高中化學三維設計江蘇專版選修五講義專題3脂肪烴

26/2625/26/第一單元eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,))脂肪烴第一課時脂肪烴的性質[課標要求]1．以典型的脂肪烴為例，比較它們在組成、結構和性質上的差異。2．根據(jù)脂肪烴的組成和結構特點認識加成、加聚和取代反應。,1.分子中含有苯環(huán)的烴稱為芳香烴，不含苯環(huán)的烴稱為脂肪烴。脂肪烴包括烷烴、烯烴和炔烴，其中烷烴屬于飽和烴，烯烴、炔烴和芳香烴屬于不飽和烴。1.分子中含有苯環(huán)的烴稱為芳香烴，不含苯環(huán)的烴稱為脂肪烴。脂肪烴包括烷烴、烯烴和炔烴，其中烷烴屬于飽和烴，烯烴、炔烴和芳香烴屬于不飽和烴。2．飽和烴(烷烴)的特征反應是取代反應，特點是“一上一下”；不飽和烴的特征反應是加成反應，特點是“只上不下”。3．單雙鍵交替的烯烴(共軛二烯烴)可以按物質的量1∶1與溴發(fā)生1,4-加成或1,2-加成。也可以按物質的量比1∶2與溴發(fā)生1,2,3,4-加成。烴的分類和脂肪烴的物理性質烴的分類和脂肪烴的物理性質1．烴的分類(1)根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪烴：不含苯環(huán),芳香烴：含有苯環(huán)))(2)脂肪烴的分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(不飽和烴：含有雙鍵或叁鍵等不飽和鍵的脂肪烴,飽和烴：不含不飽和鍵的脂肪烴，如烷烴))(3)鏈狀烴：烴分子中碳和碳之間的連接呈鏈狀，可以含有支鏈。(4)環(huán)狀烴：烴分子中含有碳環(huán)。分子中含有的碳環(huán)不是苯環(huán)的烴，稱為脂環(huán)烴，如環(huán)己烷。分子中含有一個或多個苯環(huán)的一類碳氫化合物，稱為芳香烴，如苯。2．脂肪烴的物理性質物理性質變化規(guī)律狀態(tài)當碳原子數(shù)小于或等于4時，烷、烯、炔烴在常溫下呈氣態(tài)，其他的烷、烯、炔烴常溫下呈固態(tài)或液態(tài)(新戊烷常溫下為氣態(tài))溶解性都不溶于水，易溶于有機溶劑沸點隨碳原子數(shù)的增加，沸點逐漸升高分子數(shù)相同的烴，支鏈越多，沸點越低密度隨碳原子數(shù)的增加，相對密度逐漸增大烷、烯、炔烴的相對密度小于水的密度[特別提醒]當碳原子數(shù)超過5個的烴類，不可用于氣體摩爾體積的計算。如己烷、戊烷、苯等均為液體，1mol的該物質其體積不等于22.4L。1．下列不屬于脂肪烴的是()A.B．C.CH3—CH3D.CH3—CH=CH2解析：選BA中不存在苯環(huán)，屬于脂肪烴；B中含有苯環(huán)，屬于芳香烴；C項屬于烷烴，D屬于烯烴，都屬于脂肪烴。2．①丁烷②2-甲基丙烷③正戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷，它們的沸點排列順序正確的是()A．①>②>③>④>⑤B．⑤>④>③>②>①C．③>④>⑤>①>②D．②>①>⑤>④>③解析：選C丁烷和2-甲基丙烷碳原子數(shù)為4,正戊烷、2-甲基丁烷、2,2-二甲基丙烷碳原子數(shù)都為5,2-甲基丙烷含支鏈，丁烷不含支鏈，故沸點：丁烷>2-甲基丙烷。2-甲基丁烷含一個支鏈，2,2-二甲基丙烷含兩個支鏈，正戊烷不含支鏈，故沸點：正戊烷>2-甲基丁烷>2,2-二甲基丙烷>丁烷>2-甲基丙烷。脂肪烴的化學性質脂肪烴的化學性質1．烷烴的化學性質(1)穩(wěn)定性：常溫下，不與強酸、強堿、強氧化劑反應。(2)氧化反應①不能使酸性KMnO4溶液褪色；②可燃性：CnH2n＋2燃燒反應的化學方程式為CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃),\s\do5())nCO2＋(n＋1)H2O。(3)取代反應如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式：CH3CH3＋Cl2光照,CH3CH2Cl＋HCl。2．烯烴的化學性質(1)氧化反應①能使酸性KMnO4溶液褪色；②可燃性：CnH2n燃燒反應的化學方程式為CnH2n＋eq\f(3n,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃),\s\do5())nCO2＋nH2O。(2)加成反應①單烯烴的加成反應：可與鹵素單質、H2、鹵化氫、水加成，如乙烯與溴水反應：CH2=CH2＋Br2→Br—CH2CH2—Br。②不對稱烯烴的加成反應：a．馬氏規(guī)則——烯烴與HX在沒有條件發(fā)生加成時，H加到含H原子多的不飽和碳原子上，稱為“親(H)上加親(H)”。b．實例：丙烯與HBr發(fā)生加成反應的化學方程式為CH2=CH—CH3＋HBr→。③二烯烴的加成反應：a．1,3-丁二烯的1,2-加成：CH2=CH—CH=CH2＋Br2→b．1,3-丁二烯的1,4-加成反應：CH2=CH—CH=CH2＋Br2→。c．1,3-丁二烯的全加成反應：CH2=CH—CH=CH2＋2Br2→。(3)加聚反應如乙烯加聚反應的化學方程式nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2—CH2。3．炔烴的化學性質(1)氧化反應①能使KMnO4酸性溶液褪色；②可燃性：CnH2n－2燃燒反應的化學方程式為CnH2n－2＋eq\f(3n－1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃),\s\do5())nCO2＋(n－1)H2O。(2)加成反應與烯烴類似，炔烴也能與Br2、H2、HCl發(fā)生加成反應，如：CH≡CH＋Br2→CHBr=CHBr或CH≡CH＋2Br2→CHBr2—CHBr2；CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2=CHCl。