2019-2020年高中化学 专题三 第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计 苏教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 专题三 第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计 苏教版必修2课标要求1认识天然气综合利用的意义。2了解甲烷的主要性质。课标解读1了解化石燃料的构成。2了解甲烷的组成、结构和主要性质。3举例说明有机物的同分异构现象。教学地位天然气、沼气的主要成分甲烷是当今重要的能源，同时也是重要的有机化工原料，知道其结构、性质和应用非常重要。同时高考也时常关注。(教师用书独具)新课导入建议越来越多的生活垃圾对环境的污染越来越严重；而全球能源危机已成现实。增建沼气池，便于把剩菜剩饭、人蓄粪便等生活垃圾充分利用。发现沼气工程给老百姓带来的好处显而易见，会大大改善农民的居住环境和卫生条件。建立起“养殖沼气种植”的能源生态农业模式，就会带动整个农村生活面貌的改善，对增加农民收入、建设社会主义新农村、推进农业生态建设具有重要意义。沼气的主要成分是什么？其主要性质有哪些？本课时将给出答案。教学流程设计步骤2：通过“思考交流1”让学生知道常见可燃气体燃烧的火焰颜色；通过“思考交流2”让学生了解烷烃通式及意义。课标解读重点难点1.了解化石燃料及天然气的利用。2.了解甲烷的主要性质和应用。3.了解烃、烷烃的组成、结构特点。4.了解同系物、同分异构体、取代反应的概念。1.甲烷的组成、结构和特征反应。(重点)2.烷烃的组成、结构特点及其特征反应。(难点)3.取代反应的判断。(重点)4.同系物、同分异构体的判断。(重难点)甲烷的组成、结构和性质1.化石燃料的构成化石燃料2甲烷的组成和结构分子式：CH4，电子式：H：H，结构式：CHHHH。甲烷分子的空间结构是正四面体构型。碳原子位于四面体的中心，四个氢原子分别位于四面体的4个顶点。3甲烷的性质及应用(1)物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气态无味(CH4)(空气)不溶(2)化学性质甲烷和氧气反应甲烷燃烧的实验实验操作燃烧现象安静地燃烧，产生淡蓝色火焰产物检验方法罩一只干燥的烧杯罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯现象烧杯内壁变模糊石灰水变浑浊结论有水生成有CO2生成反应方程式CH42O2CO22H2O取代反应a定义：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。b甲烷和氯气反应实验操作实验现象()瓶内黄绿色逐渐消失，最后变为无色；()集气瓶内壁有油状液滴出现；()集气瓶内液面上升，水槽中有晶体析出。反应原理CH4Cl2CH3ClHClCH3ClCl2CH2Cl2HClCH2Cl2Cl2CHCl3HClCHCl3Cl2CCl4HCl(3)应用制备氟里昂。其过程为CH4CHCl3CHFCl2。合成甲醇。其过程为CH4(COH2)CH3OH高温分解生成炭黑，其反应为CH4C2H2。1空气中可燃气体燃烧时火焰为淡蓝色的有哪些？【提示】H2、CO、CH4烷烃和同系物1.烷烃(1)烃：只由碳、氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物，也叫烃。(2)烷烃：烃的分子里碳原子间都以碳碳单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。其通式为CnH2n2。(3)命名：n10：依次称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷n11：直接根据碳原子数称某烷，如C16H34称为十六烷。2同系物分子结构相似，组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。如甲烷(CH4)、乙烷(CH3CH3)、丙烷(CH3CH2CH3)互为同系物。2分别写出含13个碳原子烷烃分子式和含24个氢原子的烷烃分子式。【提示】C13H28，C11H24甲烷与卤素单质(X2)发生取代反应的理解【问题导思】CH4使溴水褪色，对吗？【提示】不对，CH4与溴水不反应。CH4与足量Cl2充分反应只生成一种有机物吗？【提示】不是。四种有机物均有，但含量不同。1甲烷的取代反应2取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应举例CH4Cl2CH3ClHClZnH2SO4=ZnSO4H2定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应反应是否可逆有不少是可逆反应一般是不可逆反应CH4与Cl2反应的产物的量关系五种产物中HCl的物质的量最多根据碳元素守恒，n(CH4)n(CH3Cl)n(CH2Cl2)n(CHCl3)n(CCl4)根据取代的特点，有机物中氯元素的物质的量等于HCl的物质的量等于氯气的物质的量，即n(Cl2)n(CH3Cl)2n(CH2Cl2)3n(CHCl3)4n(CCl4)n(HCl)2009年1月16日，据英国太阳报报道，美国宇航局科学家在华盛顿宣布，首次确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：(1)CH4与Cl2发生反应的条件是_；若用日光直射，可能会引起_。