2022年高考化學(xué)基礎(chǔ)知識綜合復(fù)習(xí)第十四講涇課件

1、第十四講 涇課標要點學(xué)考要求1.有機化合物中碳原子的成鍵特點水平12.同系物的概念,烷烴的結(jié)構(gòu)、組成及性質(zhì)水平23.同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體水平14.甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)水平25.乙烯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)水平26.烴的概念、分類,乙炔、苯的組成與結(jié)構(gòu)特征水平17.取代、加成等基本有機反應(yīng)類型的判斷水平28.常見有機高分子材料的性能和用途水平19.根據(jù)化學(xué)式進行式量、元素的質(zhì)量分數(shù)的計算水平210.由元素質(zhì)量分數(shù)或組成元素的質(zhì)量比、式量推斷有機化合物分子式水平2一、有機化合物中碳原子的成鍵特點1.每個碳原子能形成4個共價鍵。2.碳原子與碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。

2、3.多個碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈或者碳環(huán)。4.碳原子與其他原子(如氯、氧、氮等)也可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。二、烷烴1.烷烴的結(jié)構(gòu)(1)烷烴(飽和烴):只含有碳和氫兩種元素,分子中的碳原子之間都以單鍵相結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達到“飽和”的一類有機化合物。(2)鏈狀烷烴的通式:CnH2n+2(n1,且為正整數(shù))。(3)結(jié)構(gòu)特點:烷烴分子中的每個碳原子與4個原子相連,形成正四面體或四面體的空間結(jié)構(gòu);鏈狀烷烴可以是直鏈也可以帶支鏈;碳原子數(shù)3的鏈狀烷烴分子中的碳鏈均非直線形,為鋸齒形。2.同系物與同分異構(gòu)體(1)同系物:結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或若干個CH2原子

3、團的化合物互稱為同系物。同系物必須同時具備兩個條件:結(jié)構(gòu)相似,指官能團的種類和個數(shù)都必須相同;分子組成上相差一個或若干個CH2原子團。(2)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。同分異構(gòu)體:具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。3.烷烴的簡單命名(1)碳原子數(shù)不多于10時,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數(shù)。(2)碳原子數(shù)在10以上時,以漢字數(shù)字代表,如“十一烷”。(3)碳原子數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烷烴,通常在烷烴名前再加“正”“異”“新”等加以區(qū)別。4.烷烴的性質(zhì) 名稱烷烴物理性質(zhì)難溶于水,無色熔點、沸點和密度一般隨碳原子數(shù)增加而升

4、高碳原子數(shù)相同的烷烴,支鏈越多,沸點越低化學(xué)性質(zhì)通常比較穩(wěn)定,與強酸、強堿或強氧化劑不發(fā)生反應(yīng)氧化反應(yīng):能在空氣中燃燒取代反應(yīng):在光照條件下能與氯氣等發(fā)生取代反應(yīng)在較高溫度下會發(fā)生分解典例1下列關(guān)于烷烴的敘述不正確的是()A.分子式符合CnH2n+2的烴一定是烷烴B.烷烴均能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)C.正丁烷的沸點比異丁烷的高D.烷烴不能被酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化答案 B解析 分子式符合CnH2n+2的烴分子中碳原子間以單鍵連接,碳原子的剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合,碳原子均已飽和,所以一定是烷烴,A正確;烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似,可與氯氣、溴蒸氣等鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng),但不能與氯水發(fā)生取代反應(yīng),

5、B不正確;結(jié)合烷烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律可知,正丁烷的沸點比異戊烷的高,C正確;烷烴比較穩(wěn)定,不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),D正確。故選B。三、甲烷1.存在:天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分都是甲烷,“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物(CH4nH2O)。2.組成與分子結(jié)構(gòu) 甲烷分子呈正四面體形,碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子分別位于4個頂點。4個CH的長度和強度相同,相互之間的夾角相等(均為10928)。3.物理性質(zhì)甲烷是無色、無味的氣體,密度比空氣的小,難溶于水。4.化學(xué)性質(zhì)(1)比較穩(wěn)定。甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(2)氧化反應(yīng)(燃燒):CH4+2O2 CO

