山东科技版化学高考第一轮复习——烃学案含答案

山东科技版化学高考第一轮复习——烃学案含答案

年 级 高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 内容标题 高三第一轮复习：《化学选修5》第1章 第3节 ‎【本讲教育信息】‎ 一. 教学内容：‎ 高考第一轮复习《化学选修5》‎ 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 第3节 烃 ‎1、烃概述 ‎2、烷烃的性质。‎ ‎3、烯烃和炔烃的性质。‎ ‎4、苯及其同系物的化学性质。‎ 二. 教学目的：‎ ‎1、了解烃的概念及结构特点。‎ ‎ 2、掌握烯烃、炔烃的命名规则。‎ ‎ 3、掌握烷烃、烯烃、炔烃及苯和苯的同系物的化学性质。‎ 三. 重点和难点：‎ ‎1、烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的化学性质。‎ ‎2、烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的结构与性质的关系。‎ ‎ 3、烯烃和炔烃的命名。‎ 四. 考点分析：‎ 本节内容在高考中的主要考查点是：‎ ‎1、烃的化学性质。‎ ‎2、不同类别烃的性质与结构的关系。‎ ‎3、烃的命名。‎ 五. 知识要点：‎ ‎1、分子里碳原子跟碳原子都以___________结合成___________，碳原子剩余的__________跟氢原子结合的烃叫烷烃。烷烃的通式为____________________，烷烃的主要化学性质有__________和__________。‎ ‎2、烯烃是分子中含有__________的__________链烃的总称，分子组成的通式为_________，最简式为__________。烯烃的主要化学性质：__________，__________，__________，简单地记为__________三字。‎ ‎3、乙炔燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，这是因为乙炔_______________________。‎ ‎4、乙炔与溴水发生加成反应的化学方程式是_________________，__________________。‎ ‎5、炔烃典型的化学性质有：（1）____________________，（2）____________________，（3）____________________。其通式是____________________。‎ ‎6、苯分子呈____________，分子中碳碳键是一种介于____________之间的特殊的键，不存在单双键交替，性质稳定。‎ ‎7、苯及其同系物在一定条件下可与发生____________反应，方程式为：‎ ‎8、苯及其同系物____________与氢气发生加成反应，但在催化剂条件下，加热加压，也能生成相应的____________烃。如：‎ 苯及其同系物与氢气发生加成反应的困难程度以及它们均不能使溴水褪色的事实，进一步说明苯环上的化学键不是一般的____________和____________，而是一种介于__________之间的一种特殊的化学键。‎ ‎9、苯____________使酸性溶液褪色，但苯的同系物可以使酸性溶液褪色。在苯的同系物中，如果与苯环相连的碳原子上连有____________，它就能被酸性溶液氧化，生成。如：‎ 苯环侧链的烃基被酸性溶液氧化，是由于____________的影响造成的。‎ ‎［注意］‎ ‎（一）烯烃和炔烃的命名跟烷烃类似，所不同的是不论是确定主链还是编号，都应先考虑双键、－叁键在主链内，且它们的位号最小，最后读名时要求表示出双键或叁键的位置。命名的步骤是：‎ ‎（1）确定包括双键或叁键在内的碳原子数目最多的碳链为主链；‎ ‎（2）主链上碳原子的位号顺序从离双键或叁键较近的一端算起；‎ ‎（3）双键或叁键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯、炔字样的前面。‎ 例如：正确名称为2－乙基－1－戊烯。‎ ‎（二）‎ ‎（1）以表示苯分子结构的形式又叫做“键线式”，它以线段表示碳碳键，以线段的拐点表示碳元素符号、氢元素符号，碳氢键全省略，而其他的元素符号以及相应的键不省略。键线式是表示有机物结构简式的形式之一，在中学化学中主要用于表示苯环的结构简式。‎ ‎（2）结构简式正确地表示了苯分子结构的客观特点，而凯库勒式不符合苯分子结构的实际情况。