2019-2020年高三化學《常見的烴》教學設計.doc
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2019-2020年高三化學《常見的烴》教學設計 1.(08全國理綜Ⅱ 6)xx年北京奧運會的“祥云”火炬所用的燃料的主要成分是丙烷,下列有關丙烷的敘述中不正確的是 ( ) A.分子中碳原子不在一條直線上 B.光照下能夠發(fā)生取代反應 C.比丁烷更易液化 D.是石油分餾的一種產(chǎn)品 2.(08海南卷 11)下列有機反應中,不屬于取代反應的是: ( ) A. B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O C.ClCH2CH=CH2+NaOHHOCH2CH=CH2+NaCl D. 3.(09福建卷9) 下列關于常見有機物的說法不正確的是 ( ) A. 乙烯和苯都能與溴水反應 B. 乙酸和油脂都能與氫氧化鈉溶液反應 C. 糖類和蛋白質都是人體重要的營養(yǎng)物質 D. 乙烯和甲烷可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別 4.(09廣東理科基礎30)三聚氰胺(結構式如圖9所示)是一種重要的化工原料, 可用于阻燃劑、水泥減水劑和高分子合成等領域。一些不法分子卻往牛奶中加入三聚氰胺,以提高奶制品的含氮量。下列說法正確的是 A.三聚氰胺是一種蛋白質 B.三聚氰胺是高分子化合物 C.三聚氰胺分子中含有碳碳雙鍵 D.三聚氰胺的分子式為C3H6N6 考試說明: 了解烴(烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴)的組成、結構特點和性質。 認識不同類型化合物之間的轉化關系,能設計合理路線合成簡單有機化合物。 知道天然氣、液化石油氣和汽油的主要成分及其應用。舉例說明烴及其衍生物在有機合成和有機化工中的重要作用 命題趨勢: 烴類相關知識主要涵蓋的點有烴的組成、結構特點和性質,不同類型化合物之間的轉化,以此為考查對象是一直以來命題的熱點,重現(xiàn)率極高,也能有效考察學生對有機物認識能力 高考預測: 從08、09兩年課改區(qū)的高考試卷看,在填空題部分出現(xiàn)烴類知識點考察較多,多表現(xiàn)為結構及性質的考察尤以烯烴、芳香烴最甚,xx年高考也應會保持此趨勢。 一、脂肪烴 (一)、烷烴(alkane)和烯烴(alkene) 1. 結構特點和通式: (1) 烷烴: 通式:CnH2n+2 (n≥1) (2) 烯烴: 通式:CnH2n (n≥2) 2. 物理性質: 3. 基本反應類型 (1) 取代反應: (2) 加成反應: 不對稱烯烴與鹵化氫加成規(guī)則: 當不對稱烯烴與鹵化氫發(fā)生加成反應時,通常H加到含H多的不飽和碳原子一側。 (3) 聚合反應: 4. 烷烴化學性質(與甲烷相似)烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色 (1)取代反應: (2)氧化反應: 5. 烯烴的化學性質(與乙烯相似) (1)加成反應 (2)氧化反應 燃燒:CnH2n+O2n CO2 + n H2O 使酸性KMnO4 溶液褪色:R—CH=CH2R—COOH + CO2 催化氧化:2R—CH=CH2 + O2 2RCH3 (3) 加聚反應 6、二烯烴的化學性質 (1)二烯烴的加成反應:(1,4一加成反應是主要的) (2) 加聚反應: (二)炔烴 1. 結構特點和通式: 2. 物理性質: 3. 化學性質: 【例1】 含有2~5個碳原子的直鏈烷烴沸點和燃燒熱的數(shù)據(jù)見下表: 烷烴名稱 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 沸點(℃) -88.6 -42.1 -0.5 36.1 *燃燒熱(kJmol-1) 1560.7 2219.2 2877.6 3535.6 * 燃燒熱:1 mol物質完全燃燒,生成二氧化碳、液態(tài)水時所放出的熱量。 根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷錯誤的是( ) A.正庚烷在常溫常壓下肯定不是氣體 B.烷烴燃燒熱和其所含碳原子數(shù)成線性關系 C.隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點逐漸升高 D.隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點和燃燒熱都成比例增加 答案:D 【例2】已知2-丁烯有順、反兩種異構體,在某條件下兩種氣體處于平衡, 下列說法正確的是 A. 