6、2+2H2O(3)取代反應(yīng):有機化合物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應(yīng)。甲烷點燃前要檢驗純度,煤礦中的爆炸事故多與甲烷氣體爆炸有關(guān)。甲烷與氯氣光照時的反應(yīng)現(xiàn)象:試管內(nèi)氣體顏色變淺,試管壁出現(xiàn)油狀液滴,試管內(nèi)水面上升。一氯甲烷是無色氣體,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是無色有機溶劑。典例2關(guān)于甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)描述:甲烷分子中4個CH之間的夾角相等,且都是10928甲烷的一氯代物只有一種甲烷的二氯代物只有一種。能證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)的是()A.B.C.D.答案 C解析 甲烷分子中鍵角相等,且都是10928,則只能是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷無論是平面形結(jié)構(gòu)

7、還是正四面體結(jié)構(gòu),其一氯代物均只有一種,不能證明其為正四面體結(jié)構(gòu)。只有是正四面體結(jié)構(gòu),甲烷的二氯代物才能只有一種。故選C。典例31 mol CH4與一定量氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后,測得四種有機產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣為()A.0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol答案 C解析 1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完成后測得4種取代物物質(zhì)的量相等,則CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量都是0.25 mol,CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時消耗的氫原子和氯氣的物質(zhì)的量之比是11,生成0.25 mol CH3Cl需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol

8、,生成0.25 mol CH2Cl2需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol2=0.5 mol,生成0.25 mol CHCl3需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol3=0.75 mol,生成0.25 mol CCl4需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol4=1 mol,所以總共消耗氯氣的物質(zhì)的量=(0.25+0.5+0.75+1) mol=2.5 mol,故選C。四、乙烯1.組成與分子結(jié)構(gòu)乙烯分子是一個平面結(jié)構(gòu),2個碳原子和4個氫原子處于同一個平面。乙烯分子中含有碳碳雙鍵,雙鍵上的2個碳原子稱為不飽和碳原子。2.物理性質(zhì)乙烯是無色、稍有氣味的氣體,密度比空氣的略小,難溶于水。3.化學(xué)性質(zhì)(1)

9、氧化反應(yīng)燃燒:C2H4+3O2 2CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑煙,放出大量的熱)乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(2)加成反應(yīng):有機化合物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合成新的化合物的反應(yīng)。(3)聚合反應(yīng):由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng),這樣的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)。鏈節(jié):聚合物分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元(如聚乙烯中的“CH2CH2”)。聚合度:鏈節(jié)的數(shù)目n。單體:能合成高分子的小分子(如聚乙烯的單體是乙烯)。加成反應(yīng)發(fā)生在不飽和碳原子上,是不飽和有機化合物的特征反應(yīng)。乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也能使溴的四氯化碳溶液

10、褪色,這兩個反應(yīng)都可用來鑒別甲烷與乙烯。五、烴1.烴的分類烴:僅含碳和氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物,也稱烴。2.乙炔 名稱分子式最簡式電子式結(jié)構(gòu)式乙炔C2H2CHHCCH名稱結(jié)構(gòu)簡式球棍模型空間充填模型乙炔CHCH 乙炔是最簡單的炔烴,分子中含有碳碳三鍵。乙炔分子是一個直線形結(jié)構(gòu),4個原子共處于同一直線上。3.苯 苯是芳香烴的母體,具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu),苯分子中6個碳原子之間的鍵完全相同。典例4下列不屬于加成反應(yīng)的是()A.乙烯與氫氣反應(yīng)生成乙烷B.乙烯與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烷C.乙烷與氯氣反應(yīng)生成氯乙烷D.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)使之褪色答案 C解析 乙烯能與溴的四氯化碳溶液反應(yīng),在一定