但是，以凯库勒式表示苯分子结构的方法仍被沿用。‎ ‎（3）在用凯库勒式表示苯的分子结构时，绝不应认为苯环是碳碳间以单、双键交替构成的环状结构。实际上，苯分子里任意两个直接相邻的碳原子之间的化学键都是一种介于单、双键之间的独特的键，这可以从以下事实中得到证明。‎ ‎①苯分子中的碳碳键的键长和键能都介于碳碳单键和碳碳双键之间。‎ ‎②是同一种物质而非同分异构体。‎ ‎③从性质上讲，苯分子不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能与发生加成反应。‎ ‎（三）‎ 苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般情况下也不能与溴发生加成反应，说明苯的化学性质比烯烃、炔烃稳定。但苯的化学稳定性是相对的，在一定条件下，苯也能发生某些化学反应。跟其他烃一样，苯也易燃烧；由于苯分子里的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，所以苯既有与烷烃相似的化学性质——取代反应，又有与烯烃相似的化学性质——加成反应。‎ ‎（四）‎ ‎（1）石油的组成 ‎①石油主要成分所含的元素是碳和氢，此外还含有硫、氧、氮等。‎ ‎②石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。‎ ‎（2）石油的分离 ‎①石油炼制和加工的主要目的是：a. 将混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用；b. 将含碳原子数较多的烃转变成含碳原子数较少的烃，以提高轻质液体燃料的产量。‎ ‎②石油的分馏是利用各种烃具有不同的沸点，通过不断的加热汽化和冷凝液化，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物的过程。‎ ‎（3）石油的分馏实验 装置：蒸馏装置，注意所用温度计水银球的位置应当在蒸馏烧瓶支管口处，因为它测定的是所得馏分的沸点范围。‎ 操作注意事项：①被加热的是易燃易爆物质，故装置气密性要好，注意加入药品前检验整套装置的气密性；②为防止暴沸，应在加热之前放入几片碎瓷片；③注意加热之前先接通冷却水，而停止加热后，仍要继续通冷却水一段时间；④若所用药品为原油，应在收集器上接一导管，将残余尾气导出室外，以防发生事故。‎ ‎（4）煤 ‎①煤的干馏指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，产品有一油（煤焦油）、一气（焦炉气）、一固（焦炭）、一水（粗氨水）。‎ ‎②几种气体的主要成分的比较 名称 来源 主要成分 高炉煤气 炼铁高炉 ‎、CO等 水煤气 水煤气炉 CO、等 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 油田气 油田 低级烷烃 天然气 天然气 甲烷 裂解气 裂解炉 ‎“三烯二炔”‎ 焦炉气 炼焦炉 等 ‎（五）‎ ‎（1）同温同压下烃完全燃烧后气体体积变化（△V）‎ 若生成液态水：‎ ‎△V减小值只与烃分子中的H原子数有关，与C原子数有关，且燃烧后气体体积一定减小。‎ 若燃烧后生成气态水：‎ 则烃分子中H原子数：‎ ‎△V值只与H原子数有关，可能增大、减小或不变。‎ ‎（2）等质量的烃（）值大的耗氧量大，等质量烃中耗氧量最大。‎ ‎（3）等质量具有相同最简式的有机物（如）耗氧量相同。‎ ‎（4）质量一定时，无论以何种比例混合C%相同的有机物，完全燃烧时，生成的相同。‎ 质量一定时，无论以何种比例混合H%相同的有机物，完全燃烧时，生成的相同。‎ 质量一定时，无论以何种比例混合最简式相同的有机物，完全燃烧时，耗氧量相同，生成的相同，生成的相同。‎ ‎（5）有机物燃烧生成的和的物质的量之比等于1时为的有机物，小于1时为的有机物，大于1时为炔或苯的同系物。‎ ‎（六）‎ ‎【典型例题】‎ 例1. 下列有机物命名正确的是（ ）‎ ‎ A. 3，3－二甲基丁烷 B. 3－甲基－2－乙基戊烷 ‎ C. 2，3－二甲基戊烯 D. 3－甲基－1－戊烯 分析：可按名称写出相应的结构式，重新命名，判断名称是否正确。‎ A. 结构为，根据从离支链较近的一端开始给主链碳原子编号的原则，应命名为2，2－二甲基丁烷，A不正确。‎ B. 结构为，主链碳原子为6而不是5，命名为戊烷不正确，名称应为3，4－二甲基己烷，B亦不正确。‎ C. 项命名未指明双键位置，因此无法确定其结构，则C名称不正确。‎ D. 