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.是天然氣的主要成分 C.不能發(fā)生燃燒反應(yīng) D.能使酸性KMnO4溶液褪色 解析:選B A項(xiàng),甲烷不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生取代反應(yīng),將甲烷通入溴的四氯化碳溶液,無(wú)現(xiàn)象,錯(cuò)誤;B項(xiàng),天然氣的主要成分是甲烷,正確;C項(xiàng),甲烷是一種可燃性氣體,可在空氣中安靜地燃燒,錯(cuò)誤;D項(xiàng),甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,錯(cuò)誤。 2.下列物質(zhì)中,屬于烷烴的是( ) A.C8H16 B.CH3CH2OH C. D.CH2CH2 解析:選C A不符合烷烴通式CnH2n+2;B不是烴(含O);D項(xiàng)分子中碳原子間不是單鍵結(jié)合,不是烷烴。 3.下列敘述正確的是( ) A.分子式相同,各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的物質(zhì)是同種物質(zhì) B.通式相同的不同物質(zhì)一定屬于同系物 C.分子式相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體 D.同系物的性質(zhì)完全相同 解析:選C 分子式相同的物質(zhì),結(jié)構(gòu)不一定相同,可能是同分異構(gòu)體;通式相同的不同物質(zhì)不一定是同系物,也可能是同分異構(gòu)體或是其他關(guān)系;同系物的化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)不同。 4.將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后,在漫射光的照射下充分反應(yīng),生成物中物質(zhì)的量最大的是( ) A.HCl B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CCl4 解析:選A 等物質(zhì)的量的CH4和Cl2混合后反應(yīng),CH3Cl、CH2Cl2、CCl4、CHCl3都有生成,生成這四種物質(zhì)的時(shí)候,都有HCl生成,即HCl的物質(zhì)的量最大。 5.如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體,假定氯氣在水中溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢的反應(yīng)一段時(shí)間。 (1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分,且只產(chǎn)生一種有機(jī)物,請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。 (2)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后,U形管右端的玻璃管中水柱變化是________。 A.升高 B.降低 C.不變 D.無(wú)法確定 (3)甲烷通常用來(lái)作燃料,其燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 解析:(1)甲烷與氯氣的體積之比是1∶4時(shí),若只生成一種有機(jī)產(chǎn)物,則該產(chǎn)物是四氯化碳,甲烷分子中的H原子全部被取代,化學(xué)方程式是CH4+4Cl2CCl4+4HCl。 (2)因?yàn)镠Cl溶于水,所以反應(yīng)完全后,氣體的壓強(qiáng)減小,則左側(cè)水面升高,右側(cè)水面降低。 (3)甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水,化學(xué)方程式是CH4+2O2CO2+2H2O。 答案:(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)B (3)CH4+2O2CO2+2H2O 1.右圖是某物質(zhì)分子的比例模型,該物質(zhì)的分子式是( ) A.NH3 B.CH4 C.H2O D.C2H4 解析:選B 從圖上看出,符合甲烷的結(jié)構(gòu)。 2.光照對(duì)下列反應(yīng)幾乎無(wú)影響的是( ) A.氫氣與氯氣 B.甲烷與氯氣 C.甲烷與氧氣 D.次氯酸分解 解析:選C CH4與O2反應(yīng)需點(diǎn)燃;H2與Cl2反應(yīng)可光照,也可點(diǎn)燃;CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應(yīng);2HClO2HCl+O2↑。 3.有下列物質(zhì):①氯氣;②硝酸;③溴水;④燒堿;⑤氧氣;⑥酸性KMnO4溶液,其中在一定條件下可與甲烷反應(yīng)的是( ) A.①②③ B.④⑤⑥ C.①⑤ D.②③④⑥ 解析:選C 甲烷在光照條件下可與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),在點(diǎn)燃條件下可與O2反應(yīng)生成CO2和H2O;甲烷與硝酸、溴水、燒堿、酸性KMnO4溶液均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 4.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是( ) 解析:選D A屬于分解反應(yīng),B屬于置換反應(yīng),C屬于氧化還原反應(yīng)(燃燒),D屬于取代反應(yīng)。 5.下列關(guān)于同系物的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是( ) A.同系物具有相同的分子式 B.同系物符合同一通式 C.相鄰的同系物彼此在組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán) D.同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似 解析:選A 同系物結(jié)構(gòu)相似,屬于同一類(lèi)物質(zhì),因此有同一通式,但一定不具有相同的分子式,A錯(cuò)誤,B正確;相鄰?fù)滴镌诜肿咏M成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán),C正確;因結(jié)構(gòu)相似,所以化學(xué)性質(zhì)基本相似,D正確。 6.