《人教版高中化学 第二章第一节脂肪烃课件 新人教选修5.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中化学 第二章第一节脂肪烃课件 新人教选修5.ppt（88页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十三章第十三章 烃和卤代烃烃和卤代烃2021/8/9 星期一1学案学案36 36 脂肪烃脂肪烃2021/8/9 星期一2轻松学教材轻松学教材一一 甲烷甲烷 乙烯乙烯 乙炔乙炔2021/8/9 星期一31.1.组成和结构组成和结构2021/8/9 星期一42.2.物理性质物理性质实验室收集甲烷实验室收集甲烷 乙烯乙烯 乙炔乙炔,均可采用排水集气法均可采用排水集气法,理由是三理由是三者均难溶于水者均难溶于水,也可采用向下排空气法也可采用向下排空气法,理由是三者的密度均理由是三者的密度均比空气小比空气小,但乙烯一般不用这种收集方法但乙烯一般不用这种收集方法,因为乙烯和空气的因为乙烯和空气的密度相差
2、甚小密度相差甚小 2021/8/9 星期一53.3.化学性质化学性质(1)(1)甲烷的取代反应甲烷的取代反应(以甲烷与以甲烷与ClCl2 2的取代为例的取代为例)反应条件反应条件:光照光照 反应原理反应原理:(:(用化学方程式表示用化学方程式表示)2021/8/9 星期一6反应特点反应特点CHCH4 4分子中的氢原子逐步被氯原子替代分子中的氢原子逐步被氯原子替代,每从每从CHCH4 4分子中取代分子中取代1 1 mol Hmol H原子原子,消耗消耗1 mol Cl1 mol Cl2 2分子分子(2)(2)乙烯乙烯 乙炔的加成反应乙炔的加成反应乙烯使溴水褪色的化学方程式为乙烯使溴水褪色的化学方
3、程式为:CHCH2 2=CH=CH2 2+Br+Br2 2 CH CH2 2BrCHBrCH2 2BrBr 乙烯与乙烯与HClHCl反应的化学方程式为反应的化学方程式为:CHCH2 2=CH=CH2 2+HCl CH+HCl CH3 3CHCH2 2ClCl 2021/8/9 星期一7乙炔与足量溴水反应的化学方程式为乙炔与足量溴水反应的化学方程式为:CHCH+2BrCHCH+2Br2 2CHBrCHBr2 2 CHBrCHBr2 2 乙炔与足量乙炔与足量H H2 2反应的化学方程式为反应的化学方程式为:CHCH+2HCHCH+2H2 2 CH CH3 3CHCH3 3 乙炔与乙炔与HClHCl
4、反应制氯乙烯的化学方程式反应制氯乙烯的化学方程式:CHCH+HCl CHCHCH+HCl CH2 2=CHCl=CHCl(3)(3)乙烯的加聚反应乙烯的加聚反应乙烯制聚乙烯的化学方程式为乙烯制聚乙烯的化学方程式为:2021/8/9 星期一8(4)(4)氧化反应氧化反应燃烧燃烧2021/8/9 星期一9乙烯、乙炔均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色。乙烯、乙炔均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色。特别提醒特别提醒:掌握有机反应时掌握有机反应时,不但要理解反应的原理不但要理解反应的原理,还要特还要特别注意反应条件及参加反应的物质的状态别注意反应条件及参加反应的物质的状态,如烷烃可以和溴如烷烃可以和
5、溴蒸气或液溴在光照条件或加热时发生反应蒸气或液溴在光照条件或加热时发生反应,和溴水却不反应和溴水却不反应,而烯烃和溴蒸气而烯烃和溴蒸气 液溴及水溶液中的液溴及水溶液中的BrBr2 2均能发生加成反应均能发生加成反应,且不需特别的反应条件且不需特别的反应条件 2021/8/9 星期一104.4.乙烯和乙炔的实验室制法乙烯和乙炔的实验室制法原理分别为原理分别为:2021/8/9 星期一11二二 烷烃烷烃 烯烃和炔烃烯烃和炔烃1.1.概念概念:烷烃是分子中碳原子之间以单键结合成链状烷烃是分子中碳原子之间以单键结合成链状,碳原子碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的烃剩余的价键全部跟氢原子结合的烃,其通式
6、为其通式为C Cn nH H2n+22n+2(n1);(n1);单烯烃是分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃单烯烃是分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃,分子通式分子通式为为C Cn nH H2n2n(n2);(n2);单炔烃是分子里含有一个碳碳三键的不饱和单炔烃是分子里含有一个碳碳三键的不饱和链烃链烃,分子通式为分子通式为C Cn nH H2n-22n-2(n2)(n2)2021/8/9 星期一122.2.物理性质物理性质(1)(1)沸点及状态沸点及状态:随着碳原子数的增多随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高沸点逐渐升高 常温下常温下1414个碳原子的烃为气态个碳原子的烃为气态(新戊烷例外新戊烷例外
