《高考化学复习》PPT课件.ppt

有机化合物一章是高中化学中最简单的有机化学部分，为化学必修中有机化学基础知识，在高考中是不可或缺的一部分。虽然其在知识面与出题分量不及其它无机和理论原理部分，但它却是学生必须掌握的最基础、最重要的有机化学知识。题型以选择题为多见，如2010新课标理综8、9,2010广东理综11等。研究近几年高考试题中的必考有机试题，可以寻得出题趋势。烃的主要测试点仍注重在几种烃的代表物分子、结构及性质上，利用烃燃烧规律对有机物分子的分子组成和结构式推断，还有取代反应、加成反应、加聚反应的本质及原理应用。 乙醇、乙酸是重要的必考点，可各自独立命题，又因与其他物质性质联系紧密而又可以进行综合命题，命题将有机物结构推导、同分异构体推断，书写结合在一起，根据有机物官能团性质及相互转化关系组成综合性的有机化学试题。基本营养物质还会考查葡萄糖分子结构及其主要化学性质和用途，氨基酸、蛋白质有关知识应用等，不过此部分题目属识记类容易题，所占分数不会大。综合来看，此章节知识仍会以选择题形式考查。特点是一题考查多个知识点，覆盖面广；同时也会以填空题来考查有关计算、推断等综合问题。 第一讲最简单的有机化合物甲烷 1了解有机化合物中碳的成键特征。2了解甲烷的分子结构和主要性质。3了解同系物、同分异构体的含义，会判断同系物和书写有机物同分异构体。 知识点 1甲烷1.烃仅含有碳、氢两种元素的有机物称为烃。 2分子组成及结构 3.物理性质颜色：无色，状态：气体，溶解性：难溶于水，密度比空气小。4化学性质通常情况较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等均不反应。(1)氧化反应甲烷的燃烧热为890 kJ/mol，甲烷燃烧的热化学方程式为：CH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)；H890 kJ/mol (2)取代反应定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。甲烷与氯气的取代反应反应的现象为：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少量白雾。反应的方程式为： 甲烷的4种氯代产物均不溶于水，常温下除一氯甲烷是气体外，其他3种产物都是无色油状液体。 知识点 2烷烃1.通式：CnH 2n2(n1)。2结构特点烃分子中碳原子之间以单键结合，剩余价键全部与氢原子结合，使每个碳原子都达到价键饱和。 3性质(1)物理性质所有烷烃均难溶于水且密度比水小。随碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。碳原子数小于5的烷烃，常温下呈气态。 (2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应。烷烃(CnH 2n2)的燃烧通式为： 知识点 3同系物1.概念结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质互称为同系物。2性质同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定递变规律。 知识点 4同分异构体具有相同的分子式，但具有不同的结构的化合物互称为同分异构体。如下表中各烷烃的同分异构体数目分别为：甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷1种1种1种2种3种5种 写出丁烷和戊烷的同分异构体： 考点 1甲烷和烷烃的结构与性质1.甲烷是分子结构最简单的有机物，也是学习有机化学的基础，理解好甲烷的结构特点，对理解烷烃以及将来学习其他有机物，都是非常重要的。在甲烷分子中，碳原子位于正四面体的中心，氢原子位于正四面体的四个顶点，四个CH键的键长、键角均相等，而对于更复杂的烷烃中的每个碳原子都以4个价键与其他原子(C或H )相结合，在空间的伸展方向与CH 4基本一致，只不过因为连的基团不同时，使得键长和键角均有所改变。 2甲烷的化学性质主要是取代反应，而其他烷烃在发生取代反应时，其特点与甲烷一样，重点从反应条件，试剂类型，产物的复杂性等方面去掌握：(1)反应条件：光照(在室温、暗处不发生反应)漫射光，不能强光直射。(2)反应物质：纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。(3)反应产物：甲烷的取代反应是分步进行的，所以甲烷的氯代物并不是一种，而是几种氯代物的混合物。 3有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应的比较取代反应置换反应反应物中不一定有单质，生成物中一定没有单质反应物和生成物中一定有单质反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性及非金属活动性顺序的规律反应逐步进行；很多反应是可逆的反应一般为单方向进行 4.有机物的组成和结构的表示方法比较种类实例含义应用范围分子式C2H 6用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目多用于研究物质组成最简式(实验式) CH 3表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子由最简式可求最简式量有共同组成的物质 特别提醒有机物和无机物的学习中注意化学用语应用的异同，通常在书写无机反应方程式时，以分子式为主，而在书写有机反应方程式时，常以结构简式为主。 