(3)加聚反應：如乙炔加聚反應的化學方程式：nCH≡CHeq\o(→,\s\up7(催化劑))CH=CH。1．烷烴性質的特征反應是什么？提示：取代反應。2．烯烴性質的特征反應是什么？提示：氧化反應(使酸性KMnO4溶液褪色)、加成反應、加聚反應。3．炔烴性質的特征反應是什么？提示：氧化反應(使酸性KMnO4溶液褪色)、加成反應。取代反應與加成反應的比較反應類型取代反應加成反應概念有機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有機物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應反應物結構特征含有易被取代的原子或原子團含有雙鍵或叁鍵生成物種數(shù)多種一種(有機物)反應特點①可發(fā)生分步取代反應②上一下一①有時只有一種加成方式，有時有多種加成方式②斷一加二1．下列物質中，不能使溴的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色的是()A．乙烯(C2H4)B．丙烯(CH3CH=CH2)C．1-丁烯(CH3CH2CH=CH2)D．戊烷(C5H12)解析：選D烯烴能使酸性KMnO4或溴的CCl4溶液褪色，而烷烴不能。2．下列物質不可能是乙烯加成產(chǎn)物的是()A．CH3CH3 B．CH3CHCl2C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br解析：選BA項，由CH2=CH2與H2加成產(chǎn)生；B項，不可能由CH2=CH2與Cl2或HCl發(fā)生加成反應產(chǎn)生；C項，由CH2=CH2與H2O加成產(chǎn)生；D項，由CH2=CH2與HBr加成產(chǎn)生。3．既可以用來鑒別乙烯和乙烷，又可以用來除去乙烷中混有的少量乙烯的最佳方法是()A．混合氣體通過盛水的洗氣瓶B．混合氣體通過裝有過量溴水的洗氣瓶C．混合氣體和過量H2混合D．混合氣體通過KMnO4酸性溶液解析：選B水既不能鑒別也不能除去乙烷中的乙烯，利用H2不能鑒別乙烯和乙烷，乙烯與氫氣在一定條件下反應生成乙烷，但H2的量不易控制；KMnO4酸性溶液可用于鑒別乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因為KMnO4酸性溶液會將乙烯氧化成CO2，仍為雜質。只有溴水與乙烷不反應，與乙烯可發(fā)生加成反應而褪色，既可以鑒別乙烷和乙烯，也可以除去乙烷中的乙烯。[方法技巧]氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴的鑒別與除雜(1)氣態(tài)烷烴和烯烴的鑒別方法一：將兩種氣體分別通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中；溶液褪色則為烯烴，溶液不褪色則為烷烴。方法二：將兩種氣體分別通入酸性KMnO4溶液中；溶液褪色則為烯烴，溶液不褪色則為烷烴。(2)除去氣態(tài)烷烴中氣態(tài)烯烴的方法將混合氣體通入盛有溴水的洗氣瓶，烯烴與Br2發(fā)生加成反應生成液態(tài)產(chǎn)物而被除去，烷烴不反應而逸出。加聚反應加聚反應1．概念一些具有不飽和鍵的有機化合物可以通加成反應得到高分子化合物，這類反應稱為加聚反應。2．特點3．實例(1)烯烴加聚如nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2—CH2nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())(2)二烯烴加聚nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2—CH=CH—CH2(3)炔烴加聚nCH≡CHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH=CH(4)烯烴共聚(5)其他含雙鍵物質的加聚nCH2=CHCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2—CHCl1．以乙烯和丙烯混合物為原料，發(fā)生加聚反應，不可能得到的是()A．CH2—CH2CH2CH2CH2B．CH2—CH2C．D．解析：選A乙烯加聚生成CH2—CH2；丙烯加聚生成，乙烯和丙烯之間發(fā)生加聚反應生成或，故A項不可能生成。2．寫出下列物質發(fā)生加聚反應所得產(chǎn)物的結構簡式，并寫出反應的化學方程式。(1)1,2-二氯乙烯：_______________________________________________________，________________________________________________________________________；(2)1-丁烯_______________________________________________________________，________________________________________________________________________；(3)2-甲基-1,3-丁二烯：_____________________________________________________，________________________________________________________________________。解析：(1)1,2-二氯乙烯的結構簡式為，其加聚產(chǎn)物為。(2)1-丁烯的結構簡式為CH2=CH—CH2—CH3，其加聚產(chǎn)物為(3)2-甲基-1,3-丁二烯的結構簡式為，它發(fā)生加聚反應得到的高聚物為。答案：(1)(2)nCH2=CH—CH2—CH3eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())(3)[三級訓練·節(jié)節(jié)過關]1．下列說法正確的是()A．甲烷與氯氣反應只能生成一種含氯有機物B．