下列物質(zhì)中,不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是( ) A.CH3Cl B.CCl4 C.CH2Cl2 D.CH4 解析:選B 甲烷和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3均能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),但CH4分子中的氫原子全部被取代后即CCl4與氯氣不能再發(fā)生取代反應(yīng)。 7.等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中,加蓋后置于光亮處,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論中,正確的是 ( ) ①反應(yīng)后Cl2完全反應(yīng)而CH4有剩余 ②瓶?jī)?nèi)壁有油狀液滴生成 ③最后有CH4、Cl2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl七種物質(zhì)共存 ④只有CH3Cl和HCl兩種產(chǎn)物 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選B 有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行不徹底,故反應(yīng)后有CH4和Cl2剩余,產(chǎn)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。 8.下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.通常情況下,甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng) B.甲烷是正四面體結(jié)構(gòu) C.甲烷跟氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,還是CCl4,都屬于取代反應(yīng) D.甲烷的四種取代物常溫下均為液體 解析:選D 通常情況下甲烷較穩(wěn)定,不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑反應(yīng),A正確;甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),B正確;甲烷與Cl2在光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五種產(chǎn)物,其中四種有機(jī)產(chǎn)物中CH3Cl為氣體,CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體,C正確,D錯(cuò)誤。 9.已知某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為30。 (1)該烷烴的分子式為_(kāi)_______。 (2)該烷烴在光照時(shí)與Cl2反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________,屬于__________反應(yīng)。 解析:烷烴的通式為CnH2n+2,則14n+2=30,得n=2,即C2H6。 答案:(1)C2H6 (2)CH3CH3+Cl2光照,CH3CH2Cl+HCl 取代 10.如下圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲中注入10 mL CH4,同溫同壓下乙中注入50 mL Cl2,將乙中氣體推入甲中,用漫散光照射一段時(shí)間,氣體在甲中反應(yīng)。 (1)下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: ①氣體最終變?yōu)榧t色;②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,甲中活塞向內(nèi)移動(dòng);③甲中內(nèi)壁有油珠;④產(chǎn)生火花。 其中正確的是 。 (2)甲管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為 。 (3)反應(yīng)后,甲中剩余氣體能用下列試劑吸收的是 。 A.水 B.氫氧化鈉溶液 C.硝酸銀溶液 D.飽和食鹽水 (4)反應(yīng)后,若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到______________________。若再向其中滴入幾滴石蕊溶液,又觀察到__________。 解析:在光照下,甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。 (1)理論上,甲烷與氯氣按體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng),而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1,說(shuō)明氯氣過(guò)量,最終氣體中仍有氯氣。反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體,所以氣體的總物質(zhì)的量減小,內(nèi)部壓強(qiáng)減小,甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)。 (2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代,故甲中發(fā)生的是取代反應(yīng)。 (3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫,可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。 (4)生成的HCl會(huì)與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀,同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層,因Cl2有剩余,若加入幾滴石蕊溶液,溶液會(huì)先變紅后褪色。 答案:(1)②③ (2)取代反應(yīng) (3)B (4)液體分為兩層,產(chǎn)生白色沉淀 溶液先變紅后褪色 1.下列物質(zhì)互為同系物的是( ) C.CH3CH2Cl與CH2ClCH2Cl D.CH4與CH3CH2Cl 解析:選B A項(xiàng)為同種物質(zhì),B項(xiàng)互為同系物,C項(xiàng)所含氯原子數(shù)不同,分子組成不是相差一個(gè)CH2原子團(tuán)或其倍數(shù),D項(xiàng)不是同一類(lèi)別的物質(zhì),故不屬于同系物。 