7、),),随碳原子数的增多随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态逐渐过渡到液态 固态固态(2)(2)相对密度相对密度:随着碳原子数的增多随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大相对密度逐渐增大,密度密度均比水的小均比水的小(3)(3)在水中的溶解性在水中的溶解性:均难溶于水均难溶于水(4)(4)烃的同分异构体烃的同分异构体,支链越多支链越多,沸点越低沸点越低 2021/8/9 星期一133.3.化学性质化学性质(1)(1)均易燃烧均易燃烧,燃烧的化学反应通式为燃烧的化学反应通式为:(2)(2)烷烃不能被酸性烷烃不能被酸性KMnOKMnO4 4溶液等氧化剂氧化溶液等氧化剂氧化,在光照条件下易在光照条件下易和
8、卤素单质发生取代反应和卤素单质发生取代反应(3)(3)烯烃和炔烃易被酸性烯烃和炔烃易被酸性KMnOKMnO4 4等氧化剂氧化等氧化剂氧化,易发生加成反应易发生加成反应和加聚反应和加聚反应 2021/8/9 星期一14三三 脂肪烃的来源及应用脂肪烃的来源及应用来源来源条件条件产品产品石油石油常压分馏常压分馏石油气石油气 汽油汽油 煤油煤油 柴油等柴油等减压分馏减压分馏润滑油润滑油 石蜡等石蜡等催化裂化催化裂化 裂解裂解轻质油轻质油 气态烯烃气态烯烃催化重整催化重整芳香烃芳香烃天然气天然气-甲烷甲烷煤煤干馏干馏芳香烃芳香烃直接或间接液化直接或间接液化燃料油燃料油 化工原料化工原料2021/8/9
9、星期一15四四 烃的燃烧规律烃的燃烧规律1.1.耗氧量大小比较耗氧量大小比较(1)(1)等质量的烃等质量的烃(C(Cx xH Hy y)完全燃烧完全燃烧,耗氧量与耗氧量与C C或或H H的质量分数有的质量分数有关关 C C的质量分数越高的质量分数越高,耗氧量越少耗氧量越少,或或y/xy/x值越小值越小,耗氧量越少耗氧量越少(2)(2)等质量的烃等质量的烃,若最简式相同若最简式相同,完全燃烧耗氧量相同完全燃烧耗氧量相同,且燃烧且燃烧产物也相同产物也相同 推广推广:最简式相同的烃无论以何种比例混合最简式相同的烃无论以何种比例混合,只只要总质量相同要总质量相同,耗氧量就相同耗氧量就相同 2021/8
10、/9 星期一16(3)(3)等物质的量的烃完全燃烧时等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量取决于耗氧量取决于(x+)(x+)值的大值的大小小 其值越大其值越大,耗氧量越多耗氧量越多(4)(4)等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯和如乙烯和乙醇乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时或加成产物的同分异构体完全燃烧时,耗氧量相同耗氧量相同 2021/8/9 星期一172.2.气态烃气态烃CxHyCxHy在氧气中完全燃烧后在氧气中完全燃烧后,气体物质的量变化气体物质的量变化(在一在一定压强定压强 100 100 以上条件下以上条件下)反应前后气体总体积不变
11、的有甲烷反应前后气体总体积不变的有甲烷 乙烯和丙炔乙烯和丙炔 2021/8/9 星期一183.3.烃完全燃烧后烃完全燃烧后(相同状况下相同状况下)CO)CO2 2与与H H2 2O O物质的量关系物质的量关系(1)n(CO(1)n(CO2 2)n(H)n(H2 2O)O)(2)(2)在烃分子中在烃分子中,具有相同碳原子数的烃混合具有相同碳原子数的烃混合,只要混合物总只要混合物总物质的量恒定物质的量恒定,完全燃烧后生成完全燃烧后生成COCO2 2的量一定的量一定 2021/8/9 星期一19特别提醒特别提醒:气态混合烃在足量氧气中充分燃烧时气态混合烃在足量氧气中充分燃烧时,若体积缩小若体积缩小,
12、氢原子平均数小于氢原子平均数小于4,4,则必含则必含C C2 2H H2 2(温度在温度在100 100 以上以上),),两气态两气态烃混合烃混合,充分燃烧后充分燃烧后,生成生成COCO2 2气体体积小于气体体积小于2 2倍原混合气体的倍原混合气体的体积体积,则原混合烃中必含则原混合烃中必含CHCH4 4,若生成水的物质的量小于若生成水的物质的量小于2 2倍原倍原混合烃的物质的量混合烃的物质的量,则必含则必含C C2 2H H2 2 2021/8/9 星期一20体验热身体验热身1.1.分别燃烧下列各组物质中的两种有机化合物分别燃烧下列各组物质中的两种有机化合物,所得所得COCO2 2和和H H