乙烯與溴水反應只能生成一種含溴有機物C．乙炔與溴水反應只能生成一種含溴有機物D．乙炔與足量氯化氫反應只能生成一種含氯有機物解析：選B甲烷與氯氣反應可以生成四種含氯有機物，乙炔與溴水反應可以生成兩種含溴有機物，乙炔與足量氯化氫反應能生成多種含氯有機物，而乙烯與溴水反應能生成一種含溴有機物。2．關于2-丁烯結構或性質的敘述正確的是()A．分子中四個碳原子在同一直線上B．分子中所有原子都在同一平面上C．與HCl加成只生成一種產(chǎn)物D．不能發(fā)生加聚反應解析：選C2-丁烯相當于兩個甲基取代乙烯雙鍵兩端的兩個H原子后形成的，所以四個碳原子不可能在同一直線上，A錯；2-丁烯分子中存在甲基，所有原子不可能在同一平面上，B錯；2-丁烯與HCl加成的產(chǎn)物只有一種，C正確；2-丁烯中含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加聚反應。3．下列化合物能在一定條件下發(fā)生加聚反應，生成的是()A．氯乙烯和乙烯 B．2-氯丙烯C．2-氯-1-丁烯 D．2-氯-2-丁烯解析：選A加聚反應可以看成是特殊的加成反應，先把雙鍵打開再相互連接起來，所以只要找到新形成的化學鍵，就很容易得到對應的單體。4．某炔烴經(jīng)催化加氫后，得到2-甲基丁烷，該炔烴是()A．2-甲基-1-丁炔 B．2-甲基-3-丁炔C．3-甲基-1-丁炔 D．3-甲基-2-丁炔解析：選C2-甲基丁烷的結構簡式為，其對應的炔烴只能為(3-甲基-1-丁炔)。5．寫出下列反應的化學方程式，并指出反應類型。(1)乙炔與氫氣用鎳作催化劑在加熱條件下發(fā)生反應生成乙烷____________，________。(2)乙烯和水用硫酸作催化劑在加熱條件下發(fā)生反應_________________________________________________________________，__________________________。(3)1,3-丁二烯與Br21∶1發(fā)生反應。__________________________________，__________________________________；__________________________________，__________________________________。(4)環(huán)己烷與Cl2在光照條件下反應生成一氯取代產(chǎn)物。__________________________________，__________________________________。解析：(1)乙炔與H2發(fā)生加成反應生成乙烷。(2)乙烯與水發(fā)生加成反應生成乙醇。(3)CH2=CH—CH=CH2與Br2發(fā)生1,2-加成生成，發(fā)生1,4-加成生成Br—CH2—CH=CH—CH2—Br。(4)環(huán)己烷與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應生成。答案：(1)CH≡CH＋2H2eq\o(→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH3CH3加成反應(2)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH加成反應(3)CH2=CH—CH=CH2＋Br2→加成反應CH2=CH—CH=CH2＋Br2→Br—CH2—CH=CH—CH2—Br加成反應(4)取代反應一、單項選擇題1．下列有關烴的說法正確的是()A．乙烯和乙炔中都存在碳碳雙鍵B．甲烷和乙烯都可與氯氣反應C．高錳酸鉀可以氧化甲烷和乙炔D．乙烯可以與氫氣發(fā)生加成反應，但不能與H2O加成解析：選BA項乙炔中存在碳碳三鍵；B項甲烷與Cl2發(fā)生取代反應，乙烯與Cl2發(fā)生加成反應；C項高錳酸鉀不能氧化CH4；D項乙烯可以與H2O發(fā)生加成反應生成乙醇。2．關于丙烯(CH2=CH—CH3)結構或性質的敘述中，正確的是()A．不能使KMnO4酸性溶液褪色B．不能在空氣中燃燒C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．與HCl在一定條件下能加成，且只能得到一種產(chǎn)物解析：選C由于丙烯含有碳碳雙鍵結構，能使KMnO4酸性溶液褪色，A項錯誤；丙烯與乙烯的組成元素是相同的，可以燃燒，B項錯誤；丙烯也能和溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，使溴的四氯化碳溶液褪色，C項正確；乙烯與HCl加成只生成一種產(chǎn)物一氯乙烷，但是由于與HCl加成，氯原子連接的位置有兩種，故加成產(chǎn)物也應該有兩種，分別為和，它們分子式相同，結構不同，互為同分異構體，故不是同一種物質，D項錯誤。3．含一個叁鍵的炔烴，氫化后的產(chǎn)物結構簡式為此炔烴可能有的結構有()A．1種 B．2種C．3種 D．4種解析：選B由于炔烴與氫氣發(fā)生加成反應時，是相鄰的兩個不飽和的碳原子上增加兩個氫原子，所以根據(jù)炔烴的加成產(chǎn)物取代炔烴中碳碳叁鍵的位置，應該是相鄰的兩個碳原子上都含有至少兩個氫原子。其可能的結構情況是兩種不同的位置。4．兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1mol，完全燃燒得0.15molCO2和3.6gH2O，下列關于該混合氣體的說法正確的是()A．一定有乙烯 B．一定沒有乙烯C．一定有乙烷 D．一定有甲烷解析：選D3.6gH2O的物質的量是0.2mol，根據(jù)反應前后元素的原子個數(shù)不變，可知混合烴的平均化學式是C1.5H4，C元素數(shù)小于1.5的只有甲烷，因此一定含有甲烷，甲烷分子中含有4個H原子，平均含有4個H原子，則另外一種烴分子中含有的H原子個數(shù)也是4個，所以一定不含有乙烷，可能是乙烯，也可能是丙炔。5．