2.將甲烷與氯氣按1∶3的體積比混合于一試管中,倒立于盛有飽和食鹽水的水槽,置于光亮處(如圖所示),下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論的敘述不正確的是( ) A.試管中氣體的黃綠色逐漸變淺,水面上升 B.生成物只有三氯甲烷和氯化氫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是氣體 C.試管內(nèi)壁有油狀液滴形成 D.試管內(nèi)有少量白霧 解析:選B A項(xiàng),在光照條件下,甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成物均沒(méi)有顏色,所以氣體顏色變淺,氯化氫溶于水后導(dǎo)致試管內(nèi)液面上升,正確;B項(xiàng),甲烷和氯氣反應(yīng)的生成物只有一氯甲烷和HCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是氣體,錯(cuò)誤;C項(xiàng),二氯甲烷和三氯甲烷都是液態(tài)有機(jī)物,所以試管內(nèi)壁有油狀液滴生成,正確;D項(xiàng),該反應(yīng)中有氯化氫生成,氯化氫遇空氣中的水蒸氣形成白霧,正確。 3.鑒別CH4、CO、H2三種無(wú)色氣體的方法是 ( ) A.點(diǎn)燃—通入澄清石灰水—加入溴的四氯化碳溶液 B.點(diǎn)燃—罩上小燒杯—加入澄清石灰水 C.點(diǎn)燃—通入澄清石灰水 D.點(diǎn)燃—通入酸性KMnO4溶液 解析:選B 根據(jù)燃燒后的產(chǎn)物來(lái)判斷,甲烷燃燒后生成CO2和H2O,H2燃燒后生成H2O,CO燃燒后生成CO2。在火焰的上方罩一個(gè)干燥的小燒杯,出現(xiàn)水霧的是甲烷和H2,沒(méi)有水霧的是CO;然后在有水霧的兩個(gè)小燒杯里加入澄清石灰水,出現(xiàn)渾濁的是甲烷,無(wú)現(xiàn)象的是H2。 4.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),而不是正方形的平面結(jié)構(gòu),理由是 ( ) A.CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu) B.CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu) C.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu) D.CH4中含有4個(gè)C—H共價(jià)鍵 解析:選B 甲烷分子無(wú)論是正四面體結(jié)構(gòu),還是正方形的平面結(jié)構(gòu),A、C、D三項(xiàng)都是成立的,CH2Cl2若是正方形的平面結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)應(yīng)有兩種,即和,若是正四面體結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)只有一種。無(wú)論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu),CH4中含有4個(gè)C—H共價(jià)鍵。 5.1 mol乙烷在光照條件下,最多可以與多少摩爾Cl2發(fā)生取代反應(yīng)( ) A.4 mol B.8 mol C.2 mol D.6 mol 解析:選D 乙烷的分子式為C2H6,1 mol Cl2只能取代烷烴中的1 mol H原子,故1 mol乙烷最多與6 mol Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。 6.有兩種氣態(tài)烷烴組成的混合物,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.16 gL-1,則關(guān)于混合物的組成判斷正確的是( ) A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.一定是甲烷和乙烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物 解析:選A 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是M(平均)=1.16 gL-122.4 Lmol-1=26 gmol-1,即平均相對(duì)分子質(zhì)量為26,在烷烴中相對(duì)分子質(zhì)量小于26的只有甲烷,因此一定含有甲烷。 7.將0.2 mol下列烴完全燃燒后,生成的氣體緩緩?fù)ㄈ?.5 L 2 molL-1的NaOH溶液中,生成正鹽和酸式鹽的物質(zhì)的量之比為1∶3,則該烷烴是( ) A.乙烷 B.丙烷 C.丁烷 D.戊烷 解析:選C 設(shè)該烷烴分子中含有n個(gè)C原子,則完全燃燒產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.2n mol。n(NaOH)=0.5 L2 molL-1=1 mol;又設(shè)產(chǎn)生的Na2CO3的物質(zhì)的量為a mol,則NaHCO3為3a mol,根據(jù)鈉原子守恒可得2a+3a=1,解得a=0.2 mol,所以Na2CO3為0.2 mol,NaHCO3為0.6 mol;根據(jù)碳原子守恒可得0.2n=0.8,n=4,因此該烷烴是丁烷。 8.在一定的溫度、壓強(qiáng)下,向100 mL CH4和Ar的混合氣體中通入400 mL O2,點(diǎn)燃使其完全反應(yīng),最后在相同條件下得到干燥氣體460 mL,則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為( ) A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1 解析:選A Ar是稀有氣體,不參與反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的體積變化由CH4燃燒生成的水引起。反應(yīng)前后氣體的體積變化為100 mL+400 mL-460 mL=40 mL。 設(shè)混合氣體中CH4的體積為x。 CH4+2O2CO2+2H2O ΔV減小 1 mL 2 mL 1 mL 2 mL x40 mL x=20 mL Ar的體積為100 mL-20 mL=80 mL,CH4與Ar的體積之比為1∶4,相同條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,即n(CH4)∶n(Ar)=1∶4。 9.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖。 