1、2012 届高考化学甲烷、乙烯、苯复习教案2012 届高考化学第一轮复习必修部分讲义第九单元第 1 讲甲烷、乙烯、苯解读与阐释考纲要求权威解读1 了解有机化合物中碳的成键特征。了解有机化合物的同分异构现象。2了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。3了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。 常见的考查形式：以碳原子的四价及甲烷的立体结构切入，考查碳的成键特征及常见烃类物质的组成、结构和性质；取代、加成反应的概念及判断；同系物、同分异构体的概念及判断。梳理与整合一、甲烷的结构和性质导学诱思下列说法正确的是_。甲烷是平面正方形结构；甲烷可以用排水集气法收集；甲烷是最简单的烷烃；甲烷
2、与 l2 的混合气为浅绿色，在光照的条下颜色逐渐变浅；甲烷的化学性质很稳定，不能与氧气、n4 酸性溶液、强酸、强碱等反应；“西气东输” 输送的气体的主要成分是甲烷。教材回归1烃仅由_、_两种元素组成的有机物称为烃。2甲烷的分子组成及结构名称分子式电子式结构式结构简式空间构型H43甲烷的物理性质颜色：_。状态：_。溶解性：_。密度比空气_。4甲烷的化学性质通常情况下较稳定，与_、_、_等均不反应。(1)氧化反应甲烷的燃烧热为 890 l1，甲烷燃烧的热化学方程式为_。(2)取代反应定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他_所替代的反应。甲烷与氯气的取代反应反应的现象为试管内气体颜色逐渐_，试管
3、壁出现_，试管中有少量_。反应方程式为 H4l2光 H3lHl(第一步)H3ll2光 H2l2HlH2l2l2光 Hl3HlHl3l2光 l4Hl甲烷的 4 种氯代物均不溶于水，常温下除_是气体外，其他 3 种产物都是_。二、烷烃的组成、结构与性质导学诱思下列有关烷烃的叙述正确的是_。烷烃是由碳、氢两种元素组成的；在常温常压下丁烷是气体，己烷是液体；汽油与溴水混合，振荡静置，液体分层，上层几乎无色，下层橙红色；甲烷是含氢量最高的有机物；丙烷中三个碳原子在同一条直线上；烃类分子中的碳原子通过形成四对共用电子对与其他原子结合。教材回归1通式烷烃的通式为_(n1)。2结构特点烃分子中碳原子之间以_结
4、合，剩余价键全部与氢原子结合，使每个碳原子都达到“饱和” ，烷烃又叫饱和烃。3性质(1)物理性质水溶性：_。密度：比水_。随碳原子数的增加，熔沸点逐渐_，密度逐渐_。所有的烃均不溶于水，密度均比水小。在常温下，碳原子数小于的烃为气态，碳原子数大于等于的烃为液态或固态(新戊烷除外) 。(2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条下可以燃烧，可以发生取代反应和分解反应。烷烃(nH2n2) 的燃烧通式为_。乙烷与 l2 发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为_。4同系物(1)概念结构_，在分子组成上_的物质互称为同系物。(2)性质同系物的化学性质_，物
5、理性质呈现一定的递变规律。同分异构体(1)概念具有相同的_，但具有不同_的化合物互称为同分异构体。(2)常见烷烃的同分异构体烷、_烷、_烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有_种；戊烷的同分异构体有_种。三、乙烯导学诱思下列说法正确的是_。溴水既可以除去乙烷中的乙烯，也可以鉴别乙烷与乙烯；高锰酸钾酸性溶液可以鉴别乙烯与甲烷；乙烯在常温常压下可以与氢气、Hl 发生加成反应；所有的烃碳原子与碳原子之间均是以碳碳单键相连；乙烯中的 S2 气体可以用 NaH 溶液除去。教材回归1结构分子式电子式结构式结构简式2H4在书写有机物的结构简式时，碳氢键、碳碳键可以省略，但碳碳双键、碳碳三键等不能省略，一定要标
6、出官能团的位置。2物理性质颜色：_。状态：_。溶解性：_。密度：比空气_。3化学性质(1)氧化反应燃烧的化学方程式_。能使高锰酸钾酸性溶液_。(2)加成反应加成反应：有机物分子中的_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。乙烯与溴水、H2、Hl、H2 反应的化学方程式分别为：_；_；_；_。加聚反应合成聚乙烯塑料的化学方程式为_。4用途是一种重要的基本化工原料，还用于植物生长调节剂。四、苯导学诱思关于苯的下列说法正确的是_。苯分子是环状结构； 表示苯的分子结构，其中含碳碳双键，因此苯的性质跟乙烯相似；苯的分子式是 6H6，分子中的碳原子远没有饱和，因此能使溴水褪色；苯与高锰酸钾酸
7、性溶液混合振荡静置后，现象为液体分层，上层无色，下层紫红色；苯在一定条下既能发生取代反应，又能发生加成反应。教材回归1组成与结构 2物理性质颜色：_。状态：_。气味：_。毒性：_。溶解性：_。密度比水_，熔、沸点_，常用作有机溶剂。3化学性质(写出下列反应的化学方程式)(1)可燃性_。现象：_。所有烃均能在空气中燃烧，被氧化，随着含碳量的增大，火焰越越明亮，如甲烷燃烧是淡蓝色火焰，无烟；乙烯燃烧是明亮的火焰，有烟；苯燃烧时火焰更明亮，并伴有浓烟。(2)取代反应与溴的反应：_。与硝酸的反应：_。(3)加成反应：_。理解与深化一、甲烷、乙烯、苯的组成和结构甲烷乙烯苯分子式 H42H46H6空间构型