三位科學家因在烯烴復分解反應研究中的杰出貢獻而榮獲2005年度諾貝爾化學獎，烯烴復分解反應可示意如下：下列化合物中，經(jīng)過烯烴復分解反應可以生成的是()解析：選A從題中所給的信息得知，烯烴復分解反應雙鍵的位置不會改變，并且不會斷鍵，而要求制得的產(chǎn)物中雙鍵的位置，從上面看，是在第三個碳原子上，從下面看是在第二個碳原子上，因此A選項正確。二、不定項選擇題6．下列各項中可以說明分子式C4H6的某烴是1-丁炔而不是CH2=CH—CH=CH2的是()A．燃燒有濃煙B．能使酸性KMnO4溶液褪色C．所有碳原子不在一條直線上D．與足量溴水反應，生成物上只有兩個碳原子上有溴原子解析：選D二烯烴和炔烴都是不飽和烴，燃燒時都有大量的濃煙；都可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色；1-丁炔中所有的碳原子不可能在一條直線上，而CH2=CH—CH=CH2中的所有碳原子也都不在一條直線上；在與溴水加成時，由于1,3-丁二烯不飽和的碳原子有4個，故加上去的溴原子處于4個碳原子上，而1-丁炔中不飽和的碳原子有2個，所以加成時溴原子只能加在兩個碳原子上。7.檸檬烯是一種食用香料，其結構簡式如圖。有關檸檬烯的分析正確的是()A．它的核磁共振氫譜顯示有8種峰B.它和丁基苯()互為同分異構體C．它的分子中所有的碳原子一定在同一個平面上D．一定條件下，它分別可以發(fā)生加成、取代、氧化等反應解析：選AD檸檬烯中有8種不同環(huán)境的H原子，即核磁共振氫譜顯示有8種峰，A正確；檸檬烯的分子式是C10H16，丁基苯的分子式是C10H14，分子式不同，B不正確；檸檬烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面內(nèi)，C不正確；碳碳雙鍵可發(fā)生加成、氧化反應，烴基上的H可以被取代，D正確。8．某氣態(tài)烴0.5mol能與1molHCl加成，加成后產(chǎn)物分子上的氫原子又可被3molCl2取代，則此氣態(tài)烴可能是()A．HC≡CH B．CH2=CH2C．CH≡C—CH3 D．CH2=C(CH3)2解析：選C1mol某氣態(tài)烴能與2molHCl加成，故該烴為炔烴，或二烯烴而不是單烯烴，可排除選項B、D。1mol加成產(chǎn)物分子上的氫原子又可被6molCl取代，故該炔烴分子中的氫原子數(shù)為6－2＝4，C項符合題意。三、非選擇題9．按要求填空。(1)相對分子質量為70的烯烴的分子式為__________；若該烯烴與足量的H2加成后能生成含3個甲基的烷烴，則該烯烴的可能的結構簡式為______________________________________________________________________________________________________________。(2)有機物A的結構簡式為①若A是單烯烴與氫氣加成后的產(chǎn)物，則該單烯烴可能有________種結構。②若A是炔烴與氫氣加成后的產(chǎn)物，則此炔烴可能有________種結構。③若A的一種同分異構體只能由一種烯烴加氫得到，且該烯烴是一個非常對稱的分子構型，有順、反兩種結構。a．寫出A的該種同分異構體的結構簡式：_________________________________________________________________________________________________________________。b．寫出這種烯烴的順、反異構體的結構簡式：____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由烯烴的相對分子質量為70可得烯烴的分子式為C5H10；該烴加成后所得的產(chǎn)物(烷烴)中含有3個甲基，表明在烯烴分子中只含有一個支鏈。當主鏈為4個碳原子時，支鏈為1個—CH3，此時烯烴的碳骨架結構為，其雙鍵可在①②③三個位置，有三種可能的結構。(2)有機物A的碳骨架結構為，其雙鍵可在①、②、③、④、⑤五個位置，而叁鍵只能處于①一個位置。答案：(1)C5H10、(2)①5②1③a.(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)310．玫瑰的香味物質中包含苧烯，苧烯的鍵線式為(1)1mol苧烯最多可以跟__________molH2發(fā)生反應。(2)寫出苧烯跟等物質的量的Br2發(fā)生加成反應所得產(chǎn)物的可能的結構_____________(用鍵線式表示)。(3)有機物A是苧烯的同分異構體，分子中含有“”結構，A可能的結構為________________(用鍵線式表示)。(4)寫出和Cl2發(fā)生1,4-加成反應的化學方程式________________________________________________________________________。解析：(1)苧烯分子中含有2個,1mol苧烯最多能與2molH2發(fā)生加成反應。(2)苧烯與等物質的量的溴加成，其中的某一個雙鍵發(fā)生加成。(3)苧烯的分子中含有，則R為—C4H9，丁基有4種同分異構體。答案：(1)2(2)、(3)(4)一、單項選擇題1．能說明某烴分子里含有碳碳不飽和鍵的是()A．分子組成中含碳氫原子個數(shù)比為1∶2B．完全燃燒生成等物質的量的CO2和H2OC．能與溴發(fā)生加成反應而使溴水褪色，還能使酸性KMnO4溶液褪色D．空氣中燃燒能產(chǎn)生黑煙解析：選C含有碳碳不飽和鍵的物質能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。2．已知鯊烯分子含有30個C原子及6個C=C且不含環(huán)狀結構，則其分子式為()A．C30H50 B．C30H52C．C30H56 D．C30H60解析：選A鯊烯分子含有30個C原子及6個C=C且不含環(huán)狀結構，這說明相對于烷烴少12個氫原子。30個碳原子最多結合30×2＋2＝62個氫原子，則該烴分子中含有62－12＝50個氫原子，即分子式為C30H50。3.