根據(jù)要求填空: (1)寫(xiě)出CH4與Cl2反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (2)B裝置有三種功能:①控制氣體流速;②將氣體混合均勻; ③________________________________________________________________________。 (3)D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末,其作用是______________________。 (4)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為_(kāi)_______________。 (5)該裝置還有缺陷,原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理,尾氣的主要成分是________ (填編號(hào))。 A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3E.CCl4 解析:(1)CH4與Cl2反應(yīng)生成的一氯代物為CH3Cl,則化學(xué)方程式為CH4+Cl2CH3Cl+HCl。 (2)B裝置盛有濃硫酸,具有吸水性,所以B裝置的第③種作用為干燥甲烷和氯氣。 (3)Cl2與CH4反應(yīng)可能有部分Cl2剩余,Cl2能與KI反應(yīng)生成I2和KCl,所以D裝置中石棉上吸附著的KI飽和溶液及KI粉末的作用是除去未反應(yīng)的Cl2。 (4)CH4與Cl2反應(yīng)生成的CH3Cl和HCl是氣體,HCl易溶于水而CH3Cl難溶于水,液體分層,從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液。 (5)反應(yīng)物CH4可能有剩余,生成物CH3Cl為氣體,尾氣的主要成分是CH4和CH3Cl。 答案:(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl (2)干燥甲烷和氯氣 (3)除去未反應(yīng)的Cl2 (4)分液 (5)AB 10.(1)完全燃燒0.1 mol某烴,燃燒產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸、濃堿液,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱(chēng)得濃硫酸增重9 g,濃堿液增重17.6 g。該烴的化學(xué)式為_(kāi)_______,并寫(xiě)出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________。 (2)某烴2.2 g,在O2中完全燃燒,生成6.6 g CO2和3.6 g H2O,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.964 3 gL-1,其化學(xué)式為_(kāi)_______________。 (3)某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128,該烷烴的化學(xué)式為_(kāi)_____________。 (4)在120 ℃和101 kPa的條件下,某氣態(tài)烴和一定質(zhì)量的氧氣混合氣體,點(diǎn)燃完全反應(yīng)后再恢復(fù)到原來(lái)的溫度時(shí),氣體體積縮小,則該烴分子內(nèi)的氫原子個(gè)數(shù)________。 A.小于4 B.大于4 C.等于4 D.無(wú)法判斷 解析:(1)0.1 mol烴中,n(C)==0.4 mol,n(H)=2=1 mol,則每個(gè)烴分子中含4個(gè)C原子、10個(gè)H原子,即分子式為C4H10。該烴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有二種:CH3—CH2—CH2—CH3,。 (2)該烴的摩爾質(zhì)量M=22.4 Lmol-11.964 3 gL-1=44 gmol-1,烴分子中n(C)∶n(H)=∶2=3∶8,最簡(jiǎn)式為C3H8,最簡(jiǎn)式相對(duì)分子質(zhì)量為44,故化學(xué)式為C3H8。 (3)設(shè)該烷烴的化學(xué)式為CnH2n+2,則14n+2=128,解得:n=9,化學(xué)式為C9H20。 (4)設(shè)烴的分子式為CxHy,則有: CxHy+O2xCO2+H2O, 因?yàn)榉磻?yīng)后氣體體積縮小,則1+x+>x+, 即y<4。 答案:(1)C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、 (2)C3H8 (3)C9H20 (4)A 第二課時(shí) 石油煉制 乙烯 [課標(biāo)要求] 1.知道石油煉制方法(分餾、催化裂化、裂解)、目的及其主要產(chǎn)品。 2.知道乙烯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。 3.會(huì)書(shū)寫(xiě)乙烯等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式。 1.石油煉制的方法有分餾、催化裂化和裂解。石油的分餾是物理變化,石油的裂化、裂解是化學(xué)變化。 2.乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): (1)乙烯分子是平面形結(jié)構(gòu),分子中2個(gè)C原子與4個(gè)H原子共平面; (2)乙烯能使溴水褪色(加成反應(yīng)),也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 3.乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): (1)乙炔分子是直線形結(jié)構(gòu),分子中2個(gè)C原子與2個(gè)H原子在同一直線上; (2)乙炔能使溴水褪色(加成反應(yīng)),也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 石油的煉制 1.石油的分餾 (1)實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油 ①實(shí)驗(yàn)裝置: ②注意事項(xiàng): ③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論: (2)石油的分餾 2.石油的裂化 (1)目的:為了提高從石油得到的汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 (2)原理:用石油分餾產(chǎn)品為原料,在加熱、加壓和催化劑存在下,使相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。 (3)舉例(十六烷的裂化)。 化學(xué)方程式:C16H34C8H18+C8H16。 3.石油的裂解 (1)原理 以比裂化更高的溫度使石油分餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂為乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴的過(guò)程。 (2)目的 獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴,為石油化工提供原料。 1.石油裂化的目的是什么?石油裂解的目的是什么? 提示:石油裂化的主要目的是為了提高輕質(zhì)油(特別是汽油)的產(chǎn)量;石油裂解的主要目的是為了得到氣態(tài)短鏈烴(特別是乙烯),作化工原料。 2.石油的分餾、催化裂化、裂解分別屬于哪種變化類(lèi)型? 提示:分餾屬于物理變化,催化裂化、裂解屬于化學(xué)變化。 3.如何區(qū)分裂化汽油和直餾(分餾得到)汽油? 提示:能使溴的CCl4溶液褪色的是裂化汽油,不褪色的是直餾汽油。 1.石油分餾、裂化、裂解的比較 石油煉制 的方法 分餾 裂化 裂解 原理 用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物 在一定條件下,把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴 在高溫下,把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂為乙烯、丙烯等小分子的烴 主要原料 原油 重油、石蠟 石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣) 主要產(chǎn)品 石油氣、汽油、煤油、柴油、重油、瀝青等 優(yōu)質(zhì)汽油 乙烯、丙烯等 主要變化類(lèi)型 物理變化 化學(xué)變化 化學(xué)變化 2.直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別 石油分餾、裂化所生產(chǎn)的汽油分別叫做直餾汽油和裂化汽油,二者的區(qū)別如下: 獲得方法 主要化學(xué)成分 鑒別方法 直餾汽油 原油直接分餾,物理變化 C5~C12的烷烴、環(huán)烷烴及少量的芳香烴等,性質(zhì)穩(wěn)定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化汽油 重油催化裂化,化學(xué)變化 C5~C12的烷烴、烯烴、二烯烴等,性質(zhì)活潑 1.石油煉制過(guò)程中,既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是 ( ) A.分餾 B.裂解 C.分餾和裂解 D.催化裂化 解析:選D 分餾可以得到不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物;裂解是把長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴;催化裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量。 2.下圖是石油分餾塔的示意圖。a、b、c三種餾分中( ) A.a(chǎn)的沸點(diǎn)最高 B.b的熔點(diǎn)最低 C.c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大 D.每一種餾分都是純凈物 解析:選C 石油經(jīng)加熱后從下部進(jìn)入分餾塔中,隨著氣體的上升溫度逐漸降低,沸點(diǎn)高的餾分首先冷凝從下部流出,越往上餾分沸點(diǎn)越低,故a處餾分沸點(diǎn)最低,A錯(cuò)誤;b處餾分熔點(diǎn)介于a、c之間,B錯(cuò)誤;C處的平均相對(duì)分子質(zhì)量是最大的,C正確;而石油分餾的餾分中都含有不同碳原子數(shù)的烴,所以石油的餾分都是混合物,D錯(cuò)誤。 乙烯的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.乙烯的分子結(jié)構(gòu) (1)分子結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 分子模型 球棍模型 比例模型 C2H4 CH2===CH2 (2)空間結(jié)構(gòu) 圖示 空間結(jié)構(gòu) 乙烯為平面結(jié)構(gòu),2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子共平面 2.乙烯的化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) (2)加成反應(yīng) ①概念: 有機(jī)物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。 ②與Br2、H2、HX、H2O等的反應(yīng): 3.乙烯的用途 (1)乙烯的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平。 (2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 [特別提醒] 鑒別乙烯與乙烷可以使用溴水或酸性KMnO4溶液,但除去乙烷中的乙烯氣體不能使用酸性KMnO4溶液(因?yàn)橐蚁┍谎趸漠a(chǎn)物CO2會(huì)混入乙烷中),應(yīng)使用溴的CCl4溶液。 1.如何鑒別乙烷和乙烯兩種氣體? 提示:將氣體分別通入溴水或酸性KMnO4溶液中,能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是乙烯,不褪色的是乙烷。 2.工業(yè)上用乙烯和水反應(yīng)制取乙醇,是利用了乙烯的什么性質(zhì)? 提示:乙烯分子中含有碳碳雙鍵,在一定條件下能與水發(fā)生加成反應(yīng)。 1.對(duì)乙烯加成反應(yīng)的理解 (1)乙烯可以與溴水在不需要其他條件下發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色,而甲烷與純溴在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),與溴水不反應(yīng)。 (2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理不同,前者發(fā)生的是加成反應(yīng),后者發(fā)生的是氧化反應(yīng)。 (3)制取氯乙烷應(yīng)用乙烯和HCl的加成反應(yīng)而不能用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因?yàn)橐蚁┡cHCl的加成產(chǎn)物只有一種,而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烴的混合物。 2.乙烯的特征反應(yīng)及應(yīng)用 (1)乙烯的兩個(gè)特征反應(yīng): ①能使溴水褪色(加成反應(yīng)); ②能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 (2)鑒別甲烷和乙烯的方法: ①通入溴水中,褪色的為乙烯; ②通入酸性KMnO4溶液中,褪色的為乙烯; ③點(diǎn)燃時(shí),火焰明亮并伴有黑煙的為乙烯。 (3)除去甲烷中混有乙烯的方法:溴水或溴的四氯化碳溶液,不能使用酸性KMnO4溶液。 1.下列關(guān)于乙烯的敘述中,不正確的是 ( ) A.乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑 B.乙烯燃燒時(shí),火焰明亮,同時(shí)伴有黑煙 C.乙烯因與溴水發(fā)生氧化反應(yīng)而使其褪色 D.乙烯雙鍵中的一個(gè)鍵可以斷裂,容易發(fā)生加成反應(yīng) 解析:選C 乙烯使溴水褪色是發(fā)生加成反應(yīng),乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是發(fā)生氧化反應(yīng)。 2.下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A.乙烯發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂 B.乙烯分子中6個(gè)原子共平面 C.乙烯使溴水褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同 D.在一定條件下,乙烯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) 解析:選C 乙烯分子中6個(gè)原子共平面,分子中含碳碳雙鍵,其中一個(gè)鍵易斷裂,故乙烯化學(xué)性質(zhì)較活潑,能與溴水中的Br2及H2發(fā)生加成反應(yīng),易被酸性KMnO4溶液氧化而 使之褪色,A、B、D正確,C錯(cuò)誤。 乙炔的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.分子結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 球棍模型 比例模型 C2H2 2.化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) (2)加成反應(yīng) 化學(xué)方程式: 1.寫(xiě)出乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,乙炔分子中的四個(gè)原子在同一直線上嗎? 提示:CH≡CH;在同一直線上。 2.怎樣鑒別乙炔和乙烷? 提示:能使溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液褪色的氣體是乙炔,不能使三者褪色的氣體是乙烷。 乙烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及鑒別方法的比較 名稱(chēng) 乙烷 乙烯 乙炔 分子式 C2H6 C2H4 C2H2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 CH3—CH3 CH2===CH2 CH≡CH 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 碳碳單鍵,碳原子飽和 碳碳雙鍵,碳原子不飽和,平面形分子 碳碳叁鍵,碳原子不飽和,直線形分子 所屬烴類(lèi)通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2) 取代反應(yīng) 鹵代 - - 加成反應(yīng) 不能發(fā)生 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 酸性KMnO4溶液不褪色 酸性KMnO4溶液褪色 酸性KMnO4溶液褪色 燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燃燒火焰明亮,帶黑煙 燃燒火焰很明亮,帶濃烈的黑煙 鑒別 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 溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色 1.下列關(guān)于乙炔性質(zhì)的敘述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是( ) A.能燃燒生成二氧化碳和水 B.能發(fā)生加成反應(yīng) C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯 解析:選D 乙烷、乙烯、乙炔均能燃燒生成二氧化碳和水;乙烯、乙炔中均含有碳碳不飽和鍵,既能與Br2、H2等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能與氯化氫加成生成氯乙烯,乙烷與氯化氫不反應(yīng),乙烯與氯化氫加成生成氯乙烷,故選項(xiàng)D符合題意。 2.(1)CH3CH3與溴水________(填“能反應(yīng)”或“不反應(yīng)”),與溴蒸氣在光照時(shí)反應(yīng)生成一溴代物的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)乙烯、乙炔通入足量溴水中的化學(xué)方程式分別為_(kāi)_______________________、________________________________________________________________________。 答案:(1)不反應(yīng) CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr (2)CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)] 1.下列物質(zhì),不可能是乙烯加成產(chǎn)物的是( ) A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br 解析:選B 乙烯加成是斷開(kāi)雙鍵中的一個(gè)鍵,分別在雙鍵兩端的碳原子上連接一個(gè)原子或原子團(tuán),如果去掉加上去的成分應(yīng)恢復(fù)為乙烯的結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)中只有B不符合這一要求。 