(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_，_等。(3)用饱和食盐水而不用水的原因是_。(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体光气，反应的化学方程式为2CHCl3O22COCl22HCl，上述反应_(填选项符号，下同)。A属于取代反应B不属于取代反应为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_。A氢氧化钠溶液B硝酸银溶液C稀盐酸 D水E湿润的蓝色石蕊试纸 F湿润的无色酚酞试纸【解析】CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色液体，且Cl2易溶于有机溶剂，故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小，量筒内液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl浓度增大，使NaCl固体析出。氯仿变质后产生HCl，检验产物HCl即可，加入硝酸银溶液后，若产生白色沉淀，则氯仿变质；HCl溶于水为盐酸，可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。【答案】(1)光照(或光亮处)爆炸(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升(3)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应(4)BBE11 mol CH4与一定量的Cl2在光照条件下反应，生成的四种氯代物的物质的量相等，则参加反应的Cl2的物质的量是()A2 mol B2.5 molC3 mol D4 mol【解析】1 mol CH4与Cl2发生取代反应，由题意知，得到的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量均为0.25 mol，即这四种取代物中：n(Cl)0.25(1234)2.5 mol，根据取代反应的特点知：n(HCl)2.5 mol，故生成物中含氯原子的物质的量为5 mol，则n(Cl2)2.5 mol。【答案】B烷烃的性质和同系物的判断【问题导思】烷烃的特征反应是什么反应？条件是什么？【提示】取代反应，光照CH3CH2CH2CH3与CHCH3CH3CH3互称为同系物，对吗？【提示】不对，二者不相差CH2基团。1烷烃的组成、结构及其性质烷烃2同系物的判断(1)同系物的结构相似，主要指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。(2)同系物的组成元素必相同。(3)同系物必符合同一通式。但符合同一通式，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质也不一定是同系物，如CH2=CH2(乙烯)和CH2CH2CH2(环丙烷)。(4)同系物一定具有不同的分子式。(5)同系物的化学性质相似，物理性质一般随碳原子数的增多而呈规律性变化。“四同”比较同系物同分异构体同素异形体同位素“同”含义结构相似，同类有机物分子式相同元素相同质子数相同“异”含义相差“CH2”结构不同不同单质中子数不同研究对象有机物化合物单质核素原子下列各组内的物质属于同系物的是_；属于同分异构体的是_。ACH3CH2CH3、CH3CHCH3CH3、CH3CH2CH2CH2CH3BCH2=CH2、CH2=CHCH3、CH3CH=CHCH3CCH2CH2CH2CH2、CH2H2CCHCH3、CH2CHCH2CH3DCH3CH2CH2CH2CH3、CH3CHCH2CH3CH3、CCH3CH3CH3CH3【解析】虽然A中的三个选项有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，故为同系物；B选项中的三种物质均只含一个碳碳双键，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，也属于同系物；C中CH2CH2CH2CH2和CH2H2CCHCH3CH2=CHCH2CH3分子式相同，结构不同，是同分异构体；D中三种物质互为同分异构体。【答案】A、BC、D互为同分异构体的物质一定不是同系物。2下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A碳氢化合物的通式为CnH2n2B完全燃烧的产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C碳原子间以单键相连的烃是烷烃D烷烃在一定条件下都能与Cl2发生取代反应【解析】CnH2n2是烷烃的通式，A错误；燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物，化学式为CxHyOz的有机物完全燃烧，其产物也是二氧化碳和水，B错误；碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃，C错误；取代反应为烷烃的特征反应，故烷烃在一定条件下均能与Cl2发生取代反应，D正确。【答案】D【教师备课资源】同分异构体的书写和判断方法1对同分异构体概念的理解同分异构体分子式相同相对分子质量必相同不一定属于同一类物质结构不同原子或原子团的连接顺序不同原子的空间排列不同2.烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写技巧一般采用“减碳法”可概括为“两注意、四句话”。“两注意”：(1)选择最长的碳链为主链；(2)找出主链的中心对称线。“四句话”：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布对、邻、间。请写出C6H14的所有同分异构的结构简式。【答案】CH3CH2CH2CH2CH2CH3，CHCH3CH3CH2CH2CH3，CH2CH3CHCH2CH3CH3，CCH3CH3CH3CH2CH3，CHCH3CH3CHCH3CH31关于甲烷的说法不正确的是()A甲烷是天然气的主要成分B甲烷分子为平面正方形结构C甲烷与Cl2可发生取代反应D甲烷在一定量的空气中燃烧可能生成CO【解析】CH4为正四面体结构。【答案】B2若甲烷与氯气以物质的量之比为13混合，在光照下得到的有机产物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有B只有C的混合物 D的混合物【解析】CH4与Cl2反应涉及的4步反应同步进行，生成混合物。【答案】D3下列各组物质中互为同系物的是()ACH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH3BCH2=CHCH2CH=CH2和CH3CH=CHCH=CH2CO2与O3DCHCH3CH3CHCH2CH3CH2CH3和CHCH3CH3CHCH2CH3CH2CH3【解析】A项，两者互为同系物，不是同分异构体；B项，分子式均为C5H8，但碳原子间双键位置不同，结构不同，互为同分异构体；C项为互为同素异形体；D项为同一物质。【答案】A4某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体点燃，把燃烧后的气体依次通过A、B两个洗气瓶，试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_。(3)若A、B洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是_。【解析】A瓶可吸收H2O，B瓶吸收CO2。(1)说明产物中只有H2O；(2)说明产物中只有CO2；(3)说明产物中既有CO2，又有H2O。【答案】(1)H2(2)CO(3)CH4或CO、H2或CH4、H2或CH4、CO或CH4、CO、H21关于化石燃料的说法不正确的是()A化石燃料为不可再生能源B石油的化学成分主要是液态烃类C煤就是碳，只含碳元素D天然气和沼气的主要成分均为甲烷【解析】煤是由有机物和无机物组成的混合物，含量最高的为碳元素，其次还有氢、氧等元素。【答案】C2下列关于甲烷的说法正确的是()A实验室可以用排水法收集甲烷B只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧C甲烷与溴水发生取代反应D甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【解析】甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与溴水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。【答案】A3有一内盛等物质的量的CH4和Cl2气体的集气瓶，经过长时间漫射光照射后，然后加入少量水，并滴几滴石蕊试液，下列叙述正确的是()A溶液为紫色B溶液为无色C溶液为红色 D溶液先变红后褪色【解析】CH4与Cl2发生取代反应后得到4种有机产物和1种无机产物HCl，HCl溶于水使溶液呈酸性，石蕊试液变红。【答案】C4下列叙述中错误的是()A点燃甲烷必须事先进行验纯B甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D在空气中，将甲烷加热到1 000 以上，能分解成炭黑和氢气【解析】空气中加热，CH4燃烧，不能生成炭黑和H2。【答案】D5下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是平面四边形结构的是()ACH3Cl只代表一种物质BCH2Cl2只代表一种物质CCHCl3只代表一种物质DCCl4只代表一种物质【解析】若CH4为四边形，CH2Cl2为两种结构CClHClH和CHClClH，若为正四面体，CH2Cl2只有一种结构。【答案】B6关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是()A取代反应和置换反应中一定都有单质生成B取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应C取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快D取代反应和置换反应的产物都是唯一的，不会有多种产物并存的现象【解析】取代反应的生成物中不一定有单质；取代反应中替换的原子或原子团的电性相同时应属非氧化还原反应，电性相反时应属氧化还原反应；取代反应是逐步进行的，因而生成物中可能会存在多种取代产物并存的现象。【答案】C7下列反应属于取代反应的是()ACH4C2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODC2H6Cl2C2H5ClHCl【解析】A是分解反应，B是置换反应，C是氧化反应。