13、2 2O O的物质的量之比相同的是的物质的量之比相同的是()()A.A.乙烯乙烯 乙炔乙炔 B.B.乙醇乙醇 乙醚乙醚(C(C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5)C.C.甲苯甲苯 乙苯乙苯 D.D.乙酸乙酸 丁醛丁醛答案答案:D:D2021/8/9 星期一21解析解析:有机物燃烧后所得有机物燃烧后所得COCO2 2和和H H2 2O O的物质的量之比相同的物质的量之比相同,则组则组成两种有机物的碳原子与氢原子个数比也相同成两种有机物的碳原子与氢原子个数比也相同,符合这一组符合这一组成的是乙酸成的是乙酸(C(C2 2H H4 4O O2 2)和丁醛和丁醛(C(C4 4H H8 8O)O
14、)2021/8/9 星期一222.2.某烃的结构简式为某烃的结构简式为有关其分子结构的叙述正确的是有关其分子结构的叙述正确的是()()A.A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为分子中一定在同一平面上的碳原子数为6 6B.B.分子中一定在同一平面上的碳原子数为分子中一定在同一平面上的碳原子数为7 7C.C.分子中在同一直线上的碳原子数为分子中在同一直线上的碳原子数为4 4D.D.分子中在同一直线上的碳原子数为分子中在同一直线上的碳原子数为5 5答案答案:A:A2021/8/9 星期一232021/8/9 星期一243.3.下列叙述中下列叙述中,正确的是正确的是()()A.A.变质的油脂有特殊难闻
15、的气味变质的油脂有特殊难闻的气味,是由于油脂发生了水解反是由于油脂发生了水解反应应B.B.除去苯中的少量乙醇除去苯中的少量乙醇,加浓硫酸加浓硫酸 乙酸加热乙酸加热,通过酯化反应通过酯化反应而除去乙醇而除去乙醇C.C.将乙烯通入溴水中将乙烯通入溴水中,溴水褪色溴水褪色,是因为发生了加成反应是因为发生了加成反应D.D.高分子材料高分子材料 盐酸盐酸 水煤气水煤气 沼气沼气 石油等是混合物石油等是混合物,而而C C5 5H H1212一定是纯净物一定是纯净物答案答案:C:C2021/8/9 星期一25解析解析:A:A项发生了氧化反应项发生了氧化反应,B,B项乙酸乙酯易溶于苯项乙酸乙酯易溶于苯,且酯化
16、反且酯化反应为可逆反应应为可逆反应,C,C项溴与乙烯发生了加成反应项溴与乙烯发生了加成反应,D,D项项C C5 5H H1212有三种有三种同分异构体同分异构体 2021/8/9 星期一264.4.分子式为分子式为C C5 5H H1010的烯烃共有的烯烃共有(要考虑顺反异构体要考虑顺反异构体)()()A.5A.5种种 B.6B.6种种 C.7C.7种种 D.8D.8种种答案答案:B:B2021/8/9 星期一272021/8/9 星期一285.35.3种气态烃的混合物与足量的氧气共种气态烃的混合物与足量的氧气共a mL,a mL,混合点燃后混合点燃后,恢恢复到原来的状态复到原来的状态(150
17、(150 1.01101.01105 5 Pa),Pa),体积仍为体积仍为amL,amL,则则3 3种种烃可能是烃可能是()()A.CHA.CH4 4 C C2 2H H4 4 C C3 3H H4 4 B.CB.C2 2H H6 6 C C3 3H H6 6 C C4 4H H6 6C.CHC.CH4 4 C C2 2H H6 6 C C3 3H H6 6 D.CD.C2 2H H4 4 C C2 2H H2 2 C C3 3H H6 6答案答案:AD:AD2021/8/9 星期一292021/8/9 星期一306.6.有机物有机物A A可视为是烃可视为是烃B B分子中的所有氢原子被烃分子中
18、的所有氢原子被烃C C分子中最分子中最简单的烃基取代而得到的简单的烃基取代而得到的 且已知且已知:AA遇遇BrBr2 2的的CClCCl4 4溶液不褪色溶液不褪色,其一氯代物只有一种其一氯代物只有一种 一定量的一定量的B B完全燃烧完全燃烧,产物中产物中n(COn(CO2 2)n(H)n(H2 2O)=21,O)=21,且且26M26Mr r(B)78(B)78 烃烃C C为饱和链烃为饱和链烃,通常情况下呈气态通常情况下呈气态,其同分异构体不超过其同分异构体不超过2 2种种,而二溴代物有而二溴代物有3 3种种 2021/8/9 星期一31试回答下列问题试回答下列问题:(1)(1)烃烃B B的最