順-2-丁烯比反-2-丁烯穩(wěn)定 B.順-2-丁烯的燃燒熱比反-2-丁烯大 C.加壓和降溫有利于平衡向生成順-2-丁烯反應方向移動 D.反-2-丁烯氫化的熱化學方程式為: (g)+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)△H=-123.1 kJmol—1 答案:B 【例3】下列實驗方案合理的是 A.鑒別集氣瓶中的甲烷和乙烯:移去玻璃片,分別點燃,觀察火焰的顏色及是否有黑煙 B.檢驗酒精中的少量水:向酒精中加入足量生石灰 C.制備氯乙烷(C2H5Cl):將乙烷和氯氣的混合氣放在光照條件下反應 D.除去乙烯中雜質氣體:將實驗室制得的乙烯氣體通入NaOH 溶液 答案:AD 【例4】(10分)氯乙烯是合成聚氯乙烯的單體。乙烯氧化法是生產(chǎn)氯乙烯的主要方法。分三步進行,如下圖所示: (1)關于乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯說法正確的是__________(填字母) A.都能在氧氣中燃燒 B.都能發(fā)生加成反應。使溴水褪色 C.都能使得酸性高錳酸鉀褪色 D.氯乙烯分子中所有原子共平面 (2)A的分子式是 (3)從環(huán)境角度考慮,氧化法的優(yōu)點是____________________ (4)已知二氯乙烷與氫氧化鈉溶液供熱可以生成乙二醇(HOCH2CH2OH),請寫出乙二醇與乙酸完全發(fā)生反應的方程式__________________________________ (5)焚燒廢舊塑料過程中會排放有毒物質。寫出聚氯乙烯塑料完全燃燒的化學方程式 答案:(1)AD (2分) (2)HCl(2分)(3) 利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的氯化氫作為氯化劑,從而使氯得到完全利用,不向環(huán)境排放毒害氣體。(2分) (4) (2分) (5) (2分) 【例5】根據(jù)烷、烯、炔烴燃燒的反應式,有人總結出以下規(guī)律:對于烷烴有n(烷烴)=n(H2O)-n(CO2),對于烯烴有n(H2O)-n(CO2)=0,對于炔烴有n(炔烴)=n(CO2)-n(H2O)。請回答下列問題: 1)某混合氣體由C2H6和C3H4組成。將1.0體積混合氣在氧氣中充分燃燒,產(chǎn)生的CO2體積比水蒸氣多0.2體積(相同狀況下測定),通過計算確定C2H6和C3H4的體積。(設體積單位為升) (2)某混合氣由烯烴和烷烴或烯烴和炔烴組成。組成中可能是兩種氣體,也可能是多種氣體。將1.0體積混合氣在氧氣中充分燃燒,產(chǎn)生3.0體積CO2和2.4體積水蒸氣(相同狀況下測定) ①判斷混合氣體有 兩類烴組成。 ②上述判斷的理由是_____________________________.(用簡要文字敘述)。 ③上述兩類烴的體積比為__________________________(寫出計算過程)。 答案:⑴設混合氣體中C2H6和C3H4的體積分別為aL和bL,由兩個反應式可得出下列關系: C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O; C3H4+4O2→3CO2+2H2O; a 2a 3a b 3b 2b a + b = 1.0 L a=0.4L (2a+3b)-(3a+2b)=0.2L b=0.6L (2) ①烯烴和炔烴 ②因為相同條件下體積之比等于物質的量比,因為V烷=VH2O-VCO2,V烯=VH2O-VCO2=0而V炔=VCO2-VH2O,又因為VCO2>VH2O故為炔和烯兩類烴 ③V烯烴:V炔烴=2:3 二、芳香烴 1. 苯的物理性質 2. 苯的分子結構 (1) 分子式: (2) 結構式 (3) 結構簡式(凱庫勒式) 3. 苯的化學性質 (1) 氧化反應:不能使酸性KMnO4溶液褪色 (2) 取代反應 鹵代: 1、實驗現(xiàn)象:燒瓶內:液體微沸,燒瓶內充滿有大量紅棕色氣體。 錐形瓶內:管口有白霧出現(xiàn),溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀。 2、加入Fe粉是催化劑,但實質起作用的是FeBr3 3、加入的必須是液溴,不能用溴水,苯不與溴水發(fā)生化學反應,只能是萃取作用。 4、長直導管的作用是:導出HBr氣體和冷凝回流 5、純凈的溴苯為無色油狀液體,不溶于水,密度比水大。新制得的粗溴苯往往為褐色,是因為溶解了未反應的溴。欲除去雜質,應用NaOH溶液洗液后再分液。 方程式:Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O 思考與交流1、錐形瓶中導管末端為什么不插入液面以下? 