《2019-2020年高中化學(xué)專題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教學(xué)案蘇教版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中化學(xué)專題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教學(xué)案蘇教版必修2.doc（49頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高中化學(xué)專題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教學(xué)案蘇教版必修2 [課標(biāo)要求] 1．會(huì)書(shū)寫甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式，知道甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2．知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)，會(huì)書(shū)寫相應(yīng)的化學(xué)方程式。 3．知道取代反應(yīng)的概念。 1.甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，四個(gè)氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)。烷烴中與碳原子相連的四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)。 2．甲烷的氧化反應(yīng)：甲烷可在空氣中安靜的燃燒，但不能被酸性KMnO4溶液氧化。 3．甲烷的特征性質(zhì)——取代反應(yīng)： (1)生成一氯甲烷的反應(yīng)：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； (2)量的關(guān)系：1 mol H被取代，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl。 4．烷烴的分子通式是CnH2n＋2，在烷烴分子中，碳原子間以碳碳單鍵相連，其余價(jià)鍵均與氫原子相連，并達(dá)到飽和。 甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu) 1．甲烷的存在與用途 (1)存在 甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。我國(guó)的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底。 (2)主要用途 甲烷易燃燒，完全燃燒生成CO2、H2O并放出大量的熱量，因此甲烷可用作燃料。天然氣和沼氣都是理想的清潔能源。甲烷還可用作化工原料。 2．甲烷的組成與結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 空間構(gòu)型 甲烷的分子 模型 CH4 正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體中心，H原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上 1．已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷的密度是0.717 gL－1，你能確定甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量嗎？甲烷中含碳75%、含氫25%，則甲烷的分子式是什么？ 提示：甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量是0.71722.4≈16， 甲烷分子中碳原子數(shù)為 ＝1， 氫原子數(shù)為＝4， 故甲烷的分子式為CH4。 2．根據(jù)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)推測(cè)CH2Cl2結(jié)構(gòu)應(yīng)該有幾種？ 提示：甲烷的立體結(jié)構(gòu)為，因此，CH2Cl2中的2個(gè)Cl在空間一定處于相似位置，CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)。 1．證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)的方法 甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)研究CH2Cl2存在幾種結(jié)構(gòu)來(lái)確定。CH4有四個(gè)等同的C—H鍵，在空間上可能有兩種對(duì)稱分布：正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)，如圖所示。 若是正四面體結(jié)構(gòu)，甲烷分子中任意兩個(gè)氫原子被兩個(gè)氯原子取代，CH2Cl2的結(jié)構(gòu)只有一種；若是平面正方形結(jié)構(gòu)，則取代的兩個(gè)氫原子分鄰位和對(duì)位，CH2Cl2的結(jié)構(gòu)有兩種?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，CH2Cl2的結(jié)構(gòu)只有一種，說(shuō)明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。 2．甲烷空間結(jié)構(gòu)的兩點(diǎn)拓展應(yīng)用 (1)若CH4分子中的4個(gè)氫原子全部用其他相同的原子替代，則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為正四面體結(jié)構(gòu)。 (2)若CH4分子中的4個(gè)氫原子被其他不同的原子替代，則形成的分子結(jié)構(gòu)仍為四面體，但不屬于正四面體，如CH3Cl、CH2Cl2等。 1．下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法不正確的是(　　) A．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu) B．甲烷分子中的四個(gè)C—H鍵相同 C．甲烷分子是平面正方形結(jié)構(gòu) D．甲烷分子的結(jié)構(gòu)式是 解析：選C　甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，不是平面正方形。 2．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況(　　) 解析：選D　這幾種形式都可表示甲烷分子，其中分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，但比例模型更能形象的表達(dá)出甲烷分子中H、C原子的位置及所占比例。電子式只反映出原子的最外層電子的成鍵情況。 甲烷的性質(zhì) 1．物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度(與空氣相比) 水溶性 無(wú)色 氣體 無(wú)味 比空氣小 極難溶于水 2.化學(xué)性質(zhì) (1)甲烷燃燒的現(xiàn)象和化學(xué)方程式 現(xiàn)象：在空氣中安靜地燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。 化學(xué)方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 (2)CH4與Cl2在光照時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； ②CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl； ③CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl； ④CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 (3)甲烷的4種氯代產(chǎn)物的性質(zhì) ①常溫下為氣體的是CH3Cl，常溫下為液體的是CH2Cl2、CHCl3和CCl4。 ②不溶于水的是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。 [特別提醒]　有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，常有副反應(yīng)發(fā)生，因此有機(jī)反應(yīng)的化學(xué)方程式常用“―→”而不是“===”。 