19、简式为的最简式为_,_,分子式为分子式为_(2)(2)烃烃C C的的3 3种二溴代物的结构简式为种二溴代物的结构简式为_,_,_,_,_ CHCHC C4 4H H4 42021/8/9 星期一32(3)A(3)A的分子式为的分子式为_ C C8 8H H12122021/8/9 星期一33解析解析:由由(2)(2)可知可知,B,B的最简式为的最简式为CH,CH,又因为烃中的氢原子数为又因为烃中的氢原子数为偶数偶数,且且26M26Mr r(B)78,(B)78,故故B B的分子式只能为的分子式只能为C C4 4H H4 4;由由(3)(3)可知烃可知烃C C为异丁烷为异丁烷,因为只有异丁烷的二
20、溴代物有因为只有异丁烷的二溴代物有3 3种种 最简单的烃基最简单的烃基为甲基为甲基(CH(CH3 3),),取代取代B B中的四个氢原子中的四个氢原子,则则A A为为C C4 4(CH(CH3 3)4 4,分子式分子式为为 C C8 8H H1212 2021/8/9 星期一34重点探究重点探究乙烯的实验室制法乙烯的实验室制法2021/8/9 星期一352021/8/9 星期一36(4)(4)注意事项注意事项:浓浓H H2 2SOSO4 4的作用是催化剂与脱水剂的作用是催化剂与脱水剂 2021/8/9 星期一37碎瓷片的作用是防止反应液暴沸碎瓷片的作用是防止反应液暴沸 温度计水银球的位置应插入
21、液面以下又不与烧瓶底接触温度计水银球的位置应插入液面以下又不与烧瓶底接触,作用是测量反应液的温度作用是测量反应液的温度,以便控制反应的进行以便控制反应的进行 反应温度要迅速升高至反应温度要迅速升高至170,170,目的是为了减少副反应的发目的是为了减少副反应的发生生 在反应过程中在反应过程中,有黑色的炭颗粒和有黑色的炭颗粒和COCO2 2气体产生气体产生:2021/8/9 星期一38 乙炔的实验室制法乙炔的实验室制法1.1.化学反应原理化学反应原理CaCCaC2 2+2H+2H2 2OHCCH+Ca(OH)OHCCH+Ca(OH)2 2说明说明:碳化钙碳化钙(CaC(CaC2 2)属于离子型碳
22、化物属于离子型碳化物,它遇水可以水解它遇水可以水解,即碳即碳化钙中的钙离子跟化钙中的钙离子跟H H2 2O O中的中的OHOH-生成氢氧化物生成氢氧化物,伴随产生的伴随产生的HH与碳化物中的碳原子结合成相应的烃与碳化物中的碳原子结合成相应的烃 即即CaCCaC2 2+2HOH +2HOH Ca(OH)Ca(OH)2 2+HCCH+HCCH 同理同理:ZnC:ZnC2 2+2HOHZn(OH)+2HOHZn(OH)2 2+CHCH+CHCHAlAl4 4C C3 3+12H-OH4Al(OH)+12H-OH4Al(OH)3 3+3CH+3CH4 42021/8/9 星期一392.2.仪器装置设计
23、仪器装置设计从物质的状态从物质的状态 反应条件等方面看反应条件等方面看,电石跟水反应制备乙炔气电石跟水反应制备乙炔气体的反应属于体的反应属于“”“”的类型的类型,与实验室中以与实验室中以ZnZn和稀和稀H H2 2SOSO4 4溶液制备溶液制备H H2 2的反应类型相同的反应类型相同 因此因此,制乙炔气体可采制乙炔气体可采用用“制氢简易装置制氢简易装置”,如图所示如图所示 2021/8/9 星期一403.3.实验操作步骤设计实验操作步骤设计该实验与大多数制备实验相似该实验与大多数制备实验相似,操作步骤为操作步骤为:连接各仪器组装连接各仪器组装为整套装置为整套装置;检验装置的气密性检验装置的气密
24、性;将化学药品加到各仪器中去将化学药品加到各仪器中去;使反应物混合使反应物混合;收集气体收集气体 2021/8/9 星期一414.4.应注意的问题应注意的问题(1)(1)由于由于CaCCaC2 2与与H H2 2O O的反应太剧烈的反应太剧烈,即便是即便是CaCCaC2 2与与H H2 2O O的蒸气接触的蒸气接触,它们也能顺利地反应它们也能顺利地反应,反应又是放热的反应又是放热的,所以实验中要获得平所以实验中要获得平稳的乙炔气流稳的乙炔气流,主要措施有主要措施有:以饱和以饱和NaClNaCl溶液代替水溶液代替水;通通过分液漏斗向广口瓶中加水过分液漏斗向广口瓶中加水(或饱和或饱和NaClNaC
25、l溶液溶液)时时,要慢要慢 要少要少(2)(2)实验室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的实实验室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置作制备乙炔气体的实验装置验装置作制备乙炔气体的实验装置 主要原因是主要原因是:当关闭启普当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后,CaC,CaC2 2和水和水蒸气的反应还在进行蒸气的反应还在进行;反应使启普发生器内气体物质的量增反应使启普发生器内气体物质的量增大大,气体温度升高气体温度升高,气体压强增大气体压强增大,很可能引发事故很可能引发事故 2021/8/9 星期一42(3)(3)以电