錐形瓶中導管末端不插入液面以下,防止倒吸(HBr極易溶于水) 2、如何證明反應是取代反應,而不是加成反應? 證明是取代反應,只要證明有HBr生成。 3、HBr可以用什么來檢驗? HBr用AgNO3 溶液檢驗或紫色石蕊試液 硝化: 硝基苯,無色,油狀液體,苦杏仁味,有毒,密度>水,難溶于水,易溶于有機溶劑 思考1.藥品添加順序? 先濃硝酸,再濃硫酸冷卻到50℃以下,加苯 2.怎樣控制反應溫度在60℃左右? 用水浴加熱,水中插溫度計 3.試管上方長導管的作用? 冷凝回流 4.濃硫酸的作用? 催化劑 5.硝基苯不純顯黃色(溶有NO2)如何除雜? 硝基苯不純顯黃色(溶有NO2)用NaOH溶液洗,分液 磺化 -SO3H叫磺酸基,苯分子里的氫原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反應叫磺化反應。 (3) 加成反應 苯性質特點:易取代、難加成、難氧化 [小結] 反應的化學方程式 反應條件 苯與溴發(fā)生取代反應 C6H6+Br2 C6H5Br+HBr 液溴、鐵粉做催化劑 苯與濃硝酸發(fā)生取代反應 50℃~60℃水浴加熱、濃硫酸做催化劑吸水劑 苯與氫氣發(fā)生加成反應 C6H6+3H2 C6H12 鎳做催化劑 4. 苯的同系物 物理性質: ①苯的同系物不溶于水,并比水輕。②苯的同系物溶于酒精。③同苯一樣,不能使溴水褪色,但能發(fā)生萃取。④苯的同系物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 [思考]如何區(qū)別苯和甲苯? 分別取少量待測物后,再加少量的酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后觀察現(xiàn)象,能褪色的為甲苯,不能褪色的是苯 化學性質 (1)苯的同系物的苯環(huán)易發(fā)生取代反應。 (2)苯的同系物的側鏈易氧化: (3)苯的同系物能發(fā)生加成反應。 [小結] 的取代反應比更容易,且鄰,對位取代更容易,表明了側鏈(-CH3)對苯環(huán)之影響;的氧化反應比更易發(fā)生,表明苯環(huán)對側鏈(-CH3)的影響(使-CH3的H活性增大) 【例6】根據(jù)下面的反應路線及所給信息填空。 (1)A的結構簡式是 ,名稱是 。 (2)①的反應類型是 。③的反應類型是 。 (3)反應④的化學方程式是 。 解析:在教材中對環(huán)烷烴的化學性質要求很少,對學生來說比較陌生。本題看似考查環(huán)烷烴的性質,而實質上是類比烷烴、烯烴,靈活地考查取代反應、消去反應、加成反應,只要根據(jù)烷烴、烯烴的性質和反應發(fā)生的條件,就可推斷出A為環(huán)己烷,①、③的反應類型分別為取代反應和加成反應;推出B為間-二溴苯,寫出其與NaOH 醇溶液發(fā)生消去反應的化學方程式 答案: (1) 環(huán)己烷 (2)取代反應 加成反應 乙醇 △ (3) +2NaOH +2NaBr+2H2O 1.(山東卷12)下列關于有機物的說法錯誤的是 A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘 B.石油和天然氣的主要成分都是碳氫化合物 C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別 D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應 2. (09浙江卷11)一種從植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其結構為: ,有關該化合物的下列說法不正確的是( ) A.分子式為 B. 該化合物可發(fā)生聚合反應 C.1mol該化合物完全燃燒消耗19mol D.與溴的溶液反應生成的產(chǎn)物經(jīng)水解、稀硝酸化后可用溶液檢驗 一、選擇題: 1.(09江蘇學業(yè)水平測試20)下列關于甲烷的敘述錯誤的是 A.天然氣的主要成分 B.最簡單的有機物 C.含碳質量分數(shù)最大的有機物 D.與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應 2. xx年北京奧運會火炬以中國傳統(tǒng)祥云符號和紙卷軸為創(chuàng)意,由鋁合金制成,使用的燃料為丙烷。下列說法不正確的是 ( ) A.丙烷與甲烷互為同系物 B.通常條件下,丙烷性質穩(wěn)定,不與酸、堿和氧化劑發(fā)生反應 C.丙烷燃燒是吸熱反應 D.