1．如何檢驗(yàn)CH4的燃燒產(chǎn)物？ 提示：將甲烷點(diǎn)燃，在火焰上方罩一潔凈而干燥的燒杯，若燒杯內(nèi)壁有水霧生成，則證明燃燒產(chǎn)物中有H2O，然后迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，向其中加入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁，則說(shuō)明有CO2生成。 2．1 mol甲烷與1 mol Cl2在光照條件下充分反應(yīng)，所得的產(chǎn)物只有一氯甲烷嗎？ 提示：1 mol CH4與1 mol Cl2光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物。 3．CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么？它與Cl2在量上有什么關(guān)系？ 提示：因?yàn)樵贑H4和Cl2的取代反應(yīng)中，每一步都有HCl生成，故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。根據(jù)化學(xué)方程式可知，每生成1 mol HCl則消耗1 mol Cl2，故反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等。 甲烷與氯氣等鹵素單質(zhì)反應(yīng)時(shí)注意的問(wèn)題 (1)反應(yīng)條件 光照但不能用強(qiáng)光直接照射，否則會(huì)發(fā)生爆炸，在黑暗處不發(fā)生反應(yīng)。 (2)物質(zhì)狀態(tài) 與氯氣相似，其他鹵素單質(zhì)在光照條件下，也能與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)物中的鹵素為鹵素單質(zhì)，如甲烷通入溴水中不反應(yīng)。 (3)連鎖反應(yīng) 甲烷的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，即第一步反應(yīng)一旦開(kāi)始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。 (4)產(chǎn)物 光照甲烷與氯氣的混合物，得到甲烷各種氯代物與HCl的混合物，生成物中HCl的物質(zhì)的量最多。 (5)數(shù)量關(guān)系 CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，有1 mol H被取代，就有1 mol Cl2被消耗，同時(shí)生成1 mol HCl。即1 mol CxHy與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，最多可消耗y mol Cl2。 1．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH4與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣為(　　) A．0.5 mol　　　　　　 B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol 解析：選C　1 mol CH4與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，該四種取代 物中n(Cl)＝0.25 mol(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn)，的氯原子進(jìn)入氯化氫，所以n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol＋2.5 mol＝5 mol，參加反應(yīng)的氯氣為n(Cl2)＝2.5 mol。 2．用“短線”將甲烷與Cl2在廣口瓶?jī)?nèi)混合并在光照條件下發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因連接起來(lái)。 ①?gòu)V口瓶?jī)?nèi)氣體 顏色變淺　　　　A．CH2Cl2、CHCl3、CCl4都 是難溶于水的油狀液體 ②廣口瓶?jī)?nèi)壁有 油狀液滴出現(xiàn)　　　　B．生成的HCl極易溶于水， 導(dǎo)致廣口瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小 ③廣口瓶中有少 量白霧產(chǎn)生　　　　C.Cl2被消耗，產(chǎn)生無(wú)色物質(zhì) ④廣口瓶?jī)?nèi)液面上升　　D．反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl與水蒸 氣結(jié)合形成鹽酸小液滴 答案：①—C　②—A?、邸狣?、堋狟 烷　烴 1．兩個(gè)概念 2．烷烴 (1)分子通式：CnH2n＋2(n≥1)。 (2)習(xí)慣命名 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n≥10 直接根據(jù)碳原子數(shù)稱某烷 C16H34：十六烷，C18H38：十八烷 (3)化學(xué)性質(zhì)(類似甲烷) ①穩(wěn)定性：通常狀態(tài)下烷烴性質(zhì)穩(wěn)定。 ②可燃性：烷烴都能燃燒，燃燒通式為 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 ③取代反應(yīng)：烷烴都能與鹵素單質(zhì)在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。寫出C2H6與Cl2在光照條件下生成一氯代物的化學(xué)方程式：C2H6＋Cl2C2H5Cl＋HCl。 3．同系物 (1)概念 “相似”——分子結(jié)構(gòu)相似； “相差”——分子組成相差1個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)。 (2)實(shí)例 CH4與CH3CH3、丙烷(CH3CH2CH3)、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)互為同系物。 1．由烷烴的分子通式計(jì)算烷烴分子中能形成多少條共價(jià)鍵？ 提示：烷烴的通式為CnH2n＋2(n為碳原子數(shù))，碳、氫原子提供的成鍵電子數(shù)之和為4n＋2n＋2＝6n＋2，電子對(duì)數(shù)也就是共價(jià)鍵數(shù)為(6n＋2)＝3n＋1，即能形成3n＋1條共價(jià)鍵。 2．互為同系物的兩種化合物的最簡(jiǎn)式一定相同嗎？ 提示：不一定。CH4與CH3CH3互為同系物，但CH3CH3的最簡(jiǎn)式為CH3。 3．相對(duì)分子質(zhì)量相差14的化合物是否屬于同系物？ 提示：不一定；如乙烷(相對(duì)分子質(zhì)量30)和CO2(相對(duì)分子質(zhì)量44)相差14，但二者不屬于同系物。 判斷同系物的方法 1．判斷標(biāo)準(zhǔn)——“同類不同碳” 2．組成特點(diǎn) (1)同系物必須結(jié)構(gòu)相似。 (2)分子組成通式相同。 (3)同系物相對(duì)分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍。 3．判斷方法 4．注意事項(xiàng) (1)同系物必須是“有機(jī)化合物”。 (2)同系物一定具有不同的分子式。若分子式相同就可能屬于同分異構(gòu)體。 (3)具有相同通式的有機(jī)物除烷烴外都不能確定是不是同系物。 1．下列有關(guān)簡(jiǎn)單烷烴的敘述中正確的是(　　) ①都是易燃物　②特征反應(yīng)是取代反應(yīng)?、巯噜弮蓚€(gè)烷烴在分子組成上相差一個(gè)CH3原子團(tuán) A．①③　　　　　　　 B．②③ C．① D．①② 解析：選D　烷烴含有碳和氫兩種元素，都能燃燒生成二氧化碳和水，①正確；烷烴都易發(fā)生取代反應(yīng)，②正確；相鄰兩個(gè)烷烴在分子組成上相差一個(gè)“CH2”，③不正確。 2．下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，可能互為同系物的一組是(　　) A．16、30、58、72 B．16、28、40、52 C．16、32、48、54 D．16、30、42、56 解析：選A　由于同系物在組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)，因此在相對(duì)分子質(zhì)量上相差14或其整數(shù)倍，只有A符合。 