26、石制得的乙炔气体中往往含有以电石制得的乙炔气体中往往含有H H2 2S S PHPH3 3等杂质等杂质,使混合使混合气体通过盛有气体通过盛有CuSOCuSO4 4溶液的洗气瓶可使杂质除去溶液的洗气瓶可使杂质除去(4)(4)由于电石易跟水反应由于电石易跟水反应,所以电石要密封后放于干燥处所以电石要密封后放于干燥处 注意注意:(1):(1)实验中棉花团的作用实验中棉花团的作用:为了防止产生的泡沫进入导气管为了防止产生的泡沫进入导气管,应在导气管附近塞入少量应在导气管附近塞入少量棉花棉花 2021/8/9 星期一43(2)(2)另三个涉及另三个涉及“棉花团棉花团”的化学实验的化学实验 用用KMnOK
27、MnO4 4制制O O2 2:防止防止KMnOKMnO4 4粉末进入导气管粉末进入导气管 实验室制氨气实验室制氨气:把棉花团放在收集把棉花团放在收集NHNH3 3的试管口处的试管口处,防止防止NHNH3 3与空气对流与空气对流 把浸有稀把浸有稀H H2 2SOSO4 4的棉花团放在试管口吸收多余的棉花团放在试管口吸收多余NHNH3 3,以防污染以防污染 干燥干燥:干燥管的出气口塞一团棉花干燥管的出气口塞一团棉花,防止粉末被气流冲出干防止粉末被气流冲出干燥管燥管 2021/8/9 星期一44命题聚焦命题聚焦聚焦聚焦1 1 乙炔的实验室制取乙炔的实验室制取【例例1 1】图中的实验装置可用于制取乙炔
28、图中的实验装置可用于制取乙炔 请填空请填空:(1)(1)图中图中,A,A管的作用是管的作用是_,_,制取乙炔的化学方程式是制取乙炔的化学方程式是_ 通过管高度的调整来控制电石与水的反应，达到随用随制的目的通过管高度的调整来控制电石与水的反应，达到随用随制的目的CaCCaC2 2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCH2021/8/9 星期一45(2)(2)乙炔通入乙炔通入KMnOKMnO4 4酸性溶液中观察到的现象是酸性溶液中观察到的现象是_,乙炔发生了乙炔发生了_反应反应(3)(3)乙炔通入溴的乙炔通入溴的CClCCl4 4溶液中观察到的现象是溶液中观察到的现
29、象是_,乙炔发生了乙炔发生了_反应反应(4)(4)为了安全为了安全,点燃乙炔前应点燃乙炔前应_,乙炔燃烧时的实验乙炔燃烧时的实验现象是现象是_ 紫色的紫色的KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色氧化氧化溴的溴的CClCCl4 4溶液由橙色变为无色溶液由橙色变为无色加成加成验纯验纯明亮的火焰明亮的火焰,有黑烟有黑烟2021/8/9 星期一46解析解析:本题考查实验室制取乙炔的原理以及乙炔的性质本题考查实验室制取乙炔的原理以及乙炔的性质,同时同时,通过合理的设计反应发生器考查学生对实验的理解及灵活应通过合理的设计反应发生器考查学生对实验的理解及灵活应变的能力变的能力 实验室通过电石和实验室通过电石
30、和H H2 2O O反应制取乙炔反应制取乙炔:CaC:CaC2 2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCH 图示装置可通过调节图示装置可通过调节A A管的管的高度高度,控制反应的发生和停止控制反应的发生和停止;将将A A管提高管提高,右管中水面上升右管中水面上升,与电石接触发生反应与电石接触发生反应;将将A A管降低管降低,右管中水面下降右管中水面下降,与电石脱与电石脱离离,反应停止反应停止 C C2 2H H2 2能使能使KMnOKMnO4 4溶液和溶液和BrBr2 2的的CClCCl4 4溶液褪色溶液褪色,分别分别发生氧化反应和加成反应发生氧化反应和加成反应
31、 C C2 2H H2 2等可燃性气体在点燃前必须验等可燃性气体在点燃前必须验纯纯,以免发生爆炸以免发生爆炸 2021/8/9 星期一47聚焦聚焦2 2 烃的燃烧计算烃的燃烧计算【例例2 2】某一定量的苯的同系物完全燃烧某一定量的苯的同系物完全燃烧,生成的气体依次生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰通过浓硫酸和碱石灰,经测定经测定,前者质量增加前者质量增加10.8 g,10.8 g,后者质后者质量增加量增加39.6 g(39.6 g(设均为完全吸收设均为完全吸收),),又知经氯化处理后又知经氯化处理后,该苯的该苯的同系物苯环上的一氯代物同系物苯环上的一氯代物 二氯代物二氯代物 三氯代物都只有一种三