例1若甲烷与氯气以物质的量之比1:1混合，在光照下得到的取代产物是()CH 3ClCH 2Cl2CH Cl3CCl4A只有B只有C的混合物 D的混合物 答案D 变式训练1下列性质中，属于烷烃特征性质的是()A完全燃烧产物只有二氧化碳和水B它们几乎不溶于水C它们是非电解质D分子的通式为CnH 2n2，与氯气发生取代反应解析解答此题可根据烷烃的组成元素，结构特征推断物理化学性质与其他有机物比较，判断是否属于烷烃的特征性质。答案D 2下列叙述错误的是()A通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应B甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C甲烷跟氯气反应无论生成CH 3Cl、CH 2Cl2、CH Cl3还是CCl4，都属于取代反应D甲烷与Cl2反应生成的四种有机取代物都难溶于水解析B项中CH 4可以燃烧，即被O2氧化。答案B 考点 2同系物和同分异构体1.四同比较概念同系物同分异构体同素异形体同位素研究范围化合物化合物单质原子限制条件结构相似分子式相同同一元素质子数相同组成相差若干个CH 2原子团结构不同性质不同中子数不同 2.对同系物概念的理解理解同系物概念时要注意以下几点：(1)同系物必须符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定是同系物；(2)结构相似是指同系物为同一类物质，如乙烯与环丙烷都符合“CnH 2n”通式，组成上也相差“CH 2”原子团，但不是同一类物质，不是同系物；(3)同系物的化学式一定不同，结构相似但不完全相同，组成元素相同。综上所述，在判断同系物时，要一看结构是否相似，二看组成是否相差若干个“CH 2”原子团。 3同分异构体的书写技巧(降碳对称法)三注意：(1)选择最长的碳链为主链；(2)找出中心对称线；(3)保证去掉碳后的链必为主链。四句话：(1)主链由长到短；(2)支链由整到散；(3)位置由心到边；(4)排布分对、邻、间。 4取代反应产物同分异构体的判断等效氢法(1)有机物中位置等同的氢原子叫等效(性)氢原子，烃的一元取代物分子中等效氢原子的种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。(2)“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则：同一碳原子所连的氢原子是等效的；同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的；同一分子中处于轴对称或镜面对称(相当于平面镜成像时，物与像的关系)位置上的氢原子是等效的。 例2下列物质互为同分异构体的是_，互为同系物的是_，互为同位素的是_，互为同素异形体的是_，属于同一种物质的是_。(填序号) 解析同分异构体、同系物、同位素、同素异形体是四个不同的概念。分子式相同，结构不同的是同分异构体；结构相似，组成相差“CH 2”原子团的是同系物；同位素是指质子数相同，中子数不同的原子；同素异形体的定义范围是单质，同种元素形成的不同单质，称同素异形体，如O2和O3，红磷与白磷等。答案 变式训练3下列各对物质中，属于同分异构体的是() 答案D 4下列叙述正确的是()A分子式相同，元素各百分含量也相同的物质是同种物质B通式相同的不同物质一定属于同系物C分子式相同的不同物质一定是同分异构体D相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 解析该题考查的是对同系物、同分异构体概念的理解。同系物的概念要点有二：结构相似、组成上相差一个或若干个CH 2。通式相同的物质不一定是同系物，有可能结构上不相似，如环烷烃与烯烃，也有可能互为同分异构体。同分异构体的概念也有两个要点：分子式相同，结构不同，所以B是错误的。A错误，因为分子式相同，结构不一定相同，所以不一定是同种物质。D错误，因为相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CO和N2。只有C正确。答案C 2等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定于CxH y中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。3若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1 2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。4等质量且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。 6烃CxH y中x1而y2且为偶数，因为烷烃的氢原子数为2(n1)：由于每形成一个双键或一个环均少用2个氢原子，故烃中的氢原子数总以2的倍数在变化。 例3现有A、B、C三种烃，其球棍模型如下图： (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_(填对应字母，下同)；(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_；(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是_，生成水最多的是_。(4)在120、1.01105Pa时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是_。 