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法正確的是 (　　) A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．是天然氣的主要成分 C．不能發(fā)生燃燒反應(yīng) D．能使酸性KMnO4溶液褪色 解析：選B　A項(xiàng)，甲烷不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生取代反應(yīng)，將甲烷通入溴的四氯化碳溶液，無(wú)現(xiàn)象，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，天然氣的主要成分是甲烷，正確；C項(xiàng)，甲烷是一種可燃性氣體，可在空氣中安靜地燃燒，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，錯(cuò)誤。 2．下列物質(zhì)中，屬于烷烴的是(　　) A．C8H16　　　　　　　 B．CH3CH2OH C． D．CH2CH2 解析：選C　A不符合烷烴通式CnH2n＋2；B不是烴(含O)；D項(xiàng)分子中碳原子間不是單鍵結(jié)合，不是烷烴。 3．下列敘述正確的是(　　) A．分子式相同，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的物質(zhì)是同種物質(zhì) B．通式相同的不同物質(zhì)一定屬于同系物 C．分子式相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體 D．同系物的性質(zhì)完全相同 解析：選C　分子式相同的物質(zhì)，結(jié)構(gòu)不一定相同，可能是同分異構(gòu)體；通式相同的不同物質(zhì)不一定是同系物，也可能是同分異構(gòu)體或是其他關(guān)系；同系物的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同。 4．將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，生成物中物質(zhì)的量最大的是(　　) A．HCl　　 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CCl4 解析：選A　等物質(zhì)的量的CH4和Cl2混合后反應(yīng)，CH3Cl、CH2Cl2、CCl4、CHCl3都有生成，生成這四種物質(zhì)的時(shí)候，都有HCl生成，即HCl的物質(zhì)的量最大。 5．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢的反應(yīng)一段時(shí)間。 (1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是________。 A．升高 B．降低 C．不變 D．無(wú)法確定 (3)甲烷通常用來(lái)作燃料，其燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)甲烷與氯氣的體積之比是1∶4時(shí)，若只生成一種有機(jī)產(chǎn)物，則該產(chǎn)物是四氯化碳，甲烷分子中的H原子全部被取代，化學(xué)方程式是CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。 (2)因?yàn)镠Cl溶于水，所以反應(yīng)完全后，氣體的壓強(qiáng)減小，則左側(cè)水面升高，右側(cè)水面降低。 (3)甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式是CH4＋2O2CO2＋2H2O。 答案：(1)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl　(2)B (3)CH4＋2O2CO2＋2H2O 1．右圖是某物質(zhì)分子的比例模型，該物質(zhì)的分子式是(　　) A．NH3　　　　　　　　　 B．CH4 C．H2O D．C2H4 解析：選B　從圖上看出，符合甲烷的結(jié)構(gòu)。 2．光照對(duì)下列反應(yīng)幾乎無(wú)影響的是(　　) A．氫氣與氯氣　　　　　　　 B．甲烷與氯氣 C．甲烷與氧氣 D．次氯酸分解 解析：選C　CH4與O2反應(yīng)需點(diǎn)燃；H2與Cl2反應(yīng)可光照，也可點(diǎn)燃；CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應(yīng)；2HClO2HCl＋O2↑。 3．有下列物質(zhì)：①氯氣；②硝酸；③溴水；④燒堿；⑤氧氣；⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定條件下可與甲烷反應(yīng)的是(　　) A．①②③ B．④⑤⑥ C．①⑤ D．②③④⑥ 解析：選C　甲烷在光照條件下可與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，在點(diǎn)燃條件下可與O2反應(yīng)生成CO2和H2O；甲烷與硝酸、溴水、燒堿、酸性KMnO4溶液均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 4．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(　　) 解析：選D　A屬于分解反應(yīng)，B屬于置換反應(yīng)，C屬于氧化還原反應(yīng)(燃燒)，D屬于取代反應(yīng)。 5．下列關(guān)于同系物的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．同系物具有相同的分子式 B．同系物符合同一通式 C．相鄰的同系物彼此在組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán) D．同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似 解析：選A　同系物結(jié)構(gòu)相似，屬于同一類物質(zhì)，因此有同一通式，但一定不具有相同的分子式，A錯(cuò)誤，B正確；相鄰?fù)滴镌诜肿咏M成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)，C正確；因結(jié)構(gòu)相似，所以化學(xué)性質(zhì)基本相似，D正確。 6．下列物質(zhì)中，不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是(　　) A．CH3Cl B．CCl4 C．CH2Cl2 D．CH4 解析：選B　甲烷和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3均能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，但CH4分子中的氫原子全部被取代后即CCl4與氯氣不能再發(fā)生取代反應(yīng)。 7．等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，加蓋后置于光亮處，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論中，正確的是 (　　) ①反應(yīng)后Cl2完全反應(yīng)而CH4有剩余 ②瓶?jī)?nèi)壁有油狀液滴生成 ③最后有CH4、Cl2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl七種物質(zhì)共存 ④只有CH3Cl和HCl兩種產(chǎn)物 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選B　有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行不徹底，故反應(yīng)后有CH4和Cl2剩余，產(chǎn)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。 8．下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng) B．甲烷是正四面體結(jié)構(gòu) C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，還是CCl4，都屬于取代反應(yīng) D．