32、氯代物都只有一种,根据上述条件根据上述条件:(1)(1)推断该苯的同系物的分子式推断该苯的同系物的分子式;答案：答案：C C9 9H H12122021/8/9 星期一48(2)(2)写出该苯的同系物的结构简式写出该苯的同系物的结构简式 2021/8/9 星期一492021/8/9 星期一50(2)(2)由该苯的同系物的苯环上的一氯代物由该苯的同系物的苯环上的一氯代物 二氯代物二氯代物 三氯代三氯代物分别都只有物分别都只有1 1种种,可推知该烃的结构高度对称可推知该烃的结构高度对称,进而推出其进而推出其结构简式为结构简式为2021/8/9 星期一51聚焦聚焦3 3 甲烷的结构与性质甲烷的结构与
33、性质【例例3 3】1 mol CH 1 mol CH4 4与与ClCl2 2发生取代反应发生取代反应,待反应完成后测得待反应完成后测得四种有机取代产物物质的量相等四种有机取代产物物质的量相等(1)(1)消耗的消耗的ClCl2 2为为_mol,_mol,被氯原子取代的氢原子有被氯原子取代的氢原子有_mol_mol (2)(2)产生的碳含量最小的有机化合物的空间几何构型是产生的碳含量最小的有机化合物的空间几何构型是_ 2.52.52.52.5正四面体正四面体2021/8/9 星期一52解析解析:题目中可应用的信息有题目中可应用的信息有:CH:CH4 4 1 mol,CH 1 mol,CH4 4与与
34、ClCl2 2发生发生取代反应取代反应,四种有机产物物质的量相等四种有机产物物质的量相等,有机化合物碳含有机化合物碳含量最小量最小 解题时解题时,抓住取代反应的本质及甲烷的空间几何构型抓住取代反应的本质及甲烷的空间几何构型进行分析即可进行分析即可 (1)(1)因为因为CHCH4 4与与ClCl2 2发生取代反应生成的发生取代反应生成的4 4种有机取代产物中的种有机取代产物中的碳原子均来自碳原子均来自CHCH4 4,由碳原子守恒可知由碳原子守恒可知,共生成共生成1 mol1 mol取代产物取代产物,且每一种取代产物物质的量均为且每一种取代产物物质的量均为0.25 mol0.25 mol 由于由于
35、CHCH3 3ClCl CHCH2 2ClCl2 2 CHClCHCl3 3 CClCCl4 4分子中的氯原子均来自分子中的氯原子均来自ClCl2 2,由由CHCH4 4和和ClCl2 2反应的方反应的方程式知共消耗程式知共消耗ClCl2 2:0.25 mol+0.25 mol2+0.25 mol3+0.25:0.25 mol+0.25 mol2+0.25 mol3+0.25 mol4=2.5 molmol4=2.5 mol ClCl2 2中的中的2021/8/9 星期一53 ClCl进入进入HCl,ClHCl,Cl进入有机化合物进入有机化合物,故故n(H)n(H)取代取代=n(Cl=n(Cl
36、2 2)=2.5)=2.5 molmol(2)(2)碳含量最小的有机化合物是碳含量最小的有机化合物是CClCCl4 4,它的空间几何构型它的空间几何构型与甲烷相同与甲烷相同 2021/8/9 星期一54方法归纳方法归纳:烷烃只能与纯净的卤素单质在光照条件下发生烷烃只能与纯净的卤素单质在光照条件下发生取代反应取代反应,不能与卤水发生取代反应不能与卤水发生取代反应 烷烃与卤素单质发生取代反应时烷烃与卤素单质发生取代反应时,一个卤素分子中只有一一个卤素分子中只有一个卤素原子进入有机化合物个卤素原子进入有机化合物,因此取代因此取代1 mol H1 mol H原子需要原子需要1 1 molmol卤素单质
37、卤素单质 在烷烃中所有的氢原子都可以被取代在烷烃中所有的氢原子都可以被取代,因此其因此其取代后的有机产物可以有多种取代后的有机产物可以有多种 2021/8/9 星期一55高效作业高效作业1.1.既可用于鉴别乙烷和乙烯既可用于鉴别乙烷和乙烯,又可用于除去乙烷中的乙烯以又可用于除去乙烷中的乙烯以得到乙烷的方法是得到乙烷的方法是()()A.A.通过足量的氢氧化钠溶液通过足量的氢氧化钠溶液B.B.通过足量的溴水通过足量的溴水C.C.通过足量的酸性高锰酸钾溶液通过足量的酸性高锰酸钾溶液D.D.通过足量的浓盐酸通过足量的浓盐酸答案答案:B:B2021/8/9 星期一56解析解析:乙烷和乙烯都不与乙烷和乙烯
38、都不与NaOHNaOH溶液溶液 浓盐酸反应浓盐酸反应,乙烯与溴水乙烯与溴水反应反应,使溴水褪色使溴水褪色,所以溴水既可鉴别乙烷与乙烯又可除去乙所以溴水既可鉴别乙烷与乙烯又可除去乙烷中的乙烯烷中的乙烯,酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液可以与乙烯反应而褪色溶液可以与乙烯反应而褪色,但乙烯被但乙烯被KMnOKMnO4 4溶液氧化而得到溶液氧化而得到COCO2 2,故不能用于除去乙烷中的乙烯故不能用于除去乙烷中的乙烯 2021/8/9 星期一572.2.下列有关乙炔性质的叙述中下列有关乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷既不同于乙烯又不同于乙烷的是的是()()A.A.能燃烧生成能燃烧生成COC
