高考化学一轮复习学案课件（人教版）：第9章 认识有机物 烃第2节 脂肪烃

高考化学一轮复习学案课件（人教版）：第9章 认识有机物 烃第2节 脂肪烃

第二节 脂肪烃 一、甲烷和烷烃 1. 甲烷的组成与分子结构 2. 甲烷的物理性质 颜色：______，状态：______，溶解性：____________，密度： 比空气______。 3. 甲烷的化学性质 (1)稳定性：通常情况下，甲烷比较稳定，与__________等强 氧化剂不反应，与______、______也不反应。 (2)氧化反应：甲烷燃烧的化学方程式为__________________。 (3)取代反应：甲烷在光照条件下与Cl2发生反应： 【温馨提示】甲烷与Cl2反应所得生成物是5种物质的混合物 (HCl和4种卤代烃)，其中HCl的物质的量最多，4种卤代烃中只 有CH3Cl为气态。 4. 烷烃 (1)通式：______________。 (2)结构特点：碳与氢、碳与碳之间以______相连，其中的碳原 子皆为______(填“饱和”或“不饱和”)碳原子。 (3)物理性质：________溶于水，密度比水小，通常条件下含 ______个碳原子的烃为气体。 (4)化学性质 ①稳定性：通常与________、________、________等强氧化剂 不反应。 ②可燃性：完全燃烧的通式为_______________________。 ③取代反应：与卤素单质在光照条件下发生取代反应。 二、乙烯 1. 乙烯的组成与分子结构 2. 乙烯的物理性质 颜色：________，状态：______，溶解性：__________。 3. 乙烯的化学性质 (1)氧化反应 ①燃烧的化学方程式：__________________________。 ②能使酸性高锰酸钾溶液______。 (2)加成反应 ①与Br2：________________________________________。 ②与HCl：______________________________________。 ③与H2O：____________________________________。 (3)加聚反应：____________________________________。 想一想 乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，原理相同吗？ 【答案】不同，前者发生氧化反应，后者发生加成反应。 4. 乙烯的用途 (1)乙烯的产量是用来衡量一个国家石油化工水平的标志。 (2)乙烯是一种植物生长调节剂，可作水果的催熟剂。 5. 乙烯的实验室制法 反应原理：______________________________。 【温馨提示】酸性KMnO4溶液可以用于区分烷烃和烯烃，但 不能用于除烷烃中的烯烃。一般用溴水除去烷烃中的烯烃。 三、乙炔 1. 乙炔的组成与分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 空间构型 C2H2 CHC—H HCCH ______形分子 2. 乙炔的物理性质 纯净的乙炔是______色、______味的气体，______溶于水， ______溶于有机溶剂，俗名________，密度比空气略______。 3. 乙炔的化学性质 (1)氧化反应 ①能使酸性KMnO4溶液______。 ②可燃性：化学方程式为________________(火焰______并伴有浓 烟)。 点燃乙炔前应先______________。氧炔焰温度很高，可用来 ______或______金属。 (2)加成反应 ①乙炔与少量溴水、足量溴水反应的化学方程式分别为： ________________________，__________________________； ②乙炔与HCl反应的化学方程式为__________________。 4. 实验室制法 (1)药品：碳化钙(CaC2)，又叫电石。 (2)反应原理为：________________________。 【想一想】 如何鉴别甲烷和乙炔？ 烯烃 炔烃 组成通式 CnH2n(n≥2) CnH2n－2(n≥2) 结构特点 含有__________，碳 原子连接成链状 含有__________，碳 原子连接成链状 四、烯烃和炔烃 【答案】①燃烧时有明亮的浓烟的是乙炔。②使酸性KMnO4溶 液褪色的是乙炔。③使溴水褪色的是乙炔。 物理性质 随着分子里碳原子数的 增多而呈现规律性的 变化，沸点逐渐 ________，相对密度 逐渐________。 化学性质 ①氧化反应都能使酸性 KMnO4溶液________， 都具有可燃性； ②都能发生______ 反应，如使溴水 褪色； ③都能发生______ 反应，生成高分 子化合物。 【例1】　(2010高考·全国卷Ⅱ，11)在一定的温度、压强下， 向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完 全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混 合气体中CH4和Ar的物质的量之比为(　　) A. 1∶ 4 B. 1∶ 3 C. 1∶ 2 D. 1∶ 1 1. 燃烧前后气体体积变化规律 (1)若生成的水为气态时，根据反应式： 当y＝4时，ΔV＝0；当y>4时，ΔV>0；当y<4时，ΔV<0。 (2)若生成的水为液态时，则不论气态烃所含氢原子数多少，总 是ΔV<0 。 2. 完全燃烧时的耗氧量规律 (1)等物质的量的烃完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于(x＋)的 值，其值越大，耗氧量越多。 (2)等质量的烃完全燃烧时，其耗氧量大小取决于该烃分子中氢 的质量分数(或氢原子数与碳原子数的比值)，其值越大，耗氧量 越多。 (3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例相混合，只要总质量 一定，完全燃烧时所消耗的O2以及燃烧后生成的CO2和H2O的 量均为定值。 【知识关联】有机物燃烧的规律与有机物分子式的确定、差量 法和平均值法等方法的计算联系。 1. (2011·江苏盐城中学期中)两种气态烃组成的混合气体0.1 mol， 完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水，下列说法正确的是(　　) A. 混合气体中一定有甲烷和乙烯 B. 混合气体中一定有甲烷 C. 混合气体中一定有乙烷 D. 混合气体中一定有乙炔 【解析】根据题目条件，混合气体平均化学式为C1.6H4。则两 种气态烃分子中，必有一种碳原子数大于1.6，另一种小于1.6， 并且应该是整数，故肯定含有CH4，又因为平均H原子数为4， 则另一种烃的H原子数必为4，可以是乙烯或丙炔等，但不可能 含乙烷。 【答案】B 【例2】　(2010·福建泉州一中期中)某气态烃1体积最多能与同 条件下2体积氯化氢发生加成反应生成氯代烷，此氯代烷1 mol 可与6 mol氯气发生完全的取代反应，则该烃为(　　) A. 乙烯 B. 丙炔 C. 1,3丁二烯 D. 乙炔 【解析】某气态烃和HCl发生加成反应，且物质的量之比为1∶ 2， 则该烃为炔烃或二烯烃，A不符合题意。加成反应后，1 mol氯 代烷可与6 mol氯气发生完全取代反应，即1 mol氯代烷分子中含 有6 mol H原子，其中2 mol H 原子来自HCl，故原烃分子中有4个 H原子，B符合题意。 【答案】B 取代反应 加成反应 加聚反应 概念 有机物分子里 的某些原子 或原子团被 其他原子或 原子团所代 替的反应 有机物分子中双键 或三键两端的 碳原子与其他 原子或原子团 直接结合生成 新的化合物的 反应 由不饱和的相对 分子质量小的 化合物分子结 合成相对分子 质量大的化合 物分子的反应 【温馨提示】①烷烃能与氯气发生取代反应，且反应条件为 光照，而不能与氯水发生取代反应。②取代反应中，每取代 一个H原子消耗一个Cl2分子；加成反应中，一个碳碳双键加 成消耗一个Cl2分子。 【知识关联】取代反应、加成反应、加聚反应与有关实验、 定量计算、有机物推断及有机合成等联系。 2. 若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过 程中所要经历的反应及消耗氯气的量是(设乙烯为1 mol，反应 产物中的有机物只有四氯乙烷)(　　) A. 取代，4 mol Cl2 B. 加成，2 mol Cl2 C. 加成、取代，2 mol Cl2 D. 加成、取代，3 mol Cl2 【解析】乙烯分子中含有一个碳碳双键，1 mol乙烯先与1 mol Cl2发生加成反应，然后再与2 mol Cl2发生取代反应生成四氯乙 烷。 【答案】D 【例3】　如图中的实验装置可用于制取乙炔。 请填空： (1)图中，A管的作用是______________________________，制 取乙炔的化学方程式是__________________。 ( 2 ) 乙 炔 通 入 酸 性 K M n O 4 溶 液 中 观 察 到 的 现 象 是 ______________，乙炔发生了________反应。 (3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是______________， 乙炔发生了________反应。 (4)为了安全，点燃乙炔前应______________，乙炔燃烧时的实 验现象是________________________。 【答案】(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止　CaC2＋ 2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (2)酸性KMnO4溶液褪色　氧化 (3)溴的CCl4溶液褪色　加成 (4)检验乙炔的纯度　火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 (3)收集方法：排水集气法 (4)实验说明 ①乙醇与浓硫酸的体积比约为1∶ 3，先加入乙醇，再沿器壁慢 慢加入浓硫酸，边加边冷却或搅拌。 ②浓H2SO4的作用是催化剂与脱水剂。 ③碎瓷片的作用是防止反应液暴沸。 ④温度计水银球的位置应插入液面以下又不与烧瓶底接触， 作用是测量反应液的温度，以便控制反应的进行。 ⑤反应温度要迅速升高至170℃，目的是为了减少副反应的发生 (减少生成乙醚)。 ⑥在反应过程中，有黑色的炭颗粒和CO2、SO2气体产生： 2. 乙炔的实验室制法 ( 1 ) 反 应 原 理 ： C a C 2 ＋ 2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (2)发生装置：固＋液―→气 (3)收集方法：排水集气法 (4)实验说明 ①制H2、CO2、H2S可用启普发生器，但制乙炔不能用。 ②制取乙炔时，应在导气管附近塞入少量棉花。 ③为了得到比较平稳的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水与 CaC2反应。 ④在点燃乙炔前必须先检验纯度，否则易出现爆炸事故。 ⑤制得的乙炔有臭味是因为含H2S、PH3，除杂宜用CuSO4溶液。 ⑥用分液漏斗控制滴水速度来控制乙炔气流。 【知识关联】乙烯和乙炔的实验室制法与有关仪器的使用、排 水量气法的操作、样品纯度的测定等联系。 3. 在室温和大气压强下，用下图所示的装置进行实验，测得a g 含CaC2 90%的样品与水完全反应产生的气体体积为b L。现欲在 相同条件下，测定某电石试样中CaC2的质量分数，请回答下列 问题： (1)CaC2和水反应的化学方程式是____________________。 (2)若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立 即取出导气管，理由是_____________________________。 (3)如果电石试样的质量为c g，测得气体体积为dL，则电石试样 中CaC2的质量分数的计算式w(CaC2)＝________。(杂质所生成 的气体体积忽略不计) 【解析】(1)CaC2与水反 应生成Ca(OH)2和放出乙 炔气体，反应方程式为 C a C 2 ＋ 2 H 2 O ― → C a ( O H ) 2 ＋ C2H2↑。 (2)实验结束时，要冷却 至室温才能将导气管移出， 否则，量筒内气体的压强 与外界气压不相等，无法 准确计量产生气体的体积。 (3)因a×90% g CaC2能产 生b L C2H2，则产生d L C2H2时需要 CaC2的质量为×a×90% g，CaC2的质量分数为： 【 答 案 】 ( 1 ) C a C 2 ＋ 2 H 2 O ― → C a ( O H ) 2 ＋ C2H2↑ (2)因为装置内气体的温 度没有恢复到室温，气体 压强还不等 于大气压强　(3) 1. (2010高考·山东基本能力卷，16)某小区，有人在化粪池的顶 盖上燃放鞭炮，导致池内泄露的某种气体与空气混合后遇火爆 炸。这种气体是(　　) A. 乙烯 B. 氨气 C. 氮气 D. 甲烷 【解析】化粪池中的物质在反应过程中会产生沼气，沼气的主 要成分是甲烷。在燃放鞭炮时，甲烷被点燃发生爆炸。 【答案】D 2. 由两种烃组成的混合物，无论以何种比例混合，只要混合物 的总质量一定，完全燃烧生成CO2的质量也一定，则此两种烃 一定满足(　　) A. 互为同分异构体 B. 最简式相同 C. 为同系物 D. 符合同一通式 【解析】由题意可知两种烃中碳元素的质量分数相同，因烃仅 含C、H两种元素，则H的质量分数也应相同，从而可推知它们 的最简式相同。 【答案】B 3. 有a L乙烯和乙炔的混合气体在催化剂存在的条件下与足量H2 发生加成反应消耗1.25a L H2，乙烯和乙炔的体积比为(　　) A. 1∶ 1 B. 2∶ 1 C. 3∶ 1 D. 4∶ 1 4. 既可以用来鉴别乙烷与乙烯，又可以用来除去乙烷中乙烯以得 到纯净乙烷的方法是(　　) A. 通过足量的NaOH溶液 B. 通过足量的溴水 C. 在Ni催化、加热条件下通入H2 D. 通过足量的酸性KMnO4溶液 【解析】(性质判定法)乙烷是饱和烃，不与溴水及酸性KMnO4 溶液反应(不能使它们褪色，而乙烯能)。乙烯通过溴水与Br2发 生加成反应生成1,2二溴乙烷(液态)留在溴水中，B方法可行。而 乙烯通过酸性KMnO4溶液被氧化生成CO2，这样乙烷中混入了 CO2，D法不可行。C法也不可取，因为通入的H2的量不好控制， 而且反应条件要求高。乙烯与NaOH溶液不反应，A法不可取。 【答案】B 5. (2010·重庆八中模拟)如图所示，U形管的左端被水和胶塞封 闭有甲烷和氯气(体积比为1∶ 4)的混合气体，假定氯气在水中 的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放 置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。 (1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化 学方程式_________________________________________。 (2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中的水柱____。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 (3)U形管左端的气柱________。 A. 体积增大 　 B. 体积减小直至消失 　　C. 不变 ( 4 ) 试 解 释 U 形 管 右 端 的 玻 璃 管 中 水 柱 变 化 的 原 因 ： ______________________________________________________ _____________________________________________________。 【解析】甲烷与氯气在光照条件下可能发生的反应有①CH4＋ Cl2→HCl＋CH3Cl；②CH3Cl＋Cl2→CH2Cl2＋HCl；③CH2Cl2 ＋Cl2→CHCl3＋HCl；④CHCl3＋Cl2→CCl4＋HCl。根据题意反 应充分，(1)只写④的反应即可。由于氯化氢易溶于水，CH2Cl2、 CHCl3和CCl4是液体，所以甲烷与氯气反应后气体体积是减小 的，故U形管两边液差减小，右端玻璃管中的水柱降低，左端的 气柱体积减小，直至消失。 【答案】(1)CH4＋4Cl2 CCl4＋4HCl　(2)B　(3)B (4)由发生反应的化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减 少，且生成的HCl能够溶解于水，所以U形管左端压强减小至零， 故右端玻璃管中的水柱降低 光照