甲烷的四種取代物常溫下均為液體 解析：選D　通常情況下甲烷較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，A正確；甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，B正確；甲烷與Cl2在光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五種產(chǎn)物，其中四種有機(jī)產(chǎn)物中CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體，C正確，D錯(cuò)誤。 9．已知某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為30。 (1)該烷烴的分子式為_(kāi)_______。 (2)該烷烴在光照時(shí)與Cl2反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________，屬于__________反應(yīng)。 解析：烷烴的通式為CnH2n＋2，則14n＋2＝30，得n＝2，即C2H6。 答案：(1)C2H6 (2)CH3CH3＋Cl2光照,CH3CH2Cl＋HCl　取代 10．如下圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲中注入10 mL CH4，同溫同壓下乙中注入50 mL Cl2，將乙中氣體推入甲中，用漫散光照射一段時(shí)間，氣體在甲中反應(yīng)。 (1)下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： ①氣體最終變?yōu)榧t色；②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)；③甲中內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。 其中正確的是　　　　。 (2)甲管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型為　　　　。 (3)反應(yīng)后，甲中剩余氣體能用下列試劑吸收的是　　　　。 A．水 B．氫氧化鈉溶液 C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水 (4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到______________________。若再向其中滴入幾滴石蕊溶液，又觀察到__________。 解析：在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng)：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 (1)理論上，甲烷與氯氣按體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1，說(shuō)明氯氣過(guò)量，最終氣體中仍有氯氣。反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)。 (2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應(yīng)。 (3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。 (4)生成的HCl會(huì)與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余，若加入幾滴石蕊溶液，溶液會(huì)先變紅后褪色。 答案：(1)②③ 　(2)取代反應(yīng)　(3)B　(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀　溶液先變紅后褪色 1．下列物質(zhì)互為同系物的是(　　) C．CH3CH2Cl與CH2ClCH2Cl D．CH4與CH3CH2Cl 解析：選B　A項(xiàng)為同種物質(zhì)，B項(xiàng)互為同系物，C項(xiàng)所含氯原子數(shù)不同，分子組成不是相差一個(gè)CH2原子團(tuán)或其倍數(shù)，D項(xiàng)不是同一類別的物質(zhì)，故不屬于同系物。 2．將甲烷與氯氣按1∶3的體積比混合于一試管中，倒立于盛有飽和食鹽水的水槽，置于光亮處(如圖所示)，下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論的敘述不正確的是(　　) A．試管中氣體的黃綠色逐漸變淺，水面上升 B．生成物只有三氯甲烷和氯化氫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是氣體 C．試管內(nèi)壁有油狀液滴形成 D．試管內(nèi)有少量白霧 解析：選B　A項(xiàng)，在光照條件下，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成物均沒(méi)有顏色，所以氣體顏色變淺，氯化氫溶于水后導(dǎo)致試管內(nèi)液面上升，正確；B項(xiàng)，甲烷和氯氣反應(yīng)的生成物只有一氯甲烷和HCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是氣體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氯甲烷和三氯甲烷都是液態(tài)有機(jī)物，所以試管內(nèi)壁有油狀液滴生成，正確；D項(xiàng)，該反應(yīng)中有氯化氫生成，氯化氫遇空氣中的水蒸氣形成白霧，正確。 3．鑒別CH4、CO、H2三種無(wú)色氣體的方法是 (　　) A．點(diǎn)燃—通入澄清石灰水—加入溴的四氯化碳溶液 B．點(diǎn)燃—罩上小燒杯—加入澄清石灰水 C．點(diǎn)燃—通入澄清石灰水 D．點(diǎn)燃—通入酸性KMnO4溶液 解析：選B　根據(jù)燃燒后的產(chǎn)物來(lái)判斷，甲烷燃燒后生成CO2和H2O，H2燃燒后生成H2O，CO燃燒后生成CO2。在火焰的上方罩一個(gè)干燥的小燒杯，出現(xiàn)水霧的是甲烷和H2，沒(méi)有水霧的是CO；然后在有水霧的兩個(gè)小燒杯里加入澄清石灰水，出現(xiàn)渾濁的是甲烷，無(wú)現(xiàn)象的是H2。 4．甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是 (　　) A．CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu) B．CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu) C．CHCl3只有一種結(jié)構(gòu) D．CH4中含有4個(gè)C—H共價(jià)鍵 解析：選B　甲烷分子無(wú)論是正四面體結(jié)構(gòu)，還是正方形的平面結(jié)構(gòu)，A、C、D三項(xiàng)都是成立的，CH2Cl2若是正方形的平面結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)應(yīng)有兩種，即和，若是正四面體結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)只有一種。無(wú)論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu)，CH4中含有4個(gè)C—H共價(jià)鍵。 5．1 mol乙烷在光照條件下，最多可以與多少摩爾Cl2發(fā)生取代反應(yīng)(　　) A．4 mol　　　　　 B．8 mol C．2 mol D．6 mol 解析：選D　乙烷的分子式為C2H6,1 mol Cl2只能取代烷烴中的1 mol H原子，故1 mol乙烷最多與6 mol Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。 6．有兩種氣態(tài)烷烴組成的混合物，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.16 gL－1，則關(guān)于混合物的組成判斷正確的是(　　) A．一定有甲烷 B．一定有乙烷 C．一定是甲烷和乙烷的混合物 D．可能是乙烷和丙烷的混合物 解析：選A　混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是M(平均)＝1.16 gL－122.4 Lmol－1＝26 gmol－1，即平均相對(duì)分子質(zhì)量為26，在烷烴中相對(duì)分子質(zhì)量小于26的只有甲烷，因此一定含有甲烷。 7．將0.2 mol下列烴完全燃燒后，生成的氣體緩緩?fù)ㄈ?.5 L 2 molL－1的NaOH溶液中，生成正鹽和酸式鹽的物質(zhì)的量之比為1∶3，則該烷烴是(　　) A．乙烷 B．丙烷 C．丁烷 D．戊烷 解析：選C　設(shè)該烷烴分子中含有n個(gè)C原子，則完全燃燒產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.2n mol。