蘇教版高一化學《化石燃料與有機化合物》感悟練習

3——1化石燃料與有機化合物（感悟練習）一、天然氣的利用甲烷（一）有機物分子式的確定：有機物分子式的確定有多種類型如利用化學方程式計算確定分子式；根據分子的平均組成及分子組成的通式確定分子式等。無論給出的是哪種形式，基本思路是一樣的：先求出元素原子個數的比（實驗式），再根據其它的有關數據求得；或根據它的相對分子質量、各元素質量分數等直接求出。【感悟練習】1、燃燒法是測定有機化合物化學式的一種重要方法?，F在完全燃燒某烴，燃燒產物依次通過右圖所示的裝置，實驗結束后，稱得甲裝置增重10.8g，乙裝置增重22g。求該烴的分子式。2、標準狀況下6.72L烴在足量的氧氣中完全燃燒。若將產物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀質量為60.0g；若用足量的堿石灰吸收燃燒產物，堿石灰增重42.6g。（1）計算燃燒產物中水的質量。（2）通過計算推斷烴的分子式。3、已知某種氣態(tài)礦物燃料含有碳氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳氫元素的質量比，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產生的氣體依次通入裝有干燥劑的U型管和裝有石灰水的廣口瓶，得到如下表所列的實驗結果（假設產生的氣體全部被吸收）實驗前實驗后（干燥劑+U型管）的質量101.1克102.9克（石灰水+廣口瓶）的質量312.0克314.2克根據實驗數據求：（1）實驗完畢后，生成物中水的質量為克；假設廣口瓶里生成一種正鹽，其質量為克；（2）生成的水中氫元素的質量為克；（3）生成的二氧化碳中碳元素的質量為克；（4）氣態(tài)礦物中碳元素與氫元素的質量比為。（二）甲烷的結構與性質：1、甲烷的結構：分子式，電子式，結構式，空間構型【感悟練習】4、歷史上，科學家們在測定了甲烷的分子組成為CH4后，對甲烷的分子結構曾提出了兩種猜想：一種為正四面體型，一種為平面正方形。為解決甲烷分子的空間結構問題，科學家們提出：通過研究是否存在兩種結構不同的二氯甲烷來確定。請思考，這一提案的依據是什么？例題：甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體形結構，而不是正方形的平面結構，以下事實可作為論據的是A．CH3Cl只有一種結構B．CH2Cl2只有一種結構C．CHCl3只有一種結構D．CH4只有一種結構2、甲烷的化學性質(1)氧化反應：由于甲烷的分子結構穩(wěn)定，所以通常不與強酸、強堿、強氧化劑（如KMnO4）反應，但能燃燒(2)高溫分解：（制取炭黑）（3）取代反應：CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4生成的四種氯的取代物均不溶于水，甲烷中4個氫原子逐步被氯原子取代,生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氫。方程式分別為取代反應與置換反應的區(qū)別取代反應置換反應可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質反應物生成物中一定有單質反應能否進行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進行的置換反應遵循金屬或非金屬活動順序。分步取代，很多反應是可逆的反應一般單向進行【感悟練習】5、（2022高考海南卷11）下列有機反應中，不屬于取代反應的是：（三）烷烴的結構和性質烷烴的概念：叫做飽和鏈烴，或稱烷烴。1、烷烴的通式：CnH2n+2(n≥1)2、烷烴物理性質：狀態(tài)：一般情況下，1—4個碳原子烷烴為___________，

5—16個碳原子為__________，16個碳原子以上為_____________。溶解性：烷烴________溶于水，_________溶(填“易”、“難”)于有機溶劑。熔沸點：隨著碳原子數的遞增，熔沸點逐漸_____________。密度：隨著碳原子數的遞增，密度逐漸___________。3、烴的化學性質(1)一般比較穩(wěn)定，在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都______反應。(2)取代反應：在光照條件下能跟鹵素發(fā)生取代反應。__________________________(3)氧化反應：在點燃條件下，烷烴能燃燒______________________________【感悟練習】6、某烷烴含有200個氫原子，那么該烴的分子式是A．C97H200B．C98H200C．C99H200D．C1007、（2022高考全國Ⅱ理綜6．)2022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品二、石油煉制乙烯（一）石油的煉制過程原理產品及用途脫水、脫鹽除去原油中的鹽和水，減少對設備的腐蝕。分餾利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點范圍的產物。石油氣，汽油，煤油，柴油，石蠟油、潤滑油、重油。裂化在一定條件下加熱，把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴。輕質液體燃料（裂化汽油）催化裂化在一定條件下使用催化劑并加熱，把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴。輕質液體燃料（裂化汽油）裂解以石油分餾產品為原料，采用更高的溫度，使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯（有機化工的原料）（二）乙烯、乙炔的組成、分子結構乙烯乙炔電子式結構式結構簡式分子構型（三）乙烯、乙炔的化學性質（1）氧化反應：①燃燒反應C2H4+3O22CO2+2H2O2C2H2+5O24CO2+2H2O（溫度高達3000℃以上）②常溫易被氧化劑氧化。（使酸性高錳酸鉀溶液褪色）（2）加成反應——有機物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的原子與其它原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應叫做加成反應。注意：加成反應發(fā)生在分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的原子上。①乙烯的加成反應：CH2=CH2+Br2CH2Br—CH2Br（常溫下使Br2的四氯化碳溶液褪色）與水的加成反應CH2═CH2+H－OHCH3—CH2OH乙醇（酒精）②乙炔的加成反應：CH≡CH+Br2CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br2CHBr2—CHBr2（常溫下使Br2的四氯化碳溶液褪色）CH≡CH+HClCH2=CHCl（制聚氯乙烯的單體）（3）乙烯的加聚反應：nCH2═CH2【感悟練習】8、某烴和溴發(fā)生加成反應時，烴與溴的物質的量之比為1∶2，則關于該烴分子結構的判斷正確的是A．一個C=CB．一個C≡C C．一個C=C和一個碳環(huán)D．兩個C=C9、用乙烷制取一氯乙烷的化學方程式為________________________，用乙烯制取一氯乙烷的化學方程式為__________________，兩種方法中比較合理的方法是，原因是。10、有人設計了一套實驗分餾原油的五個步驟：①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上，在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞。②連接好冷凝管。把冷凝管固定在鐵架臺上，將冷凝管進水口的橡皮管的另一端和水龍頭連結，將和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。③把酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈高度確定鐵圈的高度，放好石棉網。④向蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片，再用漏斗向燒瓶中加入原油，塞好帶溫度計的橡皮塞，把連接器連接在冷凝器的末端，并伸入接收裝置(如錐形瓶)中。⑤檢查氣密性(利用給固定裝置微熱的方法)。請完成以下題目：(1)上述實驗正確的操作順序是____________(填序號)。(2)所用的主要儀器有________________。(3)冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向______________(填“相同”或“相反”)。(4)溫度計的水銀球應放在__________位置，以測量___________的溫度。(5)蒸餾燒瓶中放幾片碎瓷片的目的是____________。三、煤的綜合利用苯（一）煤的綜合利用1、煤的綜合利用的主要方法有、和。利用這些加工手段可以從煤中得多種有機化合物2、煤的氣化就是把煤轉化為體，作為或作為。3、從煤的液化可以獲得潔凈的和。在一定溫度、壓力及催化劑存在下，可以用水煤氣合成和。4、從煤干餾得到的煤焦油中可以分離出、、等有機化合物。利用這些有機物可以制得、、、、和__________。5、比較干餾、蒸餾、分餾的差別蒸餾分餾干餾操作方法加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強熱變化類型物理變化物理變化復雜的物理變化和化學變化應用分離精煉加工煤（二）苯的組成與結構（復習教材P66“觀察與思考”）1、分子式C6H62、苯的結構特點苯環(huán)上碳碳間的鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。這些鍵是介于單雙鍵之間的鍵。所以苯既不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應又不能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應.為了表示苯分子這一結構特點，現代化學常用結構簡式