答案(1)A(2)C(3)BA(4)A、B 变式训练5(2010全国，11)在一定的温度，压强下，向100 mL CH 4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH 4和Ar的物质的量之比为()A1:4 B1:3C1:2 D1:1 解析本题考查甲烷的燃烧计算问题。利用从气体的体积来看显然氧气过量，根据甲烷燃烧的方程式用差量法计算：CH 42O2=CO22H 2OV1 2V(CH 4) 40 mLV(CH 4)20 mL，则Ar为80 mL。甲烷和氩的体积比为1:4。答案A 6a mL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2a mL。则三种烃可能是()ACH 4、C2H 4、C3H 4 BC2H 6、C3H 6、C4H 6CCH 4、C2H 6、C3H 8 DC2H 4、C2H 2、CH 4 答案A 客观题：同系物和同分异物体例1下列说法中错误的是()化学性质相似的有机物是同系物分子组成相差一个或若干个CH 2原子团的有机物是同系物若烃中碳、氢元素的质量分数分别相同，它们必定是同系物互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似A B只C只有 D只有 答案A 高分策略本题考查了同系物和同分异构体的概念含义，二者各自的判定依据不同，之间并无必然关系。做这类题目要多积累素材例子，挖掘概念的严密处所在。 主观题：甲烷的性质实验探究例2随着世界性能源危机和环境污染问题的突出，利用甲烷菌在密闭的条件下分解各种有机物产生沼气，已经成为我国广大农村地区获得新能源和保护环境的重要手段之一。沼气的主要成分是CH 4，还有少量CO2、H 2S等。下面是某课外活动小组在实验室模拟沼气池发酵制取沼气，收集较纯净甲烷并测定产生甲烷体积的实验： 如图中甲瓶是产生沼气的发酵瓶，将堆沤过的牛、马粪按比例均匀拌入沼气菌种，放进发酵瓶甲内，并加满水；乙瓶中充满水；丙瓶内盛有X溶液；丁为量筒。 (1)按实验要求，将四个装置af各个导管口连接起来，其正确的顺序是：(填接口序号)a_f。(2)丙瓶内盛有的X溶液为_(填序号)。A浓氨水BNaOH溶液CCuSO4溶液 D盐酸(3)若要验证CH 4中含有H 2S气体，要在甲装置后增加一个洗气瓶装置，该装置中可盛的试剂可能是_(填序号)。A浓氨水 BNaOH溶液CCuSO 4溶液 D盐酸 (4)已知1000 mL(标准状况)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出39.75 kJ的热量，则1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的能量为_ _ _ _ _ _ _ _，该反应的热化学方程式为_。 解析本题是定量实验题，旨在考查学生的实验能力。(1)(2)从题目所给实验装置看：应用甲装置产生甲烷考虑到CH 4中混有CO2、H 2S等酸性气体杂质，可先用碱液除杂，然后排水、量水、利用量筒中水的体积计算CH 4的体积，由此计算出CH 4的体积分数。(3)要验证CH 4中混有H 2S气体，要求选取的试剂与CH 4不反应，但能与H 2S反应，并有明显的实验现象，故选CuSO4溶液。 答案(1)decb(2)B(3)C(4)890.4 kJCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)；H890.4 kJ/mol 高分策略解答定量实验题的一般思维方法归纳起来有以下几点： (1)阅读题干，弄清目标量；(2)根据题中信息，找出所涉及的化学反应原理；(3)确定可测量的量，并与相关教材中的实验相比较；(4)从可测量的量出发，明确所需要的仪器；(5)利用可测量的量通过化学原理求目的量。 1根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是()A.3 B4C5 D61 2 3 4 5 6 7 8CH 4 C2H 4 C3H 8 C4H 8 C6H 12 C7H 16 C8H 16 答案A 2近年来，我国煤矿爆炸事故频频发生，造成重大人员伤亡和财产损失。煤矿发生爆炸事故的元凶是煤矿坑道气中含有的甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是()A甲烷分子是一种呈正四面体构型的化合物B甲烷分子中两个氢原子被氯原子取代后，可形成两种不同结构的分子C甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业D“抽”出煤矿坑道中的甲烷，既可用作清洁燃料，又可防止煤矿发生爆炸事故 解析甲烷是一种呈正四面体构型的分子，当甲烷分子中两个氢原子被氯原子取代后，可形成CH 2Cl2，其结构只有一种，所以B错误；又根据题中所述，甲烷是造成煤矿爆炸事故的元凶，因此可将其抽出，用作燃料，同时防止煤矿发生爆炸事故，甲烷分解可以得到炭黑和氢气，能用于合成氨和橡胶工业，所以C、D正确，故选B。答案B 3下列关于有机化合物的说法中，正确的是()A凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物B易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物C所有的有机化合物都很容易燃烧D有机化合物的同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一解析CO不是有机化合物；卤素单质可以溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂但其并不是有机物；个别有机物具有阻燃性质，如CCl 4。