n(NaOH)＝0.5 L2 molL－1＝1 mol；又設(shè)產(chǎn)生的Na2CO3的物質(zhì)的量為a mol，則NaHCO3為3a mol，根據(jù)鈉原子守恒可得2a＋3a＝1，解得a＝0.2 mol，所以Na2CO3為0.2 mol，NaHCO3為0.6 mol；根據(jù)碳原子守恒可得0.2n＝0.8，n＝4，因此該烷烴是丁烷。 8．在一定的溫度、壓強(qiáng)下，向100 mL CH4和Ar的混合氣體中通入400 mL O2，點(diǎn)燃使其完全反應(yīng)，最后在相同條件下得到干燥氣體460 mL，則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1 解析：選A　Ar是稀有氣體，不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的體積變化由CH4燃燒生成的水引起。反應(yīng)前后氣體的體積變化為100 mL＋400 mL－460 mL＝40 mL。 設(shè)混合氣體中CH4的體積為x。 CH4＋2O2CO2＋2H2O　ΔV減小 1 mL 2 mL 1 mL 2 mL x40 mL x＝20 mL Ar的體積為100 mL－20 mL＝80 mL，CH4與Ar的體積之比為1∶4，相同條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，即n(CH4)∶n(Ar)＝1∶4。 9．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖。 根據(jù)要求填空： (1)寫出CH4與Cl2反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 (2)B裝置有三種功能：①控制氣體流速；②將氣體混合均勻； ③________________________________________________________________________。 (3)D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末，其作用是______________________。 (4)E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為_(kāi)_______________。 (5)該裝置還有缺陷，原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理，尾氣的主要成分是________ (填編號(hào))。 A．CH4　　　B．CH3Cl　　　C．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4 解析：(1)CH4與Cl2反應(yīng)生成的一氯代物為CH3Cl，則化學(xué)方程式為CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。 (2)B裝置盛有濃硫酸，具有吸水性，所以B裝置的第③種作用為干燥甲烷和氯氣。 (3)Cl2與CH4反應(yīng)可能有部分Cl2剩余，Cl2能與KI反應(yīng)生成I2和KCl，所以D裝置中石棉上吸附著的KI飽和溶液及KI粉末的作用是除去未反應(yīng)的Cl2。 (4)CH4與Cl2反應(yīng)生成的CH3Cl和HCl是氣體，HCl易溶于水而CH3Cl難溶于水，液體分層，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液。 (5)反應(yīng)物CH4可能有剩余，生成物CH3Cl為氣體，尾氣的主要成分是CH4和CH3Cl。 答案：(1)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2)干燥甲烷和氯氣　(3)除去未反應(yīng)的Cl2　(4)分液　(5)AB 10．(1)完全燃燒0.1 mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸、濃堿液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱得濃硫酸增重9 g，濃堿液增重17.6 g。該烴的化學(xué)式為_(kāi)_______，并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________。 (2)某烴2.2 g，在O2中完全燃燒，生成6.6 g CO2和3.6 g H2O，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.964 3 gL－1，其化學(xué)式為_(kāi)_______________。 (3)某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128，該烷烴的化學(xué)式為_(kāi)_____________。 (4)在120 ℃和101 kPa的條件下，某氣態(tài)烴和一定質(zhì)量的氧氣混合氣體，點(diǎn)燃完全反應(yīng)后再恢復(fù)到原來(lái)的溫度時(shí)，氣體體積縮小，則該烴分子內(nèi)的氫原子個(gè)數(shù)________。 A．小于4　　　　　　 B．大于4 C．等于4 D．無(wú)法判斷 解析：(1)0.1 mol烴中，n(C)＝＝0.4 mol，n(H)＝2＝1 mol，則每個(gè)烴分子中含4個(gè)C原子、10個(gè)H原子，即分子式為C4H10。該烴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有二種：CH3—CH2—CH2—CH3，。 (2)該烴的摩爾質(zhì)量M＝22.4 Lmol－11.964 3 gL－1＝44 gmol－1，烴分子中n(C)∶n(H)＝∶2＝3∶8，最簡(jiǎn)式為C3H8，最簡(jiǎn)式相對(duì)分子質(zhì)量為44，故化學(xué)式為C3H8。 (3)設(shè)該烷烴的化學(xué)式為CnH2n＋2，則14n＋2＝128，解得：n＝9，化學(xué)式為C9H20。 (4)設(shè)烴的分子式為CxHy，則有： CxHy＋O2xCO2＋H2O， 因?yàn)榉磻?yīng)后氣體體積縮小，則1＋x＋＞x＋， 即y＜4。 答案：(1)C4H10　CH3—CH2—CH2—CH3、 (2)C3H8　(3)C9H20　(4)A 第二課時(shí) 石油煉制　乙烯 [課標(biāo)要求] 1．知道石油煉制方法(分餾、催化裂化、裂解)、目的及其主要產(chǎn)品。 2．知道乙烯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。 3．會(huì)書(shū)寫乙烯等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式。 1.石油煉制的方法有分餾、催化裂化和裂解。石油的分餾是物理變化，石油的裂化、裂解是化學(xué)變化。 2．乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)： (1)乙烯分子是平面形結(jié)構(gòu)，分子中2個(gè)C原子與4個(gè)H原子共平面； (2)乙烯能使溴水褪色(加成反應(yīng))，也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 3．乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)： (1)乙炔分子是直線形結(jié)構(gòu)，分子中2個(gè)C原子與2個(gè)H原子在同一直線上； (2)乙炔能使溴水褪色(加成反應(yīng))，也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 石油的煉制 1．石油的分餾 (1)實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油 ①實(shí)驗(yàn)裝置： ②注意事項(xiàng)： ③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論： (2)石油的分餾 2．石油的裂化 (1)目的：為了提高從石油得到的汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 (2)原理：用石油分餾產(chǎn)品為原料，在加熱、加壓和催化劑存在下，使相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。 (3)舉例(十六烷的裂化)。 化學(xué)方程式：C16H34C8H18＋C8H16。 3．