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1、第二十六单元PART 09烃 化石燃料的综合利用考点互动探究考例考法直击教师备用习题考试说明第二十六单元烃 化石燃料的综合利用1了解有机化合物中碳的成键特征。2了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。2掌握常见有机反应类型。2了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。3了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。了解常见高分子材料的合成及重要应用。一、有机化合物的结构特点、分类（一）碳原子的结构及成键特点1碳原子的最外层有_个电子，可与其他原子形成4个_键，而且碳碳原子之间也能相互形成_键。2碳原子不仅可以形成_键，还可以形成_键或_键。3多个碳原子可以相
2、互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有_。考点互动探究知识梳理考点一常见烃的结构与性质4共价共价单双三支链(二)有机化合物的分类1按组成元素分类按其组成元素不同，可分为烃和烃的衍生物。烃的组成元素有碳和氢，常见的烃的含氧衍生物的组成元素有_。烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代，衍生出一系列新的化合物，如CH3Cl、CH3OH、CH3COOH等。考点互动探究 C、H、O2按碳的骨架分类3按官能团分类(官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团。)如：考点互动探究有机物类别有机物官能团结构官能团名称烯烃CH3CH=CH2丙烯碳碳双键炔烃丙炔碳碳三键卤代烃CH
3、3CH2Br溴乙烷Br溴原子甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式_结构特点只含_的饱和烃含_的不饱和链烃环上碳碳键相同，是介于_之间的特殊的键空间构型_物理性质无色气体，难溶于水无色液体考点互动探究二、甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较CH4CH2=CH2碳碳单键碳碳双键碳碳单键与碳碳双键正四面体形平面形平面形甲烷乙烯苯燃烧易燃，完全燃烧生成CO2和H2O溴光照条件下与溴蒸气发生_在Fe粉作用下与液溴发生_酸性KMnO4溶液_主要反应类型_、_、_、_考点互动探究三、甲烷、乙烯和苯的化学性质比较取代反应加成反应取代反应不反应氧化反应不反应取代反应加成反应聚合反应氧化反应加成反应取代反
4、应考点互动探究1.取代反应有机物分子里的某些_被其他原子或原子团所替代的反应。(1)甲烷与Cl2的取代反应原子或原子团CH3ClHClCH2Cl2HClCHCl3HClCCl4HCl考点互动探究(2)苯的取代反应(填化学方程式)2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。(1)乙烯的加成反应(填化学方程式)考点互动探究(2)苯的加成反应苯与H2发生加成反应的化学方程式为_。CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br考点互动探究3加聚反应乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式为_。4氧化反应烯烃在酸性KMnO4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开；双键碳原子上连有两个
5、氢原子的被氧化成CO2，双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸，双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考点互动探究(6)2015福建卷聚氯乙烯分子中含碳碳双键()(7)可用溴水鉴别苯和正己烷()(8)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一反应类型()解析(1)乙烯可以作水果的催熟剂，催熟果实。(2)乙烯中含有碳碳双键，聚氯乙烯中不含碳碳双键，苯分子中含有的是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。(4)烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低。(5)CH2=CH2与HCl发生加成反应。(6)聚氯乙烯是通过氯乙
6、烯加聚反应获得的，在加聚过程中，双键都断裂为单键。(7)苯和正己烷均不与溴水反应，但二者都可以萃取溴水中的溴，无法用溴水鉴别它们。(8)甲烷和Cl2发生的是取代反应，乙烯和Br2的反应是加成反应。考点互动探究22016长春模拟在CH2=CH2、CH4、聚乙烯四种物质中：(1)能使溴的CCl4溶液褪色的是_(请填物质的序号，下同。)(2)属于高分子化合物的是_；(3)没有固定相对分子质量的是_；(4)所有原子在同一平面的是_；(5)既能发生取代反应又能发生加成反应的是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)解析含有碳碳双键的有机物能使溴水褪色，只有；属于高分子化合物的是聚乙烯，在聚乙烯中n值不同，