39、O2 2和和H H2 2O OB.B.能与溴水发生加成反应能与溴水发生加成反应C.C.能与酸性能与酸性KMnOKMnO4 4溶液发生氧化反应溶液发生氧化反应D.D.能与能与HClHCl反应生成氯乙烯反应生成氯乙烯答案答案:D:D2021/8/9 星期一58解析解析:乙烯乙烯 乙炔都能与溴水发生加成反应乙炔都能与溴水发生加成反应,也都能使酸性也都能使酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色,烃燃烧都生成烃燃烧都生成COCO2 2和和H H2 2O O 只有乙炔与氯化氢反只有乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯应生成氯乙烯 2021/8/9 星期一593.3.烷烃烷烃是烯烃是烯烃R R和氢气发生加成反应后
40、的产物和氢气发生加成反应后的产物,则则R R可能的结构简式可能的结构简式有有()()A.4A.4种种 B.5B.5种种 C.6C.6种种 D.7D.7种种答案答案:C:C2021/8/9 星期一60解析解析:根据烯烃与根据烯烃与H H2 2加成的原理加成的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间可以是对应烯烃存在碳碳双键的子上均带氢原子的碳原子间可以是对应烯烃存在碳碳双键的位置位置,如下所示如下所示:(标号处为对应碳碳双键的位置标号处为对应碳碳双键的位置)2021/8/9 星期一614.4.两种气态烃的混合物共两种气态烃的混合物共1 L,1 L,在空气中完
41、全燃烧得到在空气中完全燃烧得到1.5 L1.5 L二氧化碳和二氧化碳和2 L2 L水蒸气水蒸气(体积均在同温同压下测定体积均在同温同压下测定)关于此混关于此混合烃的判断正确的是合烃的判断正确的是()()A.A.可能是甲烷和乙烯的混合物可能是甲烷和乙烯的混合物B.B.一定不是甲烷和乙烯的混合物一定不是甲烷和乙烯的混合物C.C.一定含乙烯一定含乙烯,不含甲烷不含甲烷D.D.两种烃分子中氢原子数都是两种烃分子中氢原子数都是4 4答案答案:AD:AD2021/8/9 星期一62解析解析:根据题目条件根据题目条件,混合烃的平均组成为混合烃的平均组成为C C1.51.5H H4 4,因此混合烃因此混合烃中
42、一定存在中一定存在CHCH4 4,根据平均值含义根据平均值含义,另一种烃分子中存在另一种烃分子中存在4 4个氢个氢原子原子,且碳原子数多于且碳原子数多于1.5,1.5,因此另一种气态烃为因此另一种气态烃为C C2 2H H4 4或或C C3 3H H4 4 2021/8/9 星期一635.5.质子核磁共振谱是研究有机化合物结构的有力手段之一质子核磁共振谱是研究有机化合物结构的有力手段之一 结构中的等效氢原子在核磁共振谱中都给出了相应的峰值结构中的等效氢原子在核磁共振谱中都给出了相应的峰值(信号信号),),谱中峰的强度与结构中的谱中峰的强度与结构中的H H原子数成正比原子数成正比 试回答试回答:
43、(1)(1)结构简式为结构简式为 的有机化合物的有机化合物,在核磁共振谱中观察到峰值给出的强度之比为在核磁共振谱中观察到峰值给出的强度之比为_ 11111111112021/8/9 星期一64(2)(2)实践中可根据核磁共振谱上观察到实践中可根据核磁共振谱上观察到H H原子给出的峰值情况原子给出的峰值情况,确定有机化合物的结构确定有机化合物的结构 分子式为分子式为C C3 3H H6 6O O2 2的链状有机化合物的的链状有机化合物的核磁共振谱上峰给出的稳定强度之比仅有四种核磁共振谱上峰给出的稳定强度之比仅有四种,它们分别是它们分别是:33;321;3111;1221:33;321;3111;
44、1221 请分别推断出其对应的结构简式请分别推断出其对应的结构简式:_;_;_;_;CHCH3 3COOCHCOOCH3 3CHCH3 3CHCH2 2COOH(COOH(或或HCOOCHHCOOCH2 2CHCH3 3)2021/8/9 星期一65 _;_;_ _ HOCHHOCH2 2CHCH2 2CHOCHO2021/8/9 星期一66(3)(3)在在CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3的核磁共振谱上可观察到两种峰的核磁共振谱上可观察到两种峰,而而CHCH3 3CH=CHCHCH=CHCH3 3的核磁共振谱有的核磁共振谱有4 4种峰种峰,结合其空间结构结合其空间结构(