石油的裂解 (1)原理 以比裂化更高的溫度使石油分餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂為乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴的過(guò)程。 (2)目的 獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴，為石油化工提供原料。 1．石油裂化的目的是什么？石油裂解的目的是什么？ 提示：石油裂化的主要目的是為了提高輕質(zhì)油(特別是汽油)的產(chǎn)量；石油裂解的主要目的是為了得到氣態(tài)短鏈烴(特別是乙烯)，作化工原料。 2．石油的分餾、催化裂化、裂解分別屬于哪種變化類型？ 提示：分餾屬于物理變化，催化裂化、裂解屬于化學(xué)變化。 3．如何區(qū)分裂化汽油和直餾(分餾得到)汽油？ 提示：能使溴的CCl4溶液褪色的是裂化汽油，不褪色的是直餾汽油。 1．石油分餾、裂化、裂解的比較 石油煉制 的方法 分餾 裂化 裂解 原理 用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物 在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴 在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂為乙烯、丙烯等小分子的烴 主要原料 原油 重油、石蠟 石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣) 主要產(chǎn)品 石油氣、汽油、煤油、柴油、重油、瀝青等 優(yōu)質(zhì)汽油 乙烯、丙烯等 主要變化類型 物理變化 化學(xué)變化 化學(xué)變化 2.直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別 石油分餾、裂化所生產(chǎn)的汽油分別叫做直餾汽油和裂化汽油，二者的區(qū)別如下： 獲得方法 主要化學(xué)成分 鑒別方法 直餾汽油 原油直接分餾，物理變化 C5～C12的烷烴、環(huán)烷烴及少量的芳香烴等，性質(zhì)穩(wěn)定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化汽油 重油催化裂化，化學(xué)變化 C5～C12的烷烴、烯烴、二烯烴等，性質(zhì)活潑 1．石油煉制過(guò)程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是 (　　) A．分餾 　　　　　　　　　 B．裂解 C．分餾和裂解 D．催化裂化 解析：選D　分餾可以得到不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物；裂解是把長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴；催化裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量。 2．下圖是石油分餾塔的示意圖。a、b、c三種餾分中(　　) A．a(chǎn)的沸點(diǎn)最高　　　　　　 B．b的熔點(diǎn)最低 C．c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大 D．每一種餾分都是純凈物 解析：選C　石油經(jīng)加熱后從下部進(jìn)入分餾塔中，隨著氣體的上升溫度逐漸降低，沸點(diǎn)高的餾分首先冷凝從下部流出，越往上餾分沸點(diǎn)越低，故a處餾分沸點(diǎn)最低，A錯(cuò)誤；b處餾分熔點(diǎn)介于a、c之間，B錯(cuò)誤；C處的平均相對(duì)分子質(zhì)量是最大的，C正確；而石油分餾的餾分中都含有不同碳原子數(shù)的烴，所以石油的餾分都是混合物，D錯(cuò)誤。 乙烯的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．乙烯的分子結(jié)構(gòu) (1)分子結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 分子模型 球棍模型 比例模型 C2H4 CH2===CH2 (2)空間結(jié)構(gòu) 圖示 空間結(jié)構(gòu) 乙烯為平面結(jié)構(gòu)，2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子共平面 　　2.乙烯的化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) (2)加成反應(yīng) ①概念： 有機(jī)物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。 ②與Br2、H2、HX、H2O等的反應(yīng)： 3．乙烯的用途 (1)乙烯的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平。 (2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 [特別提醒]　鑒別乙烯與乙烷可以使用溴水或酸性KMnO4溶液，但除去乙烷中的乙烯氣體不能使用酸性KMnO4溶液(因?yàn)橐蚁┍谎趸漠a(chǎn)物CO2會(huì)混入乙烷中)，應(yīng)使用溴的CCl4溶液。 1．如何鑒別乙烷和乙烯兩種氣體？ 提示：將氣體分別通入溴水或酸性KMnO4溶液中，能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是乙烯，不褪色的是乙烷。 2．工業(yè)上用乙烯和水反應(yīng)制取乙醇，是利用了乙烯的什么性質(zhì)？ 提示：乙烯分子中含有碳碳雙鍵，在一定條件下能與水發(fā)生加成反應(yīng)。 1．對(duì)乙烯加成反應(yīng)的理解 (1)乙烯可以與溴水在不需要其他條件下發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色，而甲烷與純溴在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，與溴水不反應(yīng)。 (2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理不同，前者發(fā)生的是加成反應(yīng)，后者發(fā)生的是氧化反應(yīng)。 (3)制取氯乙烷應(yīng)用乙烯和HCl的加成反應(yīng)而不能用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因?yàn)橐蚁┡cHCl的加成產(chǎn)物只有一種，而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烴的混合物。 2．乙烯的特征反應(yīng)及應(yīng)用 (1)乙烯的兩個(gè)特征反應(yīng)： ①能使溴水褪色(加成反應(yīng))； ②能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反應(yīng))。 (2)鑒別甲烷和乙烯的方法： ①通入溴水中，褪色的為乙烯； ②通入酸性KMnO4溶液中，褪色的為乙烯； ③點(diǎn)燃時(shí)，火焰明亮并伴有黑煙的為乙烯。 (3)除去甲烷中混有乙烯的方法：溴水或溴的四氯化碳溶液，不能使用酸性KMnO4溶液。 1．下列關(guān)于乙烯的敘述中，不正確的是 (　　) A．乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑 B．乙烯燃燒時(shí)，火焰明亮，同時(shí)伴有黑煙 C．乙烯因與溴水發(fā)生氧化反應(yīng)而使其褪色 D．乙烯雙鍵中的一個(gè)鍵可以斷裂，容易發(fā)生加成反應(yīng) 解析：選C　乙烯使溴水褪色是發(fā)生加成反應(yīng)，乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是發(fā)生氧化反應(yīng)。 2．下列說(shuō)法不正確的是 (　　) A．乙烯發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂 B．乙烯分子中6個(gè)原子共平面 C．乙烯使溴水褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同 D．在一定條件下，乙烯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) 解析：選C　乙烯分子中6個(gè)原子共平面，分子中含碳碳雙鍵，其中一個(gè)鍵易斷裂，故乙烯化學(xué)性質(zhì)較活潑，能與溴水中的Br2及H2發(fā)生加成反應(yīng)，易被酸性KMnO4溶液氧化而 使之褪色，A、B、D正確，C錯(cuò)誤。 乙炔的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．