火炬燃料用丙烷比用煤油更環(huán)保 3. (09廣東模擬)下列物質得沸點按由高到低的順序排列正確的是 ①CH3CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③CH4 ④CH3CHCH2CH3 A .②④①③ B. ④②①③ C. ④③②① D. ②④③① 4. 取代反應是有機化學中一類重要的反應,下列反應屬于取代反應的是 ( ) A.丙烷與氯氣在光照的作用下生成氯丙烷的反應 B.乙烯與溴的四氯化溶液生成溴乙烷的反應 C.乙烯與水生成乙醇的反應 D.乙烯自身生成聚乙烯的反應 5.加成反應也是有機化學中的一類重要的反應類型,下列物質各組物質中不能全部發(fā)生加成反應的是 ( ) A.乙烷、乙烯 B.乙烯、乙炔 C.氯乙烯、溴乙烯 D.順-2-丁烯、反-2-丁烯 6. 下列分子組成中的所有原子不可能在同一平面上的是 ( ) A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 7. 不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是 ( ) A.乙烯 B.乙炔 C.苯 D.甲苯 8.根據(jù)下列物質的名稱,就能確認是純凈物的是 ( ) A.溴乙烷 B.二溴乙烷 C.已烯 D.二甲苯 9..相同質量的下列脂肪烴,在空氣中充分燃燒產(chǎn)生二氧化碳最多的是 ( ) A.C2H2 B.C3H6 C.C4H10 D.C6H10 10.甲烷和乙炔的混合氣體20 mL,完全燃燒需45 mL氧氣(同溫同壓下),則此混合氣體中甲烷和乙炔的體積比是 ( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.5∶1 11.若1 mol某氣態(tài)烴CxHy完全燃燒,需用3 mol O2,則 ( ) A.x = 2,y =2 B.x = 2,y =4 C.x = 3,y =6 D.2=3,y=8 12.環(huán)丙烷的結構簡式可表示為△,而環(huán)已烷因碳原子在空間排列方式不同,有兩種空間異構體(如圖)a為船式,b為椅式的結構,當環(huán)已烷的不同碳原子上連有兩個重氫(D)原子時,包括重氫在六個碳環(huán)上位置不同與空間異構在內的異構體共有 ( ) A.6種 B.12種 C.16種 D.10種 13. 下列物質中,屬于芳香烴且屬于苯的同系物的是 ( ) A. B. C. D. 14. 下列事實無法用凱庫勒式說明的試驗現(xiàn)象 ( ) A.苯環(huán)中不含有單雙鍵交替的形式,苯環(huán)中實際含有一個π鍵 B.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色 C.苯的化學性質沒顯示出極不飽和的性質,苯的化學性質與烯烴有很大的差別 D.苯在氧氣存在的情況下可以發(fā)生如下反應 —CH3 [O] —COOH 15. 下列有關甲苯的實驗事實中,與苯環(huán)上的甲基有關(或受其影響)的是 ( ) A.甲苯與氯氣發(fā)生取代反映 B.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.甲苯燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰 D.1 mol甲苯與3 molH2發(fā)生加成反應 16.中國國家主席胡錦濤在中非合作論壇北京峰會上承諾:“提供3億元人民幣無償援款幫助非洲防治瘧疾,用于提供青蒿素藥品及設立30個抗瘧中心”。中國研制成功的全球唯一的治療瘧疾特效藥——青蒿素,是數(shù)億外國人眼中的“中國神藥”,結構如圖所示。目前售價每克225美元,世界年產(chǎn)量15噸,是需求量的十分之一,供不應求。下列關于青蒿素的說法正確的是 A. 是一種烴 B.屬于高分子化合物 C.屬于芳香族化合物 D.分子式是C15H22O5 二、填空題 17. (8分)有下列反應 ① 由乙烯制氯乙烷 ②乙烷在空氣中燃燒 ③ 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ④乙烯通人酸性高錳酸鉀溶液 ⑤由乙烯制聚乙烯 ⑥甲烷與氯氣光照 其中屬于取代反應的是_______________;(填序號,下同) 屬于氧化反應的是_______ _______; 屬于加成反應的是_________ _____; 屬于聚合反應的是___________________ 18.(6分)三聚氰胺(英文名Melamine),是一種三嗪類含氮雜環(huán) 有機化合物,也是重要的氮雜環(huán)有機化工原料。