【答案】D8关于CH4和CHCH3CH3CH2CH3的有关叙述中，不正确的是()A均能用CnH2n2的组成通式来表示B二者均有同分异构体C二者结构相似，因而它们的化学性质相似，物理性质不同，二者互为同系物D二者均能与Cl2发生取代反应【解析】CH4无同分异构体。【答案】B9(xx雅安高一检测)下列有关叙述正确的是()A同系物间有相似的化学性质B分子组成上相差一个“CH2”原子团的两种有机物必定互为同系物C同分异构体间有相似的化学性质D相对分子质量相等的两种有机物必定是同分异构体【解析】A项，同系物结构相似，故化学性质相似；B项，分子组成相差一个CH2原子团，结构不一定相似，故二者不一定互为同系物，如CH3CH2OH与CH3OC2H5；C项，同分异构体中的官能团类别异构中，官能团不同，化学性质不同；D项，依据同分异构体定义判断。【答案】A10(xx广州高一检测)一定量的甲烷和氯气混合物，在光照条件下反应，所得产物最多的是()ACH3Cl BCH2Cl2CCCl4 DHCl【解析】甲烷与氯气发生取代反应时，四步反应逐步进行；CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4，即四种有机物共存，且生成有机物的同时均生成HCl。【答案】D11(xx三明高一检测)下列说法中正确的一组是()A. H2和D2互为同位素BHCHBrBr和HCBrBrH互为同分异构体C. 正丁烷和异丁烷是同系物DCH3CHCH2CH3CH3和CH3CHCH3CH2CH3是同一种物质【解析】A项，同位素指原子，H2和D2均为分子；B项，二者为同一物质；C项，二者互为同分异构体。【答案】D12现有下列6种有机物：CH2=CH2CH3CH2CCHCH3CCCH3CH3COOC2H5CH3CCH3CHCH3CH3CH2CH3请回答：(1)其中不属于烃类的是_(填序号，下同)；(2)其中属于烷烃的是_；(3)其中与互为同系物的是_；(4)其中与互为同分异构体的是_。【解析】只含C、H两种元素的有机物属于烃；分子式符合通式CnH2n2(n1)的烃属于烷烃；结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体。【答案】(1)(2)(3)(4)13某课外兴趣小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应。请回答下列问题：(1)反应前向100 mL量筒中通入体积比为14的CH4和Cl2的方法是_。(2)CH4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：量筒内壁上出现_，饱和食盐水中有_析出，量筒内黄绿色逐渐_，量筒内液面_等。(4)实验中生成的有机物的分子式为_，其中_(写分子式)是工业上重要的有机溶剂。【解析】甲烷与氯气反应可生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐变浅直至消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为无色油状液体，故量筒内壁上出现油状液滴。【答案】(1)用排饱和食盐水的方法，先通入20 mL CH4，后通入80 mL Cl2(2)光照爆炸(3)油状液滴少量固体变浅直至消失上升(4)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl414写出下列烷烃的分子式。(1)烷烃A的相对分子质量为86，其分子式为_。(2)烷烃B分子中含有200个氢原子，分子式为_。(3)分子中含有10个CC键的烷烃C的分子式为_。(4)0.1 mol烷烃D完全燃烧生成0.8 mol CO2气体，D的分子式为_。【解析】可根据通式确定烷烃分子式。【答案】(1)C6H14(2)C99H200(3)C11H24(4)C8H18第2课时石油炼制乙烯和乙炔(教师用书独具)课标要求1了解石油综合利用的意义。2了解乙烯的主要性质及其在化工生产中的重要应用。课标解读1了解石油的炼制方法及其产品。2实验探究乙烯的结构和主要性质(加成反应)教学地位汽车燃烧所需的汽油、柴油来自石油的炼制，石油裂解所得的气态烃又是重要的化工原料，特别是乙烯的产量是衡量一个国家石油化工的重要标志。每年的高考命题也时常涉及。(教师用书独具)新课导入建议随着经济的发展，家庭汽车进入千家万户，但汽车燃烧的汽油如何制备？同样随着科技的发展，只有王侯将相才能品尝到的鲜荔枝早已进入到老百姓的生活中。现在运输荔枝，可以选取七八分熟的荔枝进行包装，然后向包装箱中充入某种气体，运到北方稍加存放就会自动成熟。这是种什么气体呢？本课时将研究。教学流程设计课前预习：安排学生课前阅读相关教材内容，完成“课前自主导学”并讨论。步骤1：导入新课，分析本课教学地位。步骤2：通过“思考交流1”让学生知道石油的几种炼制原理；通过“思考交流2”让学生知道乙烯与乙炔均为不饱和烃，二者性质相似。课标解读重点难点1.了解石油的炼制原理和产品。2.理解乙烯、乙炔的组成、结构和性质。1.石油的分馏、催化裂化、裂解的原理及应用。(重点)2.乙烯、乙炔的结构与性质。(重难点)石油的炼制1.石油蒸馏实验探究(1)原理：根据沸点不同，通过加热汽化，然后冷凝，把石油分成不同沸点范围内的产物。