结构为，符合命名原则。‎ 答案：D 例2. 苏丹红一号（sudan I）是一种偶氮染料，不能作为食品添加剂使用。它是由苯胺和2－萘酚为主要原料制备的，它们的结构简式如下所示：‎ ‎（1）苏丹红一号的化学式（分子式）为____________。‎ ‎（2）在下面化合物A~D中，与2－萘酚互为同分异构体的有（填字母代号）____________ ________________________（提示：）‎ ‎（3）上述化合物（C）含有的官能团是____________。‎ ‎（4）在适当的条件下，2－苯酚经反应可得到芳香化合物E（），1 mol E与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳‎44.8L（标准状况），E与溴在有催化剂存在时反应只能生成两种一溴取代物，两种一溴取代物的结构简式分别是____________，E与碳酸氢钠反应的化学方程式是____________。‎ ‎（5）若将E与足量乙醇在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为的新化合物，该反应的化学方程式是________________________，反应类型是____________。‎ 分析：本题通 过“苏丹红一号”这一社会热点为新情境综合考查了分子式、同分异构体、官能团、有机反应类型等知识，侧重考查了知识迁移能力和综合能力，要求学生关注社会热点问题，善于将所学知识与社会热点、科技生活和工农业生产相联系。根据苏丹红一号的结构简式和同分异构体的定义，可以解决第（1）（2）（3）题。1 mol E和溶液反应，放出可知E中存在－COOH而不是－OH，因为酚－OH的酸性比弱。由反应关系：，每个E分子中含有两个－COOH，再结合分子式，可以确定E的结构简式为。E与浓、乙醇共热时发生酯化反应，每1 mol E消耗2 mol乙醇。‎ 答案：（1） （2）（A）（B）（C）‎ ‎（3）碳碳双键、醛基 例3. 目前国内很多地区已开始使用天然气来替代管道煤气作为民用燃料，管道煤气的主要成分是CO、和少量烃类，天然气的主要成分是，它们的燃烧反应如下：‎ 根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_____________，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是___________（填“增大”或“减小”）进风口，如不作改进可能产生的不良结果是__________________。管道煤气中含有烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：‎ 乙烷 丙烷 丁烷 熔点（℃）‎ ‎－183.3‎ ‎－189.7‎ ‎－138.4‎ 沸点（℃）‎ ‎－88.6‎ ‎－42.1‎ ‎－0.5‎ 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈现断续状态的原因是____________。‎ 分析：这道题与日常生活联系密切，要常识性了解，天然气、液化石油气、煤气的成分，及其燃烧的特点，及它们的物理性质、熔、沸点的高低。‎ 答案：天然气 增大 不能充分燃烧，生成有毒的CO 丁烷在低温下凝结为液体，使管道内气体不流畅 例4. 电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。‎ ‎（1）产生的氧气按从左到右的流向，所选装置各导管的连接顺序是____________。‎ ‎（2）C装置中浓的作用是________________________。‎ ‎（3）D装置中的作用是________________________。‎ ‎（4）燃烧管中CuO的作用是________________________。‎ ‎（5）若准确称取‎0.90g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加‎1.32g，B管质量增加‎0.54g，则该有机物的最简式为____________。‎ ‎（6）要确立该有机物的分子式，还要知道________________________。‎ 分析：（5）‎ 故最简式为。‎ 答案：（1）g f e h i c （或d） d（或c） a（或b） b（或a）‎ ‎（2）吸收水分，得到干燥的氧气 ‎（3）催化剂，加快的生成速率 ‎（4）使有机物充分氧化生成和 ‎（5）‎ ‎（6）有机物的相对分子质量