β-月桂烯的結構如圖所示，一分子該物質與兩分子溴發(fā)生加成反應的產(chǎn)物(只考慮位置異構)理論上最多有()A．2種 B．3種C．4種 D．6種解析：選C分子存在三種不同的碳碳雙鍵，如圖。1分子該物質與2分子Br2加成時，可以加成①②也可以加成①③或②③，還可以發(fā)生③與①②的1,4-加成，故所得產(chǎn)物共有4種，C項正確。4．某氣體由烯烴和炔烴混合而成，經(jīng)測定其密度為同條件下H2的13.5倍，則下列說法中正確的是()A．混合氣體中一定沒有乙炔B．混合氣體中一定有乙烯C．混合氣體可能由乙炔和丙烯組成D．混合氣體一定由乙烯和乙炔組成解析：選C由題意推知混合物的平均相對分子質量為27，故必有一種物質的相對分子質量小于27，因此一定含有乙炔，乙炔相對分子質量為26，則烯烴的相對分子質量必大于27，可以是乙烯、丙烯、丁烯等。5．常壓下，150℃，將CH4、C2H4、C3H4組成的混合氣體xL，與10xL氧氣混合后充分燃燒，恢復到原溫度和壓強，則此時的氣體體積為()A．5xL B．11xLC．12xL D．無法計算解析：選B依題意，燃燒生成的水為氣態(tài)。由三種烴的分子式特征可設燃燒通式為CnH4＋(n＋1)O2→nCO2＋2H2O，因為n<4，所以該混合氣體中氧氣過量，由燃燒通式可知，反應前后氣體體積不變，為11xL。二、不定項選擇題6．下列說法中，錯誤的是()A．無論乙烯與溴水的加成，還是乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質量相同D．利用燃燒的方法可以鑒別乙烯和甲烷解析：選C乙烯中含有碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應，也可使酸性KMnO4溶液褪色。因此可用溴水或KMnO4酸性溶液鑒別乙烯和乙烷，A、B兩項正確；甲烷和乙烯中氫元素的含量不同，因此等質量的甲烷和乙烯完全燃燒后生成的水的質量不同，C項錯誤；甲烷燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰，乙烯燃燒火焰明亮并伴有黑煙，D項正確。7．始祖鳥烯(Pterodactyladiene)形狀宛如一只展翅飛翔的鳥，其鍵線式結構表示如圖，其中R1、R2為烷烴基。則下列有關始祖鳥烯的說法中正確的是()A．始祖鳥烯與乙烯互為同系物B．若R1＝R2＝甲基，則其化學式為C12H16C．若R1＝R2＝甲基，則始祖鳥烯的一氯代物有3種D．始祖鳥烯既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色，則兩反應的反應類型是相同的解析：選CA項，始祖鳥烯為環(huán)狀烯烴，與乙烯結構不同，不互為同系物，錯誤；B項，若R1＝R2＝—CH3，則其化學式為C12H14，錯誤；C項，若R1＝R2＝甲基，則有3種氫原子，一氯代物有3種，正確；D項，始祖鳥烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色，體現(xiàn)了始祖鳥烯的還原性，始祖鳥烯和溴水因發(fā)生加成反應而使得溴水褪色，原理不同，錯誤。8．已知：，如果要合成所用的原始原料可以是()A．2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔B．1,3-戊二烯和2-丁炔C．2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔D．2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔解析：選AD由題中信息知，炔烴斷裂叁鍵中的一個鍵，然后與1,3-丁二烯發(fā)生1,4加成生成六元環(huán)狀化合物。據(jù)此規(guī)律，用逆推法，按虛線處斷裂可找回原料；按虛線處斷裂可找回原料＋(D)；按虛線處斷裂可找回原料＋(A)。三、非選擇題9．以乙炔為主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠，下圖所示是有關合成路線圖。已知反應：請完成下列各題：(1)寫出物質的結構簡式A________，C________。(2)寫出反應的化學方程式反應②_______________________________________________________________；反應③______________________________________________________________；反應⑥_______________________________________________________________。解析：由合成路線圖進行正推(由反應物→產(chǎn)物)和反推(由產(chǎn)物→反應物)。如由A→，可推A為CH2=CHCl(氯乙烯)，由A可推反應①為CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2=CHCl。再如根據(jù)加成原理，可寫出反應③為CH≡CH＋HCN→CH2=CHCN。答案：(1)CH2=CHClCH≡C—CH=CH2(2)CH≡CH＋HCNeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())CH2=CH—CNCH≡C—CH=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5())10．異丁烯在催化劑存在下能發(fā)生加聚反應。(1)寫出異丁烯聚合成的高分子化合物的結構簡式：__________________。(2)在一定條件下，二分子異丁烯之間也能發(fā)生加聚反應，生成兩種二聚物A和B。A和B在催化劑作用下加氫后都能得到2,2,4-三甲基戊烷C。試寫出A、B、C的結構簡式：A________；B________；C________。解析：異丁烯結構簡式為，烯烴的加聚反應，從形式上看就是雙鍵中斷開一個鍵，然后游離鍵首尾相連的過程。所以，異丁烯的鏈節(jié)為，高分子結構簡式為。