11、條件下,乙烯還可以與氫氣、氯化氫反應(yīng),這些都是加成反應(yīng);乙烷與氯氣生成氯乙烷的反應(yīng)為取代反應(yīng),C不屬于加成反應(yīng)。故選C。典例5(2019年浙江6月學(xué)考)下列說法不正確的是()A.乙烷分子中的所有原子處于同一平面上B.苯分子中不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)C.天然氣的主要成分是甲烷,甲烷可在高溫下分解為炭黑和氫氣D.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)答案 A解析 烷烴分子中的每個碳原子與4個原子相連,形成正四面體或四面體的空間結(jié)構(gòu),乙烷分子中所有原子不在同一個平面上,A不正確;苯具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu),分子中的6個碳碳鍵完全相同,碳碳鍵是介于碳碳雙鍵和碳碳單鍵之間的特殊的鍵,沒有單

12、雙鍵交替,B正確;天然氣的主要成分是甲烷,甲烷屬于烷烴,在高溫條件下可以分解,C正確;乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色,是乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng),D正確。故選A。典例6既可以用來鑒別甲烷和乙烯,又可以用來除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是()A.混合氣體通過盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶B.混合氣體通過盛有足量溴水的洗氣瓶C.混合氣體通過盛有蒸餾水的洗氣瓶D.混合氣體與適量氯化氫混合答案 B解析 酸性高錳酸鉀溶液將乙烯氧化為CO2,又引入新的雜質(zhì),A不可以;乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng),生成1,2-二溴乙烷油狀液體,甲烷與溴水不反應(yīng),B可以鑒別也可以除去甲烷中的乙烯,B正確;甲烷、乙烯均不溶于水,常溫下也不與

13、水反應(yīng),C不正確;乙烯在一定條件下能與氯化氫反應(yīng),但該反應(yīng)不能用來鑒別和除雜,D不可以。故選B。六、有機高分子材料1.塑料2.橡膠(2)橡膠硫化:用硫與橡膠作用,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3.纖維典例7下列物質(zhì)或其主要成分不屬于有機高分子材料的是()A.PVC塑料B.光導(dǎo)纖維C.氯丁橡膠D.有機玻璃答案 B解析 PVC塑料的主要成分是聚氯乙烯,氯丁橡膠的主要成分是聚氯丁烯,有機玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,這三種都是有機高分子化合物;光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,不屬于有機高分子材料,B不正確。故選B。典例8下列關(guān)于高分子材料的說法中,不正確的是()

14、A.聚乙烯制成的薄膜可用于食品、藥品的包裝材料B.橡膠硫化的過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C.聚乙烯、聚異戊二烯均能使溴的四氯化碳溶液褪色D.有機高分子材料能以石油、煤等化石燃料為原料進行生產(chǎn)答案 C解析 聚乙烯制成的薄膜可用于食品、藥品的包裝材料,A正確;橡膠硫化是用硫與橡膠作用,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),B正確;乙烯發(fā)生加成聚合反應(yīng),分子中的碳碳雙鍵的一個鍵斷裂,生成的聚乙烯分子中碳碳原子間全部以單鍵結(jié)合,因此聚乙烯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C不正確;合成纖維可以石油、煤等化石燃料為原料進行生產(chǎn),D正確。故選C。七、與有機化合物分子組成相關(guān)的計算或推斷1.最

15、簡式相同的一組有機化合物,各種元素的質(zhì)量分數(shù)都是定值,求其中某種元素的質(zhì)量分數(shù),可直接根據(jù)最簡式來計算。如乙炔和苯的最簡式相同,碳、氫的質(zhì)量分數(shù)也就分別相同。2.有機混合物的組成元素有三種,其中兩種元素的原子個數(shù)比相同,質(zhì)量分數(shù)比是固定的,給出其中一種元素的質(zhì)量分數(shù),可求第三種元素的質(zhì)量分數(shù)。如乙醛(CH3CHO)與乙酸(CH3COOH),二者分子中N(C)N(H)=12。3.由相對分子質(zhì)量相同的兩種有機化合物組成的混合物,某種元素的原子個數(shù)相同,質(zhì)量分數(shù)相同,求該元素的質(zhì)量分數(shù)。如:甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)的化合物。相對分子質(zhì)量均為92,氫元素的質(zhì)量分數(shù)都是 100%=8.7%,因此這兩種物質(zhì)不論怎么混合,含氫的質(zhì)量分數(shù)都為定值8