它的結構式為: (1)寫出它的分子式: ; (2)三聚氰胺含氮質量分數(shù)為: ; (3)目前工業(yè)合成主要使用尿素為原料,在加熱和一定壓力條件下尿素【(NH2)2CO】分解生成三聚氰氨、氨氣和二氧化碳,請寫出該反應的化學反應方程式: 。 19. (16分)右圖中的實驗裝置可用于制取乙炔。 請?zhí)羁眨? (1)圖中,A管的作用是 。制取乙炔的化學方程式是 。 (2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象 是 , 乙炔發(fā)生了 反應。 (3)乙炔通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象 是 , 乙炔發(fā)生了 反應。 (4)為了安全,點燃乙炔前應 ,乙炔燃燒時的實驗現(xiàn)象是 20.(10分)有A、B兩種烴,它們的組成相同,都約含86%的碳,烴A對氫氣的相對密度是28;烴B式量是烴A的一半倍,烴A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色,根據(jù)以上實驗事實回答問題。 (1)推斷A、B兩烴的化學式。 A ;B 。 (2)A、B中 (填A、B的結構簡式)存在同分異構體,同分異構體的名稱是 、 、 。(有多少寫多少) (2)寫出B與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式: 。 三、計算題(本大題包含1小題 12分) 21. (12)某有機化合物A含碳77.8%,氫為7.40%,其余為氧,A的相對分子質量為甲烷的6.75倍 (1)通過計算確定該有機物的分子式。 (2)紅外光譜測定,A分子結構中含有苯環(huán)和羥基。在常溫下A可與濃溴水反應,1molA最多可與2molBr2作用,據(jù)此確定該有機物可能的結構簡式 課前小練: 1. 答案:C。 2. 答案:B 3. 答案:A 4. 答案:D 知識動脈 例1:答案:D 例2:答案:B 例3:答案:AD 例4:答案:(1)AD (2分) (2)HCl(2分)(3) 利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的氯化氫作為氯化劑,從而使氯得到完全利用,不向環(huán)境排放毒害氣體。(2分) (4) (2分) (5) (2分) 例5:答案:⑴設混合氣體中C2H6和C3H4的體積分別為aL和bL,由兩個反應式可得出下列關系: C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O; C3H4+4O2→3CO2+2H2O; a 2a 3a b 3b 2b a + b = 1.0 L a=0.4L (2a+3b)-(3a+2b)=0.2L b=0.6L (2) ①烯烴和炔烴 ②因為相同條件下體積之比等于物質的量比,因為V烷=VH2O-VCO2,V烯=VH2O-VCO2=0而V炔=VCO2-VH2O,又因為VCO2>VH2O故為炔和烯兩類烴 ③V烯烴:V炔烴=2:3 例6:答案: (1) 環(huán)己烷 (2)取代反應 加成反應 乙醇 △ (3) +2NaOH +2NaBr+2H2O 感悟高考真題 1. 答案:D 2. 答案 C 參悟經(jīng)典習題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C C A A A A C A C 題號 10 11 12 13 14 15 16 答案 A B B B B B D 17、6,2 4,1 3, 5 18、(1)C3H6N6(2分) (2)66.67%(2分) (3)6 (NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO2(2分) 19、(1)調節(jié)水面高度以控制反應的發(fā)生和停止 CaC+H2→Ca(OH)2+C2H2↑ (2)KMnO4溶液褪色 氧化(3)溴的四氯化碳溶液褪色 加成 (4)檢驗乙炔的純度 火煙明亮并伴有濃烈的黑煙 20. (1)A:C4H8;B:C2H4;(2)A;1-丁烯;順-2-丁烯;反-2-丁烯; (3)CH2=CH2+Br2 → BrCH2CH2Br 21.解:(1)已知:M(A)=6.75M(CH4)=166.75=108,則有: N(C)=10877.8%/12=7 N(H)=1087.4%=8 N(O)=108(1-77.8%-7.4%)/16=1 (4分) 所以,A的分子式為C7H8O (3分) (2)由已知條件可知A的可能結構簡式是: 和 (共5分,寫出其一可給3分)- 配套講稿:
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