2.下列反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是( ) A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl B.CH2===CH2+3O22CO2+2H2O C.CH2===CH2+H2OCH3CH2OH D.CH3CH2CH2CH3C2H4+C2H6 解析:選C A為取代反應(yīng),B為氧化反應(yīng),D為裂解。 3.下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法正確的是( ) A.分子中的6個(gè)原子在同一平面上 B.通常狀況下,是易溶于水的氣體 C.與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)是加成反應(yīng) D.不能發(fā)生燃燒反應(yīng) 解析:選A A項(xiàng),乙烯是平面分子,分子中的6個(gè)原子在同一平面上,正確;B項(xiàng),通常狀況下,乙烯在水中的溶解度不大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)是氧化反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),乙烯能在空氣中燃燒,錯(cuò)誤。 4.關(guān)于石油的說(shuō)法中,不正確的是 ( ) A.石油是混合物,主要是各種液態(tài)的碳?xì)浠衔?,其中溶有氣態(tài)和固態(tài)的碳?xì)浠衔? B.常壓分餾得到的汽油是混合物,沒(méi)有固定的沸點(diǎn) C.裂化是化學(xué)變化,裂解是物理變化 D.裂化的目的是得到輕質(zhì)油 解析:選C 石油的成分主要是液態(tài)烴,其中溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴,A正確;石油常壓分餾得到的汽油主要為含有C5~C11的液態(tài)烴,它是混合物,沒(méi)有固定的沸點(diǎn),B正確;裂解是更深度的裂化,裂化是化學(xué)變化,裂解也是化學(xué)變化,C不正確;裂化得到輕質(zhì)油,尤其得到汽油,裂解得到乙烯、丙烯等化工原料,D正確。 5.根據(jù)乙烯的性質(zhì)填空: (1)乙烯通入酸性KMnO4溶液中觀察到的現(xiàn)象是__________________________ ____________________,乙烯發(fā)生了________反應(yīng)。 (2)乙烯通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象是__________________________________ ________________________________________________________________________。 乙烯發(fā)生了________反應(yīng),化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了安全,點(diǎn)燃乙烯前應(yīng)________,乙烯燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________。 解析:CH2===CH2能被酸性KMnO4溶液氧化,能燃燒,能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)。 答案:(1)酸性KMnO4溶液褪色 氧化 (2)溴的CCl4溶液褪色 加成 CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br (3)檢驗(yàn)純度 火焰明亮伴有黑煙 CH2===CH2+3O22CO2+2H2O 1.下列物質(zhì)中,不能和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的是( ) A.H2 B.H2O C.KMnO4 D.Br2 解析:選C KMnO4與乙烯發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。 2.乙烯可通過(guò)石油裂解獲得。下列有關(guān)乙烯性質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A.在常溫常壓下為液體 B.能使酸性KMnO4溶液褪色 C.可以在空氣中燃燒 D.能使溴的CCl4溶液褪色 解析:選A A項(xiàng),在常溫常壓下乙烯為氣體,錯(cuò)誤;B項(xiàng),乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,正確;C項(xiàng),可以在空氣中燃燒,正確;D項(xiàng),與溴發(fā)生加成反應(yīng),能使溴的CCl4溶液褪色,正確。 3.下列關(guān)于有機(jī)物的說(shuō)法正確的是 ( ) A.乙烯的分子式為CH2===CH2 B.甲烷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH4 C.乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H2 D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色說(shuō)明它具有漂白性 解析:選B A項(xiàng)應(yīng)為C2H4;C項(xiàng)C2H2是乙炔的分子式,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為CH≡CH;D項(xiàng)乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng),無(wú)漂白性。 4.下列反應(yīng)中,屬于加成反應(yīng)的是( ) A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B.將四氯化碳滴入溴水中,振蕩后水層接近無(wú)色 C.乙烯使溴水褪色 D.甲烷與氯氣混合,光照一段時(shí)間后黃綠色變淺 解析:選C A項(xiàng),乙烯使酸性KMnO4溶液褪色發(fā)生的是氧化反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),將四氯化碳滴入溴水中,振蕩后水層接近無(wú)色屬于萃取,錯(cuò)誤;C項(xiàng),乙烯與溴水發(fā)生加 成反應(yīng)而使溴水褪色,正確;D項(xiàng),甲烷與氯氣混合,光照一段時(shí)間后黃綠色變淺,屬于取代反應(yīng),錯(cuò)誤。 5.