(2)实验室石油的蒸馏2石油的炼制方法(1)石油分馏根据沸点的高低可依次得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油等馏分，这些馏分均为混合物。(2)石油的催化裂化为了提高从石油中得到的汽油等轻质油的产量和质量，可以用石油分馏产品为原料，在加热、加压和催化剂存在下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。石油在这种加工炼制过程中发生催化裂化反应。例如，相对分子质量较大的十六烷可以裂化为含8个碳原子的烷烃和烯烃，方程式为：C16H34C8H18C8H16。(3)石油的裂解裂解是以比裂化更高的温度(700800 ，有时甚至高达1 000 以上)，使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。1石油的分馏、裂化和裂解分别是什么变化？【提示】分馏是物理变化，裂化和裂解均是化学变化。乙烯和乙炔1.乙烯(1)分子结构分子式：C2H4，电子式：H：H，结构式：CHHCHH，结构简式：CH2=CH2，空间结构：平面形分子，乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子都处于同一平面上。分子里含有碳碳双键。(2)化学性质氧化反应a与氧气反应C2H43O22CO22H2Ob与酸性高锰酸钾溶液反应现象：溶液由紫红色褪为无色。加成反应有机物分子里双键(或叁键)两端的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。写出下列反应方程式：加成反应CH2=CH2H2CH3CH3反应：CH2=CH2Br2BrCH2CH2Br现象：溴的四氯化碳溶液褪色CH2=CH2HBrCH3CH2BrCH2=CH2H2OCH3CH2OH2乙炔(1)分子结构分子式为C2H2，结构式为CHCH，结构简式为CHCH，分子里含有碳碳叁键，为直线形分子。(2)化学性质氧化反应a燃烧方程式为2C2H25O24CO22H2O。b酸性高锰酸钾溶液：乙炔气体通入酸性高锰酸钾溶液，现象是溶液褪色。加成反应a乙炔通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色。化学反应方程式为CHCH2Br2CHBr2CHBr2。b乙炔可以与氯化氢发生加成反应，得到氯乙烯。化学反应方程式为CHCHHClCH2=CHCl。2乙烯与乙炔能用酸性KMnO4溶液鉴别吗？为什么？【提示】不能，因为二者均含不饱和键，均能被酸性KMnO4氧化。石油的炼制【问题导思】直馏汽油与裂化汽油的成分一样吗？【提示】不一样。直馏汽油是液态饱和烃，而裂化汽油含有烯烃等。石油分馏所得的汽油或煤油是纯净物吗？【提示】不是。分馏裂化裂解原理用加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产品把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点低的烃把石油产品中相对分子质量较大的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子气态烃主要原料原油重油石油分馏产品(包括石油气)目的将原油分离成不同沸点范围的产品提高轻质液体燃料的产量和质量得到气态短链烃主要变化类型物理变化化学变化化学变化主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油等汽油等轻质燃油乙烯、丙烯等小分子烃 石油蒸馏实验应注意的问题：(1)温度计水银球要处于蒸馏烧瓶的支管口处；(2)冷凝水必须从冷凝管的下口进，上口出，冷凝水流向与蒸气相反，冷凝效果好；(3)加热前先检查装置的气密性；(4)蒸馏烧瓶内加入碎瓷片或沸石以防加热时液体暴沸；(5)蒸馏烧瓶宜干燥，且原油的体积不超过容积的；(6)一定要垫石棉网对蒸馏烧瓶加热，以防止蒸馏烧瓶炸裂引起火灾。(xx镇江高一检测)关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是 ()A裂解与裂化的产物都含有不饱和烃B裂解与裂化都是为了得到气态烃C裂解与裂化的原料都是石油分馏产品D裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程【解析】裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃作为石油化工原料。裂化的目的是将重油断裂为裂化汽油，提高汽油的产量。【答案】B石油是混合物，含有多种成分，可采用常压分馏和减压分馏得到多种馏分；裂化的目的是得到轻质油，尤其是汽油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，它们都是复杂的化学变化。1(双选)下列关于石油加工的叙述中不正确的是()A石油分馏所得的馏分是一种具有恒定沸点的纯净物B蒸馏和分馏都是物理变化C为了提高汽油的产量，可将分馏的某些产品进行催化裂化 D分馏时温度计水银球应插到液面以下【解析】石油的各种馏分仍是混合物，无固定的沸点，A项错误；蒸馏、分馏都是物理变化，B项正确；裂化可以提高汽油的产量，C项正确；D项，分馏时温度计水银球在支管口处，以测量馏出气体温度，D项错误。【答案】AD甲烷、乙烯和乙炔的结构与性质比较【问题导思】乙烯和乙炔发生加成反应的原因是什么？【提示】二者含有C=C和CC，为不饱和键，可断开加成。甲烷、乙烯和乙炔在空气中燃烧时，火焰最明亮、烟最浓的是哪种？