第(2)問可以用逆推法求解。2,2,4-三甲基戊烷結構簡式為。將此烷烴去氫后得到的烯烴只可能有兩種：所以這兩種即為A和B。答案：(1)第二課時脂肪烴的來與源石油化學工業(yè)[課標要求]1．了解脂肪烴的來源。2．掌握石油的煉制方法。1.石油主要是由氣態(tài)烴、液態(tài)烴和固態(tài)烴組成的混合物，主要成分是烷烴。2．依據(jù)石油中烷烴沸點的不同，對其加熱汽化，按沸點不同分離出不同的餾分，此過程稱為石油的分餾。餾分一般為混合物。1.石油主要是由氣態(tài)烴、液態(tài)烴和固態(tài)烴組成的混合物，主要成分是烷烴。2．依據(jù)石油中烷烴沸點的不同，對其加熱汽化，按沸點不同分離出不同的餾分，此過程稱為石油的分餾。餾分一般為混合物。3．石油的裂化是為了提高汽油的產(chǎn)量及質量，裂解是為了獲得短鏈不飽和氣態(tài)烴，催化重整是為了獲取芳香烴。石油的成分與分餾石油的成分與分餾1．石油的物理性質和成分(1)顏色狀態(tài)：黃綠色至黑褐色的黏稠液體。(2)組成：主要是由氣態(tài)烴、液態(tài)烴和固態(tài)烴組成的混合物。2．石油的分餾(1)原理：利用烷烴沸點不同，對石油加熱，使其汽化，再按沸點的不同，分離出不同的餾分。(2)分類常壓分餾：主要產(chǎn)品有石油氣、汽油、煤油、輕柴油等。減壓分餾：主要產(chǎn)品有重柴油、潤滑油、石蠟、燃料油等。1．石油是純凈物還是混合物？石油的分餾是化學變化嗎？提示：石油是由氣態(tài)烴、液態(tài)烴和固態(tài)烴組成的混合物。石油的分餾是物理變化。2．石油分餾的產(chǎn)品是純凈物還是混合物？提示：石油分餾得到的每一餾分主要是由不同沸點范圍的烴組成的，屬于混合物。3．減壓分餾的原理、目的是什么？提示：降低了物質的沸點，可以避免產(chǎn)品在高溫下發(fā)生分解。1．常壓分餾可以得到的餾分中烴的沸點相對較低，分子中所含碳原子較少；常壓分餾中未被蒸發(fā)的剩余物質叫做重油，重油中烴的沸點相對較高，分子中含碳原子較多。2．減壓分餾可以得到的餾分中烴的沸點相對較高，分子中所含碳原子較多，即得到潤滑油、石蠟等相對分子質量較大的烴。3．減壓分餾的原理是利用外界壓強對物質沸點的影響。外界壓強越大，物質的沸點就越高；外界壓強越小，物質的沸點就越低。用降低分餾塔內(nèi)壓強的辦法，能使重油的沸點隨壓強降低而降低。也就是說，在低于常壓下的沸點就可以使重油沸騰，這種過程就是減壓分餾。1．石油的主要成分是()①烷烴②烯烴③炔烴④二烯烴⑤環(huán)烷烴⑥芳香烴A．①②③ B．①②④C．①③⑤ D．①⑤⑥解析：選D石油中含量最多的是烷烴，其次還有環(huán)烷烴、芳香烴。2．我國冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲量達10億噸的大型油田。下列關于石油的說法正確的是()A．石油屬于可再生礦物能源B．石油主要含有碳、氫兩種元素C．石油的分餾是化學變化D．石油分餾的各餾分均是純凈物解析：選B煤、石油等化石能源屬于不可再生能源，A錯誤；石油的分餾是物理變化，C錯誤；石油分餾是依據(jù)蒸餾原理將石油中各成分按沸點范圍進行分離，得到的各餾分是處于某一溫度范圍內(nèi)的混合物，D錯誤。石油的裂化與裂解石油的裂化與裂解1．裂化與裂解(1)原理：使較長碳鏈的烴在高溫下反應生成短碳鏈烴的方法。(2)目的：提高汽油的產(chǎn)量。(3)分類：熱裂化和催化裂化。(4)裂解：同裂化原理相同，由輕質油生產(chǎn)氣態(tài)烯烴，又稱深度裂化。2．催化重整和加氫裂化(1)目的：提高汽油等輕質油的品質。(2)產(chǎn)品：催化重整是獲得芳香烴的主要途徑。1．為提高輕質燃料油的產(chǎn)量，在石油工業(yè)上采用的主要方法是什么？提示：催化裂化。2．石油分餾可得到汽油，石油裂化也得到汽油，怎樣區(qū)別兩種不同方法得到的汽油？提示：分餾是物理變化，裂化是化學變化，化學變化的產(chǎn)物中有烯烴生成，可用溴水作試劑鑒別，因發(fā)生反應而使溴水褪色的是裂化汽油，而發(fā)生萃取的是分餾得到的汽油。1．石油分餾、裂化和裂解的比較煉制方法分餾裂化裂解原理用加熱和冷凝的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物在一定條件下把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量小、沸點低的烴采用比裂化更高的溫度，使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴主要原料經(jīng)過脫水、脫鹽的石油重油、石蠟石油分餾產(chǎn)品主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油、重油及瀝青等高質量的汽油乙烯、丙烯主要變化類型物理變化化學變化化學變化2．直餾汽油與裂化汽油的區(qū)別(1)原油直接分餾得到的汽油為直餾汽油，重油通過裂化分解可得到裂化汽油，直餾汽油與裂化汽油的區(qū)別與比較如下：主要化學成分燃燒質量鑒別方法直餾汽油一般是C5～C11的烷烴及少量的芳香烴等，性質穩(wěn)定差，爆震性強能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油含有較多的C5～C11烯烴，性質活潑好，爆震性弱(2)直餾汽油可用于萃取劑，而裂化汽油不可用于萃取劑。裂化汽油中含有碳碳雙鍵，可以與鹵素單質發(fā)生加成反應。1．石油裂解的目的是()A．提高輕質液體燃料的產(chǎn)量B．主要是提高汽油的產(chǎn)量C．獲得短鏈不飽和氣態(tài)烴D．主要是提高汽油的質量解析：選C石油裂解的目的就是獲得碳原子數(shù)較少的不飽和烴。2．關于石油的煉制，下列說法不正確的是()A．通過石油的分餾可以得到汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品B．石油進行裂化的主要目的是提高汽油的產(chǎn)量C．石油裂解的主要目的是為了獲得乙烯、丙烯等氣體，因為它們是重要的化工原料D．