2024年高考化学一轮复习（全国版） 第9章 第54讲　常见的烃　化石燃料.docxVIP

第54讲常见的烃化石燃料

[复习目标]1.掌握甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。2.了解煤、石油、天然气的综合利用。3.了解常见有机高分子材料的合成及重要应用。

考点一甲烷、乙烯、苯的结构与性质

1．有机化合物的概念

有机化合物：大部分含有碳元素的化合物。但含有碳元素的化合物并不全是有机化合物，如碳酸及其盐、CO、CO2、氰化氢及其盐等仍为无机化合物。

2．烃及其分类

(1)烃：仅含碳、氢两种元素的有机化合物。

(2)烃的分类

3．甲烷、乙烯、苯的结构与物理性质

甲烷

乙烯

苯

分子式

CH4

C2H4

C6H6

球棍模型

比例模型

结构式

结构简式

CH4

CH2==CH2

或

结构特点

只含单键的饱和烃

含碳碳双键的不饱和烃

碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键

立体构型

正四面体

平面形

平面正六边形

物理性质

常温下为无色气体，难溶于水，甲烷密度小于空气，乙烯密度与空气相近

无色、带有特殊气味的液体，易挥发，密度比水小，不溶于水

4．甲烷、乙烯、苯的化学性质

(1)甲烷(CH4)

①稳定性：与强酸、强碱或强氧化剂等一般不发生化学反应。

②燃烧反应：化学方程式为CH4＋2O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O(产生淡蓝色火焰)。

③取代反应：在光照条件下能与Cl2发生取代反应，第一步反应的化学方程式为CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，继续反应依次又生成了CH2Cl2、CHCl3、CCl4。

(2)乙烯(CH2==CH2)

完成下列化学方程式：

①燃烧反应

CH2==CH2＋3O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。

②

③加聚反应

nCH2==CH2eq\o(――→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2。

(3)苯(C6H6)

完成下列化学方程式：

①燃烧反应

2C6H6＋15O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))12CO2＋6H2O(火焰明亮，产生浓重的黑烟)。

②取代反应

苯与液溴的取代反应：

＋Br2eq\o(――→,\s\up7(FeBr3))＋HBr。

苯的硝化反应：

＋HNO3eq\o(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O。

③加成反应

一定条件下与H2加成：

＋3H2eq\o(――→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))。

5．烷烃和同系物

(1)烷烃的结构与性质

通式

CnH2n＋2(链状烷烃，n≥1)

结构

链状烷烃(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列；碳原子间以单键相连，其余价键均被氢原子饱和

特点

一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1molCnH2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)NA

物理性质

密度：随着分子中碳原子数的增加而增大，但都小于水的密度；

熔、沸点：随分子中碳原子数的增加而升高；

状态：气态→液态→固态，碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态

化学性质

取代反应；氧化反应(燃烧)；分解反应(高温裂解)

(2)同系物

定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。

①链状烷烃的同系物：分子式都符合通式CnH2n＋2(n≥1)，如CH4、CH3CH3、互为同系物。

②苯的同系物：分子式都符合通式CnH2n－6(n≥7)，如、互为同系物。

6．烃的常见反应类型

(1)取代反应：有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应。

(2)加成反应：有机化合物分子中的双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合，生成新的有机化合物的反应。

1．1mol甲烷和1mol氯气发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl()

2．向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置，溶液的紫红色逐渐褪去，静置后溶液分层()

3．甲烷中混有乙烯气体，可通过酸性高锰酸钾溶液除去()

4．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)()

5．用溴水鉴别苯和正己烷()

6．C2H4与C3H6一定互为同系物()

答案1.×2.×3.×4.√5.×6.×

一、烃的性质和应用

1．下列关于常见烃的认识正确的是()

A．C2H6与氯气发生取代反应、C2H4与HCl发生加成反应均可得到纯净的C2H5Cl

B．将甲烷和乙烯的混合气体通过盛有浓溴水的洗气瓶，即可提纯甲烷

C．乙烯结构中含有碳碳双键，苯中不含有碳碳双键，但两者均可以发生加成反应

D．甲烷和苯都是常见的燃料，燃烧时甲烷的火焰更明亮

答案C

解析C2H6与氯气发生取代反应得到的取代产物不唯一，无法得到纯净的C2H