【提示】乙炔。甲烷乙烯乙炔结构式及简式CHHHHCH4CHHCHHCH2=CH2CHCHCHCH分子结构特点正四面体；碳原子的化合价达“饱和”平面形分子；C=C(双键)碳原子的化合价未达“饱和”直线形分子；CC(叁键)碳原子的化合价未达“饱和”化学活动性稳定活泼活泼特征反应与X2的光照取代反应能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应KMnO4(H)溶液不褪色KMnO4(H)溶液褪色KMnO4(H)溶液褪色氧化反应燃烧火焰较明亮C%80%燃烧火焰明亮，带黑烟C%85.7%燃烧火焰很明亮，带浓烈的黑烟C%92.3%鉴别溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色CH4、C2H6等烷烃不能使KMnO4(H)溶液、溴水褪色，而C2H4、C2H2等可以，所以可用KMnO4(H)溶液、溴水鉴别烷烃与C2H4或C2H2。C2H4与H2加成的关系为11，而C2H2与H2完全加成时的关系为12，此规律常用于物质推断中。可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是()A将混合气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶B将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶C将混合气体通过盛有水的洗气瓶D将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶【解析】酸性KMnO4溶液可用于鉴别甲烷和乙烯，但不能用于除去甲烷中的乙烯，因为KMnO4能将乙烯氧化生成的CO2，产生新的杂质。水和澄清石灰水既不能鉴别，也不能除去甲烷中的乙烯。只有溴水，与甲烷不反应，与乙烯可发生加成反应而褪色且生成液态的CH2BrCH2Br从甲烷中分离出来，既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯。【答案】B乙烯、乙炔均能够使酸性KMnO4溶液的紫色褪去，但是同时被氧化而生成CO2气体，所以除去烷烃中的乙烯或乙炔时，不能使用酸性KMnO4溶液，一般使用溴水。但不能使用溴的四氯化碳溶液，因为气态烷烃不溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。2下列关于乙炔性质的叙述中，即不同于乙烯又不同于乙烷的是()A能燃烧生成二氧化碳和水B能发生加成反应C能使酸性KMnO4溶液褪色D能与氯化氢反应生成氯乙烯【解析】乙烷、乙烯 、乙炔的结构简式分别为CH3CH3、CH2=CH2、CHCH，它们都能燃烧生成二氧化碳和水。CH2=CH2、CHCH都能发生加成反应，都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，而CH3CH3属于饱和烃，不具有这样的性质。CH3CH3与HCl不反应，CH2=CH2和HCl反应生成CH3CH2Cl，而CHCH和HCl反应先生成CH2=CHCl，这是乙炔不同于乙烷和乙烯的性质。【答案】D【教师备课资源】如何解读乙烯、乙炔的加成反应乙烯、乙炔的加成反应加成反应指有机物中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。由概念可以看出：1发生加成时，被引入的原子或原子团直接加在不饱和碳原子上，即发生反应的两个碳原子的相对位置是相邻的，加成前后有机物的碳架结构不变。2一个碳碳双键，能与H2发生11加成，而一个碳碳叁键，能与H2发生11加成或12加成。因此可根据加成比例，确定有机物中不饱和键的种类和个数。3加成反应和取代反应是最重要的两大有机反应类型，二者有本质的区别。取代反应意思是取而代之，有进有出，类似置换；加成反应意思是加而成之，有进无出，类似化合。取代反应是烷烃的特征反应，断裂的是CH键；加成反应是不饱和烃的特征反应，是C=C键或CC键中的不稳定的键断裂。4加成反应的产物为纯净物，取代产物为混合物，所以常用烯烃、炔烃与X2或HX反应制备卤代烃。1下列说法正确的是()A石油是混合物，汽油是纯净物B沸点：汽油煤油柴油润滑油C直馏汽油和裂化汽油成分完全相同D石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解属于化学过程【解析】石油、汽油都是混合物，A项不正确；石油分馏时，首先分馏出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油、润滑油，故其沸点：汽油煤油柴油润滑油，B项不正确；直馏汽油中不含烯烃，而裂化汽油中含有烯烃，两者组成上不完全相同，C项不正确；石油的分馏只是物质状态的变化，而裂化和裂解都有新物质生成，D项正确。【答案】D2下列反应中，不属于加成反应的是()A乙炔与氯化氢反应制氯乙烯B乙烯与氢气制乙烷C乙烷与氯气反应制氯乙烷D乙烯通入溴水后溴水褪色【解析】烷烃是饱和烃，只能发生取代反应。烯烃中含碳碳双键、炔烃中含碳碳叁键，它们的特征反应是加成反应。