石油的裂化、分餾、裂解等都是化學變化解析：選D石油的分餾是物理變化，石油的裂化和裂解是化學變化?；剂系募庸せ剂系募庸ぴ蠗l件/方法產(chǎn)品何種變化石油常壓分餾石油氣、汽油、煤油、柴油等物理變化減壓分餾潤滑油、石蠟等物理變化高溫高壓輕質油、氣態(tài)烯烴(乙烯、丙烯)化學變化催化重整芳香烴—天然氣—甲烷—煤干餾芳香烴化學變化氣化或液化燃料油、化工原料(甲醇等)化學變化[特別提醒]煤的氣化，是指煤與H2O在高溫下反應生成氣態(tài)物質，從而轉化成清潔的燃料；煤的液化包括直接液化和間接液化，直接液化是使煤與H2作用生成液體燃料；間接液化是先轉化為CO和H2，再合成甲醇。由此判斷氣化和液化過程均為化學變化。1．下列說法中，錯誤的是()A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油C．天然氣的主要成分是甲烷，開采天然氣應做到安全規(guī)范地操作D．石油常壓分餾得到的是純凈物，減壓分餾得到的是混合物解析：選D石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過石油的常壓分餾得到汽油、煤油、柴油等；含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等；天然氣的主要成分是甲烷，開采天然氣必須安全規(guī)范地操作，否則易造成井噴事件；石油常壓分餾和減壓分餾得到的都是混合物。2．下列說法不正確的是()A．石油裂解和煤的干餾都是化學變化B．石油裂解制丙烯屬于分解反應C．煤經(jīng)過氣化和液化等物理變化可以轉化為清潔燃料D．做蒸餾實驗時，在蒸餾燒瓶中應加入沸石，以防暴沸。如果在沸騰前發(fā)現(xiàn)忘記加沸石，應立即停止加熱，冷卻后補加解析：選CC項，煤的氣化和液化屬于化學變化，錯誤。[三級訓練·節(jié)節(jié)過關]1．下列物質有固定沸點的是()A．石油 B．汽油C．煤油 D．新戊烷解析：選DA、B、C均為混合物，沒有固定熔沸點。而D是純凈物。2．下列說法不正確的是()A．石油是混合物B．石油通過催化重整可獲得環(huán)狀烴C．石油的分餾發(fā)生的是化學變化D．用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油解析：選C石油是混合物，A正確；石油通過催化重整可獲得環(huán)狀烴，B正確；石油的分餾是物理變化，C錯誤；分餾汽油不能與溴發(fā)生加成反應，無明顯現(xiàn)象。裂化汽油能與溴發(fā)生加成反應，使橙色褪去因此用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油，D正確。3．關于裂解和裂化的敘述不正確的是()A．裂解與裂化的產(chǎn)物都含有不飽和烴B．裂解與裂化都是為了得到氣態(tài)烴C．裂解與裂化的原料都是石油分餾產(chǎn)品D．裂解與裂化都是為了得到輕質油解析：選BD裂化就是在一定條件下，將相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴的過程，裂化的目的是提高輕質油的產(chǎn)量，特別是汽油的產(chǎn)量；裂解是采用更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂為短鏈的不飽和烴的過程。裂解的主要目的是獲得短鏈不飽和烴。裂解氣的主要成分是乙烯、丙烯、1,3-丁二烯等。4．汽油不僅是最重要的燃料，而且是重要的化工原料，它既可以裂解得到氣態(tài)化工原料如乙烯等，還可以在催化劑催化下改變分子結構，由鏈烴變成芳香烴，如己烷變成苯，庚烷變成甲苯，這個變化叫異構化。請根據(jù)以汽油為原料的下列衍變關系，寫出相應的化學方程式，在括弧中填反應類型。(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________。解析：框圖中的轉化關系為：(對應課時跟蹤檢測P83)一、單項選擇題1．隨著國際油價持續(xù)上漲，面對能源安全的挑戰(zhàn)，美國聲稱可能動用戰(zhàn)略石油儲備。下列有關石油的說法中不正確的是()A．石油被稱為“工業(yè)的血液”B．衡量一個國家石油化工工業(yè)水平發(fā)展的標志是乙烯的產(chǎn)量C．石油的主要成分與植物油相同D．在海洋里航行的油輪發(fā)生泄漏時，會對海洋產(chǎn)生嚴重的污染解析：選C石油主要是各類烴的混合物，植物油主要是高級脂肪酸的甘油酯，兩者的成分不同。2．下列燃料中，不屬于化石燃料的是()A．煤 B．石油C．天然氣 D．水煤氣解析：選D化石燃料包括煤、石油、天然氣。3．下列石油的分餾產(chǎn)品中，沸點最低的是()A．汽油 B．煤油C．柴油 D．石油氣解析：選D石油分餾首先得到的是石油氣，這說明石油氣的沸點最低。4．下列關于化石燃料煤、石油和天然氣的說法中，不正確的是()A．石油是多種碳氫化合物的混合物，可據(jù)各組分沸點不同進行分餾利用B．煤的氣化、液化是物理變化，煤的干餾是化學變化C．天然氣的主要成分是甲烷D．酸雨形成的主要原因是含硫化石燃料的大量燃燒解析：選BA項，石油是多種烴的混合物，能用分餾的方法獲得各種產(chǎn)品，正確；B項，煤的氣化和液化，煤的干餾均是化學變化，錯誤；C項，天然氣、沼氣等主要成分是甲烷，正確；D項，含硫化石燃料的大量燃燒生成SO2，SO2隨雨水下降形成酸雨，正確。5．下列敘述不正確的是()A．石油分餾和裂化都能得到汽油產(chǎn)品，但性能有差異B．石油中通過常壓分餾、減壓分餾得到的汽油比催化重整后的汽油品質高C．重油通過裂化可獲得大量的輕質油D．輕質油的裂解也可稱為深度裂化，目的是為了獲得大量的氣態(tài)不飽和烴解析：選B石油分餾得到的汽油(直餾汽油)主要是烷烴、苯的同系物等，石油裂化得到的汽油中含有烯烴，A正確；催化重整目的就是為了提高輕質油的品質，B不正確；重油的裂化就是為了解決石油分餾，輕質油產(chǎn)量不高，而采取的補救措施，C正確；D說法正確。二、不定項選擇題6．