7、没有固定的相对分子质量；所有原子在同一平面的是乙烯和苯，苯既能发生取代反应又能发生加成反应。考点互动探究题组训练题组一有机化合物结构模型及表示方法考点互动探究答案D考点互动探究答案D解析大黑球和小黑球不一定分别代表碳原子和氢原子，不能确定该球棍模型表示丙烯，A项错误；C3H6有丙烯和环丙烷两种结构，B项错误；C项中的电子式中甲基少一个氢原子，C项错误；CH2=CHCH3表示丙烯的结构简式，D项正确。考点互动探究考点互动探究题组二几种重要烃的性质和反应类型的判断1下列关于几种有机物的性质的描述正确的是()A乙烯与Br2发生加成反应生成CH3CHBr2B乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型相
8、同C乙烷和丙烯的物质的量共1mol，完全燃烧生成3molH2OD苯中无碳碳双键，化学性质稳定，不能发生氧化反应答案C解析应生成CH2BrCH2Br，A项错误；乙烯与溴水发生加成反应，与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，B项错误；1分子乙烷和丙烯中都含有6个氢原子，依据氢原子守恒可判断，C项正确；D项，苯燃烧是氧化反应，D项错误。考点互动探究2下面AG是几种常见的烃分子的球棍模型，根据这些模型回答下列问题：(1)常温下含碳量最高的液态烃是_。(2)能够发生加成反应的烃为_。(3)一氯代物的同分异构体最多的是_(以上填对应字母)。(4)写出由C制备聚乙烯的化学方程式：_，反应类型为_。图9262考点
9、互动探究解析(1)E(苯)的含碳量最大。(2)C为乙烯，含碳碳双键，E、F含有苯环，能够发生加成反应。(3)F为甲苯，其一氯取代可以发生在甲基、苯环上甲基的邻、间、对共四个位置上。考点互动探究规律小结加成反应与取代反应的特征(1)加成反应的特点是“断一，加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个，此反应类似无机反应中的化合反应，理论上原子利用率为100%。(2)取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，类似无机反应中的置换反应或复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写次要产物。考点互动探究题组三几种重要烃的性质与应
10、用1既可以用来鉴别甲烷和乙烯，又可以用来除去甲烷中的少量乙烯的操作方法是()A混合气通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶B混合气通过盛溴水的洗气瓶C混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶D混合气跟适量氯化氢混合答案B解析乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2，与溴加成生成1，2-二溴乙烷，常温下为液体。考点互动探究2使用一种试剂就能鉴别出来的是()A苯、甲苯、己烯B甲苯、己烯、四氯化碳C己烯、汽油、苯D苯、甲苯、二甲苯答案B解析B项可用溴水鉴别，甲苯萃取溴后，上层为橙红色，己烯使溴水褪色，四氯化碳萃取溴后，下层为橙红色，B项正确。考点互动探究易错警示常见烃的性质应用中的易错点(1)在烃类化合物中，能使酸性高
11、锰酸钾溶液褪色的有烯烃、炔烃和苯的同系物，能使溴水褪色的烃有烯烃和炔烃；(2)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液被氧化为二氧化碳，不能用酸性高锰酸钾溶液除去烷烃气体中的乙烯，会带入新杂质。考点互动探究考点二同系物同分异构体知识梳理1同系物(1)概念：结构_，分子组成上相差一个或若干个_原子团的物质的互称。(2)烷烃的同系物：分子式都符合_(n1)，如甲烷与乙烷、正丁烷(或异丁烷)互为同系物。(3)烷烃同系物的物理性质具有规律性，化学性质因结构相似具有相似性。相似CH2CnH2n2烷烃的命名当碳原子数n_10时，用_、_、_、_、_、己、庚、辛、壬、癸表示为某烷；若n10时，用汉字数字表示某烷。甲乙丙丁戊
12、考点互动探究物理性质(1)碳原子数小于等于4的烷烃常温下呈_(2)结构特点一个碳原子与相邻四个原子构成_结构；链状分子中碳原子呈_状排列；碳原子间以_键相连，其余价键均与_结合化学性质与甲烷相似，通常较稳定。光照下与氯气发生_；在空气中能燃烧，烷烃燃烧的通式为_气态升高增大小于四面体锯齿单氢原子取代反应考点互动探究2.同分异构体(1)概念：_相同，但_不同的化合物互称为同分异构体。(2)常见烷烃的同分异构体丁烷的同分异构体为_、_。戊烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH3、_、_。3烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写常用“减碳移位”法，一般可概括为“两注意，四句话”：(1)两注意
13、：选择_的碳链为主链；找出中心对称线。(2)四句话：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布对、邻到间。如戊烷的同分异构体有：戊烷CH3(CH2)3CH3、_、_。分子式结构CH3CH2CH2CH3最长考点互动探究(3)烯烃及其他有官能团的有机物的同分异构体除了碳链异构体，还有官能团异构体及位置异构体。如丁烯CH2=CHCH2CH3的碳链异构体有_，位置不同产生的异构体有_，官能团异构体有_。考点互动探究4常见的烃基甲基：表示为CH3，乙基表示为CH2CH3。丙基：丙烷失去一个氢原子后的烃基。表示为CH2CH2CH3和。丁基：丁烷失去一个氢原子后的烃基。表示为CH2CH2CH2CH3、。