【答案】C3能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A乙烯分子里碳氢原子个数之比为12B乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C乙烯易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质D乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】乙烯分子里碳氢原子个数之比是由有机物的结构决定的；乙烯的燃烧产物不能证明碳碳双键的个数；乙烯的加成反应与碳碳双键有直接关系，1 mol碳碳双键消耗1 mol溴单质；不饱和的碳碳双键或碳碳叁键均能使酸性KMnO4溶液褪色。【答案】C4下列说法中错误的是()A无论乙烯与Br2的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关B溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成的水的质量相同D乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼【解析】乙烯的加成反应和氧化反应过程中均是碳碳双键断裂，A项正确；乙烯能与溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反应，但乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷，B项正确；乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成的水的质量不同，C项错误；乙烯分子中含有碳碳双键，化学性质比乙烷的化学性质活泼，D项正确。【答案】C5(xx台州高一质检)甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、四氯化碳中的一种，其中：甲、乙能使溴水褪色。乙与等物质的量的H2反应生成甲，甲与等物质的量的H2反应生成丙。丙既不能使溴水褪色，也不能使KMnO4酸性溶液褪色。丁可以使溴水褪色，但没有发生化学反应。据以上叙述完成下列填空：(1)甲的结构式 _；(2)乙的电子式_；(3)丙的结构简式_。(4)丁使溴水褪色的原因为_。(5)乙与等物质的量的H2反应生成甲的化学反应方程式为_。【解析】据实验可知乙为乙炔，甲为乙烯，丙为乙烷，相关反应流程为：CHCHCH2=CH2CH3CH3；丁为四氯化碳，与溴水发生萃取。【答案】(1)CHHCHH(2)H：CC：H(3)CH3CH3(4)四氯化碳萃取溴水中的溴而使其褪色(5)CHCHH2CH2=CH21下列说法中错误的是()A石油只含碳、氢两种元素，是多种烃的混合物B石油经分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物C石油裂解的主要目的是获得不饱和烃D裂化汽油里含有不饱和烃，不宜用作卤素的萃取剂【解析】石油的主要组成元素是C、H，同时还含有S、O、N等元素，是多种烃的复杂的混合物；石油裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量，而裂解的主要目的是为了获得乙烯、丙烯等小分子烃类，裂化汽油中的不饱和烃可与卤素发生加成反应。【答案】A2(xx苏州高一质检)如图是某有机物的球棍模型，其中代表氢原子，代表碳原子，该有机物是()ACH3CH3BCH2=CH2CCH3COOH DCH3CH2OH【解析】由碳原子的成键特点：每个碳原子形成4个共价键，据球棍模型可知该有机物分子中含碳碳双键，故分子的结构简式为CH2=CH2。【答案】B3(双选)下列关于乙炔的说法错误的是()A乙炔的结构式为HCCHB乙炔的比例模型为C乙炔中碳碳之间有三根键，所以乙炔非常稳定D乙炔能使溴水褪色【解析】B项中的模型是球棍模型；碳碳叁键中的两个键不稳定易断裂。【答案】BC4下列物质，不可能是乙烯的加成产物的是()ACH3CH3 BCH3CHCl2CCH3CH2OH DCH3CH2Br【解析】乙烯加成是断开一个不饱和键，分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团，如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。【答案】B5下列化学反应方程式正确的是()ACH3CH3Cl2ClCH2CH2ClBCHCHCl2CCl2=CH2CCH3CH=CH2Br2(水溶液)CH2BrCH=CH2HBrDCH3CH2CH2CH3CH3CH=CH2CH4【解析】A项，应为取代反应，还有产物HCl；B项，两个Cl分别连到2个碳原子上；C项，与溴水不能发生取代反应；D项，属于裂解。【答案】D6(xx惠州高一检测)由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是()A分子中三个碳原子在同一直线上B分子中所有原子在同一平面上C与HCl加成只生成一种产物D能发生加成反应【解析】乙烯与丙烯属于同系物，分子中均含C=C双键，故均能发生加成反应；丙烯相当于乙烯分子中的1个H原子被甲基(CH3)替代，故丙烯分子中三个C原子不共直线；甲基中心C原子所连四个原子不共平面；CH3CH=CH2与HCl加成有CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3两种产物。【答案】D7制取一氯乙烷最好采用的方法是()A乙烷和氯气反应 B乙烯和氯气反应C乙烯和氯化氢反应 D乙烷和氯化氢反应【解析】本题考查了烷烃的取代反应和烯烃的加成反应的区别。