表示苯。3、、苯的主要化學性質①、苯的氧化反應苯的可燃性，苯完全燃燒生成二氧化碳和水，在空氣中燃燒冒濃煙。點燃點燃2C6H6＋15O212CO2＋6H2O[思考]你能解釋苯在空氣中燃燒冒黑煙的原因嗎？注意：苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。②、苯的取代反應書寫苯與液溴、硝酸發(fā)生取代反應的化學方程式。苯與液溴反應與硝酸反應反應條件化學反應方程式注意事項【感悟練習】11、苯環(huán)結構中不存在C—C與C=C的簡單交替排列結構，可作為證據的事實是()①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色②苯不能使溴水因化學反應而褪色③經實驗測定只有一種結構的鄰二甲苯④苯能在加熱和催化劑條件下氫化成環(huán)己烷⑤苯中相鄰C原子與C原子間的距離都相等。A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②⑤D．只有①②③⑤12、苯是色氣味的液體。把苯倒入盛有水的試管中時，震蕩，發(fā)現，說明苯的密度比水，而且溶于水。加幾滴植物油于盛有苯的試管中，震蕩，會發(fā)現，說明苯是很好的。將盛有苯的兩個試管分別插入到100℃的沸水中和0℃的冰水中，將會發(fā)現前者，后者。13、苯與乙烯、乙炔相比較，下列敘述不正確的是A．都容易發(fā)生取代反應B．都容易發(fā)生加成反應C．乙炔和乙炔易發(fā)生加成反應，苯只有在特殊條件下才能發(fā)生加成反應D．乙炔和乙烯易被KMnO4所氧化，苯不能被KMnO4所氧化14、甲苯（C7H8）和甘油（C3H8O3）組成的混合物中，若碳元素的質量分數為60%，那么可推斷氫元素的質量分數為：A.0.05B.0.087C.D.無法計算15、下列各組內物質不論以任何比例混合，只要當混合物的質量一定時，混合物完全燃燒后生成的二氧化碳的量不變的是A．苯和乙烯B．一氧化碳和氫氣C．乙炔和乙烯D．乙炔和苯16、A、B兩種烴的最簡式相同。完全燃燒后的產物通入足量石灰水中，得到干燥的沉淀60g。A不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B卻能使之褪色。完全燃燒生成（標準狀況），A、B在相同狀況下蒸氣的密度之比為3∶1。求A、B的分子式并寫出其結構簡式。3——11、分子式是C5H12。2、(1)（1）16.2g（2分）（2）C2H63、解析：（1）根據（干燥劑+U型管）實驗前后的質量變化可知水的質量為1.8g；根據廣口瓶中的質量變化可知正鹽的質量為2.2g；（2）由水中氫元素的質量分數可求出氫元素質量為0.2g；（3）由碳元素的質量分數可求出碳元素質量為0.6g；（4）氣態(tài)礦物中碳氫元素的質量比為3：1。4、解析：若甲烷分子呈正四面體型，則二氯代物只可能有一種；若甲烷分子呈平面正方形，則二氯代物可有兩種。所以，只要看一下甲烷的二氯代物的種數，即可判斷甲烷分子的空間構型。5、B7、C8、BD9、答：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl；CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl；用乙烯制取一氯乙烷；用乙烯所制的CH3CH2Cl比較純，用乙烷所制得的CH3CH2Cl中含較多其它的乙烷氯代產物。10、.(1)3，1，2，5，4(2)鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、接液管、錐形瓶。(3)相