第34讲 烃和化石燃料(讲)学生版.docx

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第34讲烃和化石燃料

【学科核心素养】

1.宏观辨识与微观探析：认识烃的多样性，并对烃进行分析；能从不同角度认识烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。

2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的组成、结构及其性质提出可能的假设。能运用有关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

3.科学探究和创新精神：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。

【核心素养发展目标】

1.知道有机物分子是有空间结构的，以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点，认识它们的官能团和性质及应用，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型，知道有机物在一定条件下是可以转化的。

2.认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成、分子结构和性质的差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。

3.结合石油化工了解化学在生产中的具体应用。以煤、石油的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。

【知识点解读】

知识点一、脂肪烃的组成与结构

1．脂肪烃的组成、结构特点和通式

2.典型代表物的分子组成与结构特点

甲烷

乙烯

乙炔

分子式

CH4

C2H4

C2H2

结构式

结构简式

CH4

CH2===CH2

HC≡CH

分子结构特点

正四面体结构，键角为109°28′，由极性键形成的非极性分子

平面结构，键角为120°，所有原子处于同一平面内，非极性分子

直线形结构，键角为180°，分子中所有的原子均处于同一直线上，非极性分子

知识点二、脂肪烃的物理性质变化规律

性质

变化规律

状态

常温下有1～4个碳原子的烃都呈气态(新戊烷常温下呈气态)，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态

沸点

随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低

密度

随着碳原子数的增多，密度逐渐增大，液态烃的密度均比水小

水溶性

均难溶于水

知识点三、脂肪烃的化学性质

1．烷烃的取代反应

(1)取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，第一步反应的方程式为CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl，继续反应依次又生成了CH2Cl2、CHCl3、CCl4。

2．烯烃、炔烃的加成反应

烯烃、炔烃可与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应(X＝Cl、Br、I)。

(1)加成反应：有机物分子中的不饱和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。

(2)乙烯、乙炔的加成反应(写出有关反应的化学方程式)

3．烯烃、炔烃的加聚反应

(1)丙烯加聚反应的化学方程式为

。

(2)乙炔加聚反应的化学方程式为

。

4．二烯烃的加成反应和加聚反应

(1)加成反应

(2)加聚反应：nCH2===CH—CH===CH2eq\o(――→,\s\up7(催化剂))

。

5．脂肪烃的氧化反应

烷烃

烯烃

炔烃

燃烧现象

火焰较明亮

火焰明亮，带黑烟

火焰很明亮，带浓黑烟

通入酸性KMnO4溶液

溶液不褪色

溶液褪色

溶液褪色

【特别提醒】乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，二者褪色原理不同。乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应，高锰酸钾将乙烯氧化成CO2，其自身被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为与单质溴发生了加成反应。

知识点四、乙烯和乙炔的实验室制法

乙烯

乙炔

原理

CH3CH2OHeq\o(――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(170℃))CH2===CH2↑＋H2O

CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑

反应装置

收集方法

排水集气法

排水集气法或向下排空气法

知识点五、苯

1．组成与结构

2．物理性质

颜色

状态

气味

毒性

溶解性

密度

熔、沸点

无色

液体

特殊气味

有毒

不溶于水

比水小

低

3.化学性质

完成下列反应的化学方程式：

(1)燃烧(氧化反应)：2C6H6＋15O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))12CO2＋6H2O(火焰明亮，带浓烟)。

(2)取代反应

①苯与液溴的反应：

；

②苯的硝化反应：

。

(3)加成反应

一定条件下与H2加成：

。

知识点六、芳香烃

1．芳香烃的结构特点

eq\x(芳香烃)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(苯及其,同系物)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(通式：CnH2n－6（n≥6）,成键特点：与苯的成键特点相同,特征反应：能取代，难加成，侧