14、考点互动探究考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考点互动探究2如图9263所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：(1)A、B、C三者的关系是_。(2)A的分子式为_，C的名称为_。(3)写出C的同分异构体的结构简式：_。图9263答案(1)同系物(2)C2H6正丁烷(3)考点互动探究题组 一同位素、同素异形体、同系物、同分异构体辨析题组训练1.下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D组成元素的质量分数
15、相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体答案D解析丙烯与环丁烷分子组成相差一个CH2原子团，但是结构不相似，不能称为同系物，A项错误；若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同
16、化合物互为同分异构体，D项正确。考点互动探究2下列物质，属于同分异构体的是()ABO2和O3CDNH4CNO和CO(NH2)2答案A解析同分异构体指的是分子组成相同而结构不同的化合物。A项是典型的同分异构体；B项均为非金属单质，是同素异形体；C项是同一种物质；D项的两种物质看似分子式相同，但NH4CNO是离子化合物，不是分子，“NH4CHO”不能认为是分子式，故两者不是同分异构体。考点互动探究规律小结同位素、同素异形体、同系物和同分异构体的比较同位素同素异形体同系物同分异构体定义质子数相同，中子数不同的原子(核素)由同一种元素组成的不同单质结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质分
17、子式相同，结构不同的化合物对象原子单质有机化合物化合物结构电子层结构相同，原子核结构不同单质的组成或结构不同相似不同性质物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同举例11H、12H、13H(或H、D、T)O2和O3、金刚石和石墨、红磷和白磷(H2和D2不是同素异形体)甲烷和正戊烷、甲烷和新戊烷正戊烷、异戊烷、新戊烷考点互动探究题组二链烃同分异构体的书写1分子式为C7H8的某有机物，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能与溴水反应。在一定条件下与H2完全加成，加成后其一氯代物的同分异构体有()A3种B4种C5种D6种答案C考点互动探
18、究22016大连模拟分子式为C10H14的单取代芳烃，其可能的结构有()A2种B3种C4种D5种答案C考点互动探究考点三化石燃料的综合利用知识梳理1煤的综合利用(1)煤的组成煤是由_和少量无机物组成的复杂_，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(2)煤的加工有机物混合物考点互动探究方法过程目的分馏把原油中各组分分离成_的分馏产物获得_、_、_等轻质油裂化把_的烃断裂成_的烃得到更多的_等轻质油裂解深度裂化，产物呈气态得到_、_、_等化工原料考点互动探究2石油的综合利用(1)石油的组成：多种碳氢化合物组成的_。(2)石油的加工混合物沸点不同汽油煤油柴油相对分子质量大相对分子质量小汽油
19、甲烷乙烯丙烯考点互动探究3.天然气的综合利用(1)天然气的主要成分是_，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。(2)天然气与水蒸气反应制取H2，原理为_。4高分子材料的合成反应及应用(1)三大合成材料：_、_、_。(2)合成反应(以乙烯的加聚反应为例)(3)应用：包装材料、食品周转箱、农用薄膜、衣料等。甲烷塑料合成橡胶合成纤维单体链节聚合度考点互动探究对点自测判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)煤气的主要成分是丁烷()(2)石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物()(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素()(4)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的
20、产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃()(5)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物()(6)焦炭是煤干馏的一种重要产品()(7)常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点()考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)煤气的主要成分是CO和H2。(2)石油的分馏产品汽油仍为混合物。(3)燃烧化石燃料产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一。(5)煤干馏的产物中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物。考点互动探究题组 一分馏、裂化和裂解的区别题组训练1下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A石油裂化主要得到乙烯B石油分馏是化学变化，可得到汽