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.石油中含有C5~C11的烷烴,可以通過(guò)石油的分餾得到汽油 B.含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解是為了獲得更多化工原料,如乙烯、丙烯等 D.汽油是烴的混合物,煤油、柴油是由烴構(gòu)成的純凈物 解析:選D 選項(xiàng)A中,石油是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物,含有C5~C11的烷烴,通過(guò)石油分餾就可以得到汽油、煤油等分餾產(chǎn)品;選項(xiàng)B中,使含C18以上的固態(tài)烴的長(zhǎng)鏈分子斷裂就可以得到汽油,使長(zhǎng)鏈烴分子斷裂為C5~C11烷烴的過(guò)程采用催化裂化的方法;選項(xiàng)C中,裂解的目的是為了獲得乙烯、丙烯、丁二烯等作化工原料;選項(xiàng)D中,石油是烴的混合物,石油分餾產(chǎn)品汽油、煤油、柴油等仍是烴的混合物。 6.將CH4和C2H4的混合氣體15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的質(zhì)量增加了7 g,則混合氣體中CH4和C2H4的體積比為( ) A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3 解析:選B CH4不與溴水反應(yīng),與溴水反應(yīng)的是C2H4,因此溴水增加的7 g即為混合氣體中C2H4的質(zhì)量,其物質(zhì)的量n(C2H4)==0.25 mol,n(CH4)==0.5 mol,V(CH4)∶V(C2H4)=n(CH4)∶n(C2H4)=2∶1。 7.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A.無(wú)論是乙烯與Br2的加成反應(yīng),還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān) B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷 C.相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量相同 D.乙烯不易發(fā)生取代反應(yīng) 解析:選C 乙烯發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過(guò)程中碳碳雙鍵都參與反應(yīng),A項(xiàng)正確;乙烯能與溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng),但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷,B項(xiàng)正確;乙烯和甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙烯分子中含有碳碳雙鍵,易發(fā)生加成反應(yīng),不易發(fā)生取代反應(yīng),D項(xiàng)正確。 8.使1 mol乙烯與氯氣完全發(fā)生加成反應(yīng),然后使該加成反應(yīng)的產(chǎn)物與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),則兩個(gè)過(guò)程中消耗氯氣的總物質(zhì)的量最多為 ( ) A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol 解析:選C CH2===CH2+Cl2―→CH2Cl—CH2Cl,1 mol產(chǎn)物中含4 mol氫原子,則取代時(shí)消耗4 mol Cl2,因此1 mol乙烯在與Cl2反應(yīng)(加成反應(yīng)和取代反應(yīng))的過(guò)程中共消耗Cl2 5 mol。 9.下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生C2H4并檢驗(yàn)C2H4性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),完成下列各問(wèn)題。 (1)B中溶液褪色,是因?yàn)橐蚁┍籣___________________________________________。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________。 (3)在D處點(diǎn)燃時(shí)必須進(jìn)行的操作是____________________________________________。 解析:(1)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是因?yàn)橐蚁┌l(fā)生了氧化反應(yīng),把KMnO4還原而使之褪色。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)為CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br。 (3)在點(diǎn)燃可燃性氣體前應(yīng)先檢驗(yàn)純度。 答案:(1)氧化 (2)CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br (3)檢驗(yàn)乙烯的純度 10.請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)室分餾石油的有關(guān)問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)室分餾石油的正確操作順序是E→____→____→A→____→____→G。 A.連接接液管 B.裝入碎瓷片和石油,塞上帶溫度計(jì)的塞子 C.檢查裝置氣密性 D.連接冷凝管及進(jìn)出水管 E.在鐵架臺(tái)上放酒精燈,固定好鐵圈,放上石棉網(wǎng) F.固定好蒸餾燒瓶 G.加熱 (2)以下是石油分餾的裝置圖,試指出有關(guān)儀器的名稱(chēng):A________;B________。 (3)圖中有______處錯(cuò)誤。 (4)分餾石油得到的各個(gè)餾分都是________(填“混合物”或“純凈物”)。 解析:(1)按組裝儀器的順序- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019 2020 年高 化學(xué) 專(zhuān)題 有機(jī)化合物 獲得 應(yīng)用 第一 單元 化石 燃料 教學(xué) 案蘇教版 必修
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