分子結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 球棍模型 比例模型 C2H2 2.化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) (2)加成反應(yīng) 化學(xué)方程式： 1．寫出乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，乙炔分子中的四個(gè)原子在同一直線上嗎？ 提示：CH≡CH；在同一直線上。 2．怎樣鑒別乙炔和乙烷？ 提示：能使溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液褪色的氣體是乙炔，不能使三者褪色的氣體是乙烷。 乙烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及鑒別方法的比較 名稱 乙烷 乙烯 乙炔 分子式 C2H6 C2H4 C2H2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 CH3—CH3 CH2===CH2 CH≡CH 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 碳碳單鍵，碳原子飽和 碳碳雙鍵，碳原子不飽和，平面形分子 碳碳叁鍵，碳原子不飽和，直線形分子 所屬烴類通式 CnH2n＋2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n－2(n≥2) 取代反應(yīng) 鹵代 － － 加成反應(yīng) 不能發(fā)生 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 酸性KMnO4溶液不褪色 酸性KMnO4溶液褪色 酸性KMnO4溶液褪色 燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燃燒火焰明亮，帶黑煙 燃燒火焰很明亮，帶濃烈的黑煙 鑒別 溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色 溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色 溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色 1．下列關(guān)于乙炔性質(zhì)的敘述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　) A．能燃燒生成二氧化碳和水 B．能發(fā)生加成反應(yīng) C．能使酸性KMnO4溶液褪色 D．能與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯 解析：選D　乙烷、乙烯、乙炔均能燃燒生成二氧化碳和水；乙烯、乙炔中均含有碳碳不飽和鍵，既能與Br2、H2等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，又能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；乙炔能與氯化氫加成生成氯乙烯，乙烷與氯化氫不反應(yīng)，乙烯與氯化氫加成生成氯乙烷，故選項(xiàng)D符合題意。 2．(1)CH3CH3與溴水________(填“能反應(yīng)”或“不反應(yīng)”)，與溴蒸氣在光照時(shí)反應(yīng)生成一溴代物的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)乙烯、乙炔通入足量溴水中的化學(xué)方程式分別為_(kāi)_______________________、________________________________________________________________________。 答案：(1)不反應(yīng) CH3CH3＋Br2CH3CH2Br＋HBr (2)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列物質(zhì)，不可能是乙烯加成產(chǎn)物的是(　　) A．CH3CH3　　　　　　　 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br 解析：選B　乙烯加成是斷開(kāi)雙鍵中的一個(gè)鍵，分別在雙鍵兩端的碳原子上連接一個(gè)原子或原子團(tuán)，如果去掉加上去的成分應(yīng)恢復(fù)為乙烯的結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)中只有B不符合這一要求。 2．下列反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是(　　) A．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl B．CH2===CH2＋3O22CO2＋2H2O C．CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH D．CH3CH2CH2CH3C2H4＋C2H6 解析：選C　A為取代反應(yīng)，B為氧化反應(yīng)，D為裂解。 3．下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法正確的是(　　) A．分子中的6個(gè)原子在同一平面上 B．通常狀況下，是易溶于水的氣體 C．與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)是加成反應(yīng) D．不能發(fā)生燃燒反應(yīng) 解析：選A　A項(xiàng)，乙烯是平面分子，分子中的6個(gè)原子在同一平面上，正確；B項(xiàng)，通常狀況下，乙烯在水中的溶解度不大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，乙烯能在空氣中燃燒，錯(cuò)誤。 4．關(guān)于石油的說(shuō)法中，不正確的是 (　　) A．石油是混合物，主要是各種液態(tài)的碳?xì)浠衔?，其中溶有氣態(tài)和固態(tài)的碳?xì)浠衔? B．常壓分餾得到的汽油是混合物，沒(méi)有固定的沸點(diǎn) C．裂化是化學(xué)變化，裂解是物理變化 D．裂化的目的是得到輕質(zhì)油 解析：選C　石油的成分主要是液態(tài)烴，其中溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴，A正確；石油常壓分餾得到的汽油主要為含有C5～C11的液態(tài)烴，它是混合物，沒(méi)有固定的沸點(diǎn)，B正確；裂解是更深度的裂化，裂化是化學(xué)變化，裂解也是化學(xué)變化，C不正確；裂化得到輕質(zhì)油，尤其得到汽油，裂解得到乙烯、丙烯等化工原料，D正確。 5．根據(jù)乙烯的性質(zhì)填空： (1)乙烯通入酸性KMnO4溶液中觀察到的現(xiàn)象是__________________________ ____________________，乙烯發(fā)生了________反應(yīng)。 (2)乙烯通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象是__________________________________ ________________________________________________________________________。 乙烯發(fā)生了________反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了安全，點(diǎn)燃乙烯前應(yīng)________，乙烯燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________。 解析：CH2===CH2能被酸性KMnO4溶液氧化，能燃燒，能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)。 答案：(1)酸性KMnO4溶液褪色　氧化 (2)溴的CCl4溶液褪色　加成 CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br (3)檢驗(yàn)純度　火焰明亮伴有黑煙 CH2===CH2＋3O22CO2＋2H2O 1．下列物質(zhì)中，不能和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的是(　　) A．H2　　　　　　　　　 B．H2O C．KMnO4 D．Br2 解析：選C　KMnO4與乙烯發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。 