21、油、煤油C煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径答案C解析石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油，A项错误；石油分馏属于物理变化，B项错误；煤制煤气是化学变化，D项错误。考点互动探究2请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上(每一项只填写一种方法)，并指出属于化学变化还是物理变化。溶解裂解分馏裂化干馏蒸馏电解过滤萃取(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等_。(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等_。(3)将重油转化为汽油_。答案(1)化学变化(2)物理变化(3)化学变化解析煤的干馏、气化、液化，石油的裂化、裂解都属于化学变化；石油的分
22、馏属于物理变化。考点互动探究易错警示(1)石油分馏是物理变化，石油的裂化和裂解是化学变化。(2)煤的干馏、气化和液化均为化学变化。考点互动探究题组二高分子材料尚未合成反应及应用1化学与生产、生活、环境保护、资源利用、能源开发等密切相关。下列说法错误的是()A煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源B利用二氧化碳制造全降解塑料，可以缓解温室效应C利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷，防止水体富营养化D高纯硅广泛应用于制造太阳能电池、计算机芯片和光导纤维答案D解析煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为气体或液体形式的燃料，减少了粉尘和SO2等污染物的排放，A项正确；利用二氧化碳制造全降解塑
23、料，不仅能减少白色污染，还可以减少CO2的排放，缓解温室效应，B项正确；水体富营养化主要是植物营养元素N、P的增多引起的，利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷，可以防止水体富营养化，C项正确；高纯硅用于制造太阳能电池、计算机芯片，二氧化硅用于制造光导纤维，D项错误。考点互动探究2下列对聚丙烯的描述中，错误的是()A聚丙烯的分子长链是由CC键连接而成的B聚丙烯分子的长链上有支链C聚丙烯的结构简式为D聚丙烯不能使溴水褪色答案C12016海南卷下列物质中，其主要成分不属于烃的是()A汽油B甘油C煤油D柴油考例考法直击答案B解析汽油、煤油和柴油均为石油分馏产物，属于烃类物质，A、C、D项错误；丙三醇俗称
24、甘油，是一种三元醇，不属于烃，正确答案选B。考例考法直击22016全国卷下列各组中的物质均能发生加成反应的是()A乙烯和乙醇B苯和氯乙烯C乙酸和溴乙烷D丙烯和丙烷答案B解析含有不饱和键的有机物能发生加成反应，乙醇是饱和一元醇，不能发生加成反应，A项错误；苯能与H2在一定条件下发生加成反应，氯乙烯含碳碳双键，能发生加成反应，B项正确；乙酸中的C=O键不能发生加成反应，溴乙烷无不饱和键，不能发生加成反应，C项错误；丙烯含碳碳双键，能发生加成反应，丙烷为饱和烃，不能发生加成反应，D项错误。考例考法直击32016北京卷在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：下列说法不正确的
25、是()A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于144C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/13814413980熔点/1325476考例考法直击答案B考例考法直击42016全国卷已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是()A异丙苯的分子式为C9H12B异丙苯的沸点比苯高C异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D异丙苯和苯为同系物答案C1.2016惠州质检2012年8月第30届奥运会在伦敦胜利举行。近年来奥运会火炬所用的燃料多采用丙烷。下列有关说法中正确的是()A丙烷有两种同分异构体B丙烷燃烧时的耗氧量比等
26、体积的其他烷烃少C丙烷的一氯代物有三种D丙烷能在光照条件下与氯气发生取代反应教师备用习题答案D解析丙烷结构简式为CH3CH2CH3，无其他同分异构体；等体积的气态烷烃燃烧时，甲烷需要的氧气量最少；丙烷的一氯代物应为两种，D项正确。教师备用习题22016四川成都七中质检1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应，生成1mol氯代烷；1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃。该链烃可能是()ACH3CH=CH2BCH2=CHCH=CH2CCH3CH=CHCH3DCH3CCH答案B解析由可知该烃中含有2个碳碳双键或1个碳碳三键，由可知中生成的卤代烷中含有8
27、个氢原子，除去由加成反应引入的2个氢原子，原烃含有6个氢原子。综合上述分析可知，只有选项B符合要求。教师备用习题教师备用习题答案(1)D(2)火焰明亮，冒浓烟9mol(3)3(4)取无色液体，加入酸性高锰酸钾溶液，振荡，若紫色褪去，则该液体为甲苯，若紫色不褪去，则该液体为苯教师备用习题42016辽宁沈阳名校高三第三次模拟研究性学习小组进行CH4的性质探究实验。(1)通入高锰酸钾酸性溶液，现象是_。(2)在无色玻璃集气瓶中与Cl2混合后光照，现象是_。(3)为了验证CH4是否具有还原性，某小组设计了如下实验：实验过程中还观察到无水CuSO4逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则CH4与CuO反应的化学方程式为_。(4)研究小组将CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是_。请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示，不必画实验装置图)：_。