45、如如CHBr=CHClCHBr=CHCl有有2 2种空间结构种空间结构:解释产生解释产生4 4个峰的原因个峰的原因:2021/8/9 星期一67答案答案:因为因为CHCH3 3CH=CHCHCH=CHCH3 3有两种空间结构有两种空间结构:每种结构在核磁共振谱上给出每种结构在核磁共振谱上给出2 2个峰个峰,所以共给出所以共给出4 4个峰个峰2021/8/9 星期一686.6.分析下列有机化合物的结构简式分析下列有机化合物的结构简式,完成填空完成填空 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2OHOH2021/8/9 星期一692021
46、/8/9 星期一70请你对以上化合物进行分类请你对以上化合物进行分类,其中其中:属于烷烃的是属于烷烃的是_;属于烯烃的是属于烯烃的是_;属于芳香烃的是属于芳香烃的是_;属于卤代烃的是属于卤代烃的是_;属于醇的是属于醇的是_;属于醛的是属于醛的是_;属于羧酸的是属于羧酸的是_(均填编号均填编号)2021/8/9 星期一717.7.下图是一套制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置下图是一套制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置 (1)(1)实验步骤实验步骤:_;连接好装置并检查装置的气密性连接好装置并检查装置的气密性2021/8/9 星期一72在各装置中注入相应的试剂在各装置中注入相应的试剂(如图
47、所示如图所示););2021/8/9 星期一73_ 实验时实验时,烧瓶中液体混合物逐渐变黑烧瓶中液体混合物逐渐变黑 加热烧瓶中的混合液加热烧瓶中的混合液,使其温度迅速升高到使其温度迅速升高到170 170 2021/8/9 星期一74(2)(2)写出此实验制取乙烯的化学方程式写出此实验制取乙烯的化学方程式(注明反应条注明反应条件件)_(3)(3)能够说明乙烯具有还原性的现象是能够说明乙烯具有还原性的现象是_;装置甲的作用是装置甲的作用是_ 若无甲装置若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性是否也能检验乙烯具有还原性,简述其理由简述其理由:_ 乙中酸性乙中酸性KMnOKMnO4 4溶液的紫色褪去溶
48、液的紫色褪去除去乙烯中混有的除去乙烯中混有的SOSO2 2 COCO2 2气体气体不能不能,因为因为SOSO2 2具有还原性具有还原性,也可使酸性也可使酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色2021/8/9 星期一758.8.某同学设计了如下图所示的实验装置来粗略地测定电石中某同学设计了如下图所示的实验装置来粗略地测定电石中碳化钙的质量分数碳化钙的质量分数 2021/8/9 星期一76 (1)(1)烧瓶中发生反应的化学方程式为烧瓶中发生反应的化学方程式为_;装置装置B B C C的作用是的作用是_;烧瓶在放入电石前要干燥烧瓶在放入电石前要干燥,放入电石后应塞放入电石后应塞紧橡皮塞紧橡皮塞,
49、这是为了这是为了_ CaCCaC2 2+2H+2H2 2OCOC2 2H H2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2答案：用于测定生成乙炔气体的体积答案：用于测定生成乙炔气体的体积,B,B中贮水中贮水,A,A中产生的乙中产生的乙炔气体进入炔气体进入B B并排出与气体等体积的水进入量筒并排出与气体等体积的水进入量筒,而而C C用以测用以测定水的体积定水的体积,间接测得生成乙炔的体积间接测得生成乙炔的体积防止电石与残留的水或水蒸气作用产生乙炔散逸到空气中防止电石与残留的水或水蒸气作用产生乙炔散逸到空气中2021/8/9 星期一77(2)(2)所用电石质量不能太大所用电石质量不能太大,也不能太小也不
50、能太小,简述其原因简述其原因_,若容器若容器B B的容积为的容积为250 mL,250 mL,则所用电石的质则所用电石的质量应在量应在_g(“0.03”“0.60”“1.00”“1.50”g(“0.03”“0.60”“1.00”“1.50”或或“2.00”)2.00”)左右左右(3)(3)用分液漏斗往烧瓶里滴加水的操作方法是用分液漏斗往烧瓶里滴加水的操作方法是_ 答案：电石太大答案：电石太大,产生的乙炔体积超过产生的乙炔体积超过B B的容积的容积,无法测定其无法测定其体积体积;电石太小电石太小,生成的乙炔气体太少生成的乙炔气体太少,实验误差太大实验误差太大0.600.60轻轻旋开活塞轻轻旋开活