2．乙烯可通過(guò)石油裂解獲得。下列有關(guān)乙烯性質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A．在常溫常壓下為液體 B．能使酸性KMnO4溶液褪色 C．可以在空氣中燃燒 D．能使溴的CCl4溶液褪色 解析：選A　A項(xiàng)，在常溫常壓下乙烯為氣體，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，正確；C項(xiàng)，可以在空氣中燃燒，正確；D項(xiàng)，與溴發(fā)生加成反應(yīng)，能使溴的CCl4溶液褪色，正確。 3．下列關(guān)于有機(jī)物的說(shuō)法正確的是 (　　) A．乙烯的分子式為CH2===CH2 B．甲烷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH4 C．乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H2 D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色說(shuō)明它具有漂白性 解析：選B　A項(xiàng)應(yīng)為C2H4；C項(xiàng)C2H2是乙炔的分子式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為CH≡CH；D項(xiàng)乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)，無(wú)漂白性。 4．下列反應(yīng)中，屬于加成反應(yīng)的是(　　) A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B．將四氯化碳滴入溴水中，振蕩后水層接近無(wú)色 C．乙烯使溴水褪色 D．甲烷與氯氣混合，光照一段時(shí)間后黃綠色變淺 解析：選C　A項(xiàng)，乙烯使酸性KMnO4溶液褪色發(fā)生的是氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，將四氯化碳滴入溴水中，振蕩后水層接近無(wú)色屬于萃取，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，乙烯與溴水發(fā)生加 成反應(yīng)而使溴水褪色，正確；D項(xiàng)，甲烷與氯氣混合，光照一段時(shí)間后黃綠色變淺，屬于取代反應(yīng)，錯(cuò)誤。 5．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油 B．含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油 C．石油裂解是為了獲得更多化工原料，如乙烯、丙烯等 D．汽油是烴的混合物，煤油、柴油是由烴構(gòu)成的純凈物 解析：選D　選項(xiàng)A中，石油是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物，含有C5～C11的烷烴，通過(guò)石油分餾就可以得到汽油、煤油等分餾產(chǎn)品；選項(xiàng)B中，使含C18以上的固態(tài)烴的長(zhǎng)鏈分子斷裂就可以得到汽油，使長(zhǎng)鏈烴分子斷裂為C5～C11烷烴的過(guò)程采用催化裂化的方法；選項(xiàng)C中，裂解的目的是為了獲得乙烯、丙烯、丁二烯等作化工原料；選項(xiàng)D中，石油是烴的混合物，石油分餾產(chǎn)品汽油、煤油、柴油等仍是烴的混合物。 6．將CH4和C2H4的混合氣體15 g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的質(zhì)量增加了7 g，則混合氣體中CH4和C2H4的體積比為(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．3∶2 D．2∶3 解析：選B　CH4不與溴水反應(yīng)，與溴水反應(yīng)的是C2H4，因此溴水增加的7 g即為混合氣體中C2H4的質(zhì)量，其物質(zhì)的量n(C2H4)＝＝0.25 mol，n(CH4)＝＝0.5 mol，V(CH4)∶V(C2H4)＝n(CH4)∶n(C2H4)＝2∶1。 7．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A．無(wú)論是乙烯與Br2的加成反應(yīng)，還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān) B．溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷 C．相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量相同 D．乙烯不易發(fā)生取代反應(yīng) 解析：選C　乙烯發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過(guò)程中碳碳雙鍵都參與反應(yīng)，A項(xiàng)正確；乙烯能與溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷，B項(xiàng)正確；乙烯和甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，易發(fā)生加成反應(yīng)，不易發(fā)生取代反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 8．使1 mol乙烯與氯氣完全發(fā)生加成反應(yīng)，然后使該加成反應(yīng)的產(chǎn)物與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，則兩個(gè)過(guò)程中消耗氯氣的總物質(zhì)的量最多為 (　　) A．3 mol B．4 mol C．5 mol D．6 mol 解析：選C　CH2===CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl，1 mol產(chǎn)物中含4 mol氫原子，則取代時(shí)消耗4 mol Cl2，因此1 mol乙烯在與Cl2反應(yīng)(加成反應(yīng)和取代反應(yīng))的過(guò)程中共消耗Cl2 5 mol。 9．下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生C2H4并檢驗(yàn)C2H4性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，完成下列各問(wèn)題。 (1)B中溶液褪色，是因?yàn)橐蚁┍籣___________________________________________。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。 (3)在D處點(diǎn)燃時(shí)必須進(jìn)行的操作是____________________________________________。 解析：(1)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是因?yàn)橐蚁┌l(fā)生了氧化反應(yīng)，把KMnO4還原而使之褪色。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)為CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。 (3)在點(diǎn)燃可燃性氣體前應(yīng)先檢驗(yàn)純度。 答案：(1)氧化 (2)CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br (3)檢驗(yàn)乙烯的純度 10．請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)室分餾石油的有關(guān)問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)室分餾石油的正確操作順序是E→____→____→A→____→____→G。 A．連接接液管 B．裝入碎瓷片和石油，塞上帶溫度計(jì)的塞子 C．檢查裝置氣密性 D．連接冷凝管及進(jìn)出水管 E．在鐵架臺(tái)上放酒精燈，固定好鐵圈，放上石棉網(wǎng) F．固定好蒸餾燒瓶 G．加熱 (2)以下是石油分餾的裝置圖，試指出有關(guān)儀器的名稱：A________；B________。 (3)圖中有______處錯(cuò)誤。 (4)分餾石油得到的各個(gè)餾分都是________(填“混合物”或“純凈物”)。 解析：(1)按組裝儀器的順序