答案D 4(2011莱芜月考)城市居民使用的石油气的主要成分为丁烷，在使用过程中，常有一些杂质以液态沉积于钢瓶中，这些杂质是()A甲烷与丙烷B乙烷与丙烷C乙烷与戊烷 D戊烷与己烷解析考虑到烃类的沸点变化规律；常温下，碳原子数等于或小于4的为气态，大于4的为液态，大于11的为固态。故而可以判断出余下的杂质为戊烷和己烷。答案D 5已知CF2Cl2(商品名为氟利昂12)是CH 4的取代产物，请判断下列关于CF2Cl2的叙述正确的是()A有2种结构 B有4种同分异构体C所有化学键都是共价键 D分子是正四面体构型答案C 6主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A2种 B3种C4种 D5种 答案A 7(2011湖北襄樊模拟)两种气态的烃组成的混合物0.1 mol完全燃烧可生成3.584 L(标况)二氧化碳和3.6 g的水，则混合物中()A一定含有丙炔 B一定含有甲烷C可能有丙烷 D一定没有乙烯解析本题考查有机物燃烧的基本知识。0.1 mol混合烃生成0.16 mol二氧化碳和0.2 mol水，平均分子式为C1.6H 4，则一定含有碳原子数小于1.6的甲烷，B选项正确，则排除其他选项。乙烯、丙炔都可能有，因为另一种烃氢原子的个数一定为4。答案B 8甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面正方形结构的理由是()ACH 3Cl不存在同分异构体BCH 2Cl2不存在同分异构体CCH Cl3不存在同分异构体DCH 4是非极性分子 解析本题采用反证法进行判断。甲烷分子若是平面正方形结构，则应是下图中图1，若对平面结构不成立的命题，则可证明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构。 A若是平面结构，CH 3Cl也没有同分异构体，则A不符合题意。B若CH 4为平面结构，则其二氯代物可有：(图2，图3)两种同分异构体，则B说法仅对正四面体结构成立，而不符合平面结构。因此，B可作为证明CH 4是否是正四面体结构的理由。C与A类似，不能证明CH 4是否是正四面体结构。D若CH 4为平面结构，正、负电荷的重心重合在中心碳原子上，可以是非极性分子，亦不能证明CH 4分子结构。答案B 9某课外兴趣小组利用如图装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：(1)反应前，量筒内CH 4与Cl2按体积比1 4充入，向100 mL量筒中充入CH 4、Cl2的方法是_。(2)CH 4与Cl2发生反应的条件是_；若用日光直射，可能会引起_。 (3)实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁上出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_，_等。(4)实验中生成的油状液滴的化学式为_，其中_是工业上重要的溶剂。(5)饱和食盐水中有少量固体析出，其原因是_。(6)用饱和食盐水而不用水的原因是_。 答案(1)用排饱和食盐水的方法，先后收集20 mL CH 4和80 mL Cl2 (2)光照爆炸(3)量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升(4)CH 2Cl2、CH Cl3、CCl4CH Cl3、CCl4(5)反应中有H Cl生成，使溶液中的Cl浓度增大，促使NaCl的溶解平衡向生成NaCl固体的方向移动(6)降低Cl 2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应 10已知碳化铝与水反应：Al4C312H 2O=4Al(OH )33CH 4。某同学为了探究甲烷的还原性并检验产物，设计出如下实验： (1)利用碳化铝制取甲烷，下列装置中适合作为甲烷发生装置的是_。 (2)正确选择发生装置后，连接装置进行实验。一段时间后，出现以下实验现象：C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色；D干燥管里白色粉末变成蓝色；E装置中澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。D干燥管里的试剂可能是_ _ _ _ _ _ _ _，其作用是_。根据实验现象，某同学得出下列推论，其中正确的是_。 A甲烷与氧化铜在一定条件下反应，氧化产物只有二氧化碳B甲烷与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水和二氧化碳，可能含一氧化碳C甲烷与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水、二氧化碳和一氧化碳D甲烷具有还原性，氧化产物可能有多种E甲烷由碳、氢、氧三种元素组成 (3)实验完毕后，要先后熄灭C和F处的酒精灯，应后熄灭的是_处酒精灯，理由是_。(4)常温下，假设甲烷与氧化铜反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，写出甲烷与氧化铜在加热条件下发生反应的化学方程式_。 答案(1)(2)无水硫酸铜检验甲烷与氧化铜反应的产物中是否有水B、D(3)F停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有毒的CO，要用燃烧法除去