下列敘述不正確的是()A．裂解和裂化均為物理變化B．加氫裂化的目的是為了提高汽油等輕質油的品質C．裂化和裂解均是將相對分子質量大的烴斷裂成相對分子質量小的烴的過程D．實驗室蒸餾石油的實驗中，冷凝管的水流方向是上方進水下方出水解析：選ADA項，裂解、裂化均是化學變化；D項，實驗室蒸餾石油的實驗中，冷凝管的水流方向是下方進水上方出水，錯誤。7．下列物質的說法錯誤的是()A．某實驗過程中得到一定量的碘水，可用裂化汽油從碘水中萃取出碘B．石油的成分因產(chǎn)地不同而不同，因此其分餾產(chǎn)物也有所差異C．常壓分餾得到的汽油是混合物，沒有固定的沸點D．乙烯是輕質油裂解的產(chǎn)物，其產(chǎn)量可用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平解析：選AA項，裂化汽油中含有不飽和烴，能與碘反應，因此不能用裂化汽油從碘水中萃取出碘，錯誤。8．下列說法不正確的是()A．煤和石油都是混合物B．石油通過催化重整可獲得環(huán)狀烴C．煤的干餾和石油的分餾發(fā)生的都是化學變化D．用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油解析：選C由題意知A、B項正確；C項，煤的干餾發(fā)生的是化學變化，石油的分餾是物理變化，錯誤；D項，分餾汽油不能與溴水發(fā)生加成反應，但可以萃取溴。裂化汽油能與溴水發(fā)生加成反應，因此用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油，正確。三、非選擇題9．判斷下列說法是否正確。(1)煉油廠用分餾法生產(chǎn)汽油，其中涉及化學變化()(2)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質油的產(chǎn)量與質量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴()(3)石油是混合物，其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物()(4)石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯()(5)煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉()解析：(1)分餾是物理變化；(3)汽油是混合物；(4)烯烴應通過裂解獲得。答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√10．石油和煤炭加工過程涉及多種技術和設備。(1)石油分餾時，在不斷向__________(填工業(yè)設備名稱)內(nèi)投放原料的同時獲得產(chǎn)品，該過程為__________操作過程。(2)石油裂化分為熱裂化、__________和加氫裂化，裂化的目的是提高_______________的產(chǎn)量。(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和__________的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒__________進行燃燒的過程。(4)煤的直接液化是煤與適當溶劑混合后在高溫和__________存在下與__________作用生成液體燃料的過程。解析：(1)石油分餾在分餾塔中進行；(2)裂化的目的是提高汽油的產(chǎn)量；(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫分的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒進行燃燒的過程；(4)煤的直接液化是煤在高溫和催化劑存在下與氫氣作用生成液體燃料的過程。答案：(1)分餾塔連續(xù)(2)催化裂化輕質燃料油(或汽油)(3)硫浮動(4)催化劑氫氣(或H2)一、單項選擇題1．下列石油的煉制和加工過程中，屬于化學變化的是()①常壓分餾 ②減壓分餾③裂化 ④裂解A．①② B．①③C．②③ D．③④解析：選D分餾是利用混合物中各組分的沸點不同而分離開的，故屬于物理變化。裂化和裂解均是將烴分子斷裂成小分子，有新物質生成，故均屬于化學變化。2．下列關于石油、天然氣等資源的說法不正確的是()A．石油裂解得到的汽油是純凈物B．石油裂化的主要目的是為了提高輕質液體燃料的產(chǎn)量C．天然氣是一種清潔的化石燃料D．含C18以上重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油解析：選AA項，石油得到的裂化汽油是各種烷烴和烯烴的混合物，錯誤；B項，通過石油的催化裂化可以得到較多的輕質油，提高輕質液體燃料的產(chǎn)量，正確；C項，天然氣的主要成分是甲烷，它是一種清潔的化石燃料，正確；D項，含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等，正確。3．下列說法不正確的是()A．石油是由烴組成的混合物B．①主要發(fā)生物理變化C．②是石油的裂化、裂解D．③屬于取代反應解析：選D石油是由多種烴組成的混合物，A正確；①為石油的分餾，發(fā)生物理變化，B正確；石油分餾產(chǎn)品獲得氣態(tài)烴乙烯需經(jīng)過石油的裂化和裂解，C正確；由乙烯得1,2-二溴乙烷發(fā)生反應為CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br，屬于加成反應，D錯。4．下列變化中，屬于化學變化的是()A．用苯從溴水中萃取溴B．重油裂化得到輕質燃料油C．從煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯D．石油分餾得到汽油、煤油等產(chǎn)物解析：選BA項，用苯從溴水中萃取溴為物理變化，錯誤；B項，重油裂化長鏈烷烴分解生成短鏈的烷烴和烯烴，為化學變化，正確；C項，從