乙烷和Cl2发生取代反应生成一系列取代产物，是混合物，A项不可行；乙烯和Cl2发生加成反应如下CH2=CH2ClCH2ClCH2Cl，得到的是1，2二氯乙烷，与题意不符；乙烯和HCl发生加成反应：CH2=CH2HClCH3CH2Cl(一氯乙烷)，符合题意；乙烷和HCl不发生反应。故答案为C项。【答案】C8某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可被3 mol Cl2取代，则此气态烃可能是 ()ACHCH BCH2=CH2CCHCCH3 DCH2=CHCH3【解析】该气态烃为炔烃，1 mol该气态烃中含氢原子数为(31)/0.5 mol，即4 mol，故烃为CHCCH3。【答案】C9(xx厦门高一检测)乙烯A主要由石油炼制而获得，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，乙烯A可发生如图所示的一系列化学反应，其中属于同种反应类型。根据图回答下列问题：(1)写出A、B、C、D的结构简式：A_，B_，C_，D_。(2)写出、两步反应的化学方程式，并注明反应类型：_，反应类型_。_，反应类型_。【解析】A项为乙烯，其简式为CH2=CH2，由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH，都是加成反应，为CH3CH3与Cl2的取代反应。【答案】(1)CH2=CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH(2)CH2=CH2HClCH3CH2Cl加成反应CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl取代反应10某种塑料分解产物为烃，对这种烃进行以下实验：取一定量的该烃，使其燃烧后的气体通过干燥管，干燥管增重3.6 g；再通过石灰水，石灰水增重17.6 g。经测定，该烃(气体)的密度是相同状况下氢气密度的13倍。请回答：(1)该烃的结构式为_，该烃的名称是_。(2)0.1 mol该烃能与_ g溴发生加成反应；加成产物需_ mol溴蒸气完全取代。【解析】由知：n(C)n(H)211由知M26。由此可知该烃为乙炔。【答案】(1)HCCH乙炔(2)320.2第3课时煤的综合利用苯(教师用书独具)课标要求1认识煤综合利用的意义。2了解苯的主要性质和苯的衍生物在化工生产中的重要作用。课标解读1了解煤的气化、液化、干馏的原理。2了解苯的组成、结构和主要性质。教学地位苯是结构特殊且稳定的不饱和烃，性质也很特殊，在有机化工中非常重要。高考命题年年涉及其组成、结构与性质。(教师用书独具)新课导入建议19世纪中叶，煤的利用得到普及，随着炼焦工业的发展，人们从煤焦油中提取出了一种具有特殊气味的液体，这种液体的组成为C6H6，但性质稳定，不与溴水、酸性KMnO4反应，德国化学家凯库勒经过想象、假设、论证等方法最终确定了这种液体的结构，解释了一些问题。本课时将说明这种液体的结构与性质。教学流程设计课前预习：安排学生课前阅读相关教材内容，完成“课前自主导学”并讨论。步骤1：导入新课，分析本课教学地位。课标解读重点难点1.了解煤的气化、液化和干馏的原理和主要产品。2.了解苯的组成、结构特点并理解其化学性质。1.煤的气化、液化和干馏的化学原理。(重点)2.苯的结构和化学性质。(重难点)煤的综合利用1.煤的气化(1)含义：把煤转化为可燃性气体的过程。(2)原理：制水煤气的反应为：CH2O(g)COH2。(3)应用：制备燃料或化工原料气。2煤的液化(1)含义：煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程。(2)原理：把煤和氢气作用，得到液体燃料；煤气化生成的水煤气(CO和H2)合成液态碳氢化合物和含氧有机化合物。3煤的干馏煤干馏是将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等，煤焦油经分离可得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。1煤的气化和液化是物理变化吗？【提示】不是物理变化，是化学变化。苯的组成、结构和性质1.分子组成与结构分子式为C6H6，结构式为CHCHCHCHCHCH，结构简式为或。空间构型：平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子处于同一平面内，苯分子的结构特点：苯分子中6个碳原子之间的键相同，是一种介于CC和C=C之间的特殊共价键，分子中的6个碳原子和6个氢原子完全等价。2苯的物理性质苯是一种无色、有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，密度比水小，沸点为80.5 ，熔点为5.5 。3化学性质(1)氧化反应苯不能被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，故苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但在空气中可燃烧：2C6H615O212CO26H2O。现象：苯燃烧时发出明亮的火焰，并伴有浓烟。(2)取代反应苯与浓HNO3和浓H2SO4的混合反应，其化学方程式为HONO2NO2H2O苯与液溴在Fe作催化剂作用下可生成溴苯，其反应为Br2BrHBr4有机化合物分子中的基团(1)定义有机化合物分子中的原子团常称为基团。基团不带电，不能独立存在。要注意基团和离子的区别，如羟基的符号为O