8、正四面体平面形平面正六边形结构特点全部是单键，属于饱和烃含碳碳双键，属于不饱和烃介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特的键物理性质无色气体无色液体难溶于水，密度小于水化学性质燃烧易燃，完全燃烧生成 2 和 H2溴溴(l4)不反应溴 (l4)加成反应与液溴在催化剂的作用下发生取代反应高锰酸钾酸性溶液不反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成加成、取代注意：乙烯、苯都与 Br2 反应，但有很大区别：反应物不同，乙烯是与溴水或溴的四氯化碳溶液反应，而苯是与液溴反应；反应条不同，乙烯与溴水的反应在通常状况下就能进行，苯与液溴的反应在有催化剂的条下才能进行；反应类型不同，乙烯发生的是加成反应，苯发生的是取代反应
9、。【例 1】 (2010 海南化学)下列化合物中既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是( ) 。A乙烷 B乙醇 丙烯 D苯在做分析有机物的性质的题目时，首先找出官能团，然后紧紧抓住官能团的性质进行分析。对点训练 1(改编自 2010海南高考 )下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是( )。A乙烷 B甲苯 氯乙烯 D丙烯二、取代反应、加成反应比较取代反应加成反应概念有机物分子中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不饱和键两端的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特点有上有下或断一下一上一(断了一个化学键，下一个原子或原子团，
10、上去一个原子或原子团)只上不下或断一加二，从哪里断从哪里加(断了一个化学键，加上两个原子或原子团，应该加在断键两端的不饱和原子上)反应前后分子数目一般相等减少【例 2】 下列说法正确的是( )。AH2=HH3Br2光照 H2BrH=H2HBr 属于加成反应B 苯使溴水褪色是发生了加成反应葡萄糖使溴水褪色不是发生加成反应，而是发生氧化还原反应D苯与液溴在三氯化铁作催化剂的条下发生加成反应在判断有机反应类型时，要牢牢抓住有机反应的特点，如取代反应“断一下一上一 ”，加成反应 “只上不下”，从断键成键的角度分析。点训练 2(改编组合)下列反应( 反应条省略) 属于取代反应的是( )。A(NH4)2S
11、4Bal2=BaS4 2NH4lB H3HHlH3lH2H2=H2Br2H2BrH2BrDHH2H2H浓硫酸 170 H2=H2 H2三、同分异构体数目的判断方法1记忆法记住常见的异构体数。例如：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有 2 种，戊烷有 3 种。2替代法例如：二氯苯 6H4l2 的同分异构体有 3 种，四氯苯的同分异构体也有 3 种。3等效氢法判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法) 得出结论。(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。(2)同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面
12、镜成像时，物与像的关系)【例 3】 (2010标全国理综)分子式为 3H6l2 的同分异构体共有( )。A3 种 B4 种 种 D6 种实验与探究甲烷的性质实验探究甲烷(特别是与氯气)的取代反应是新标有机化学中的重要内容，也是化工生产中的重要原理，在试题中经常结合氯气的实验室制法设计实验。同学们在做题时一定要抓住气体的制备、除杂、收集及尾气处理，还要抓住题中所给信息结合题目要求进行解答。实验典例利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：提示：实验室制取 l2 的化学反应方程式为n24Hl( 浓)=nl2l22
13、H2根据要求填空：(1)写出 H4 与 l2 生成一氯代物的化学反应方程式_。(2)B 装置有三种功能：控制气体流速，将气体混合均匀，_。(3)D 装置中的石棉上吸附着 I 饱和液及 I 粉末，其作用是_。(4)E 装置的作用是_(填编号)。A收集气体 B吸收氯气防止倒吸 D吸收氯化氢()E 装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从 E 中分离出盐酸的最佳方法为_。(6)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是_(填编号)。AH4 BH3l H2l2 DHl3 El4答案与解析梳理与整合一、导学诱思答案：教材回归1碳 氢2甲烷 H4 正四面体3无色 气体 极难溶于水 小4强酸
14、 强碱 强氧化剂(1)H4(g)22(g)=2(g)2H2(l) H890 l1(2) 原子或原子团 变浅 油状液滴 白雾 一氯甲烷 无色油状液体二、导学诱思答案：教材回归1nH2n22单键3(1) 难溶 小 升高 增大(2) nH2n23n 122点燃 n2 (n1)H2H3H3l2光 H3H2lHl4(1) 相似 相差一个或若干个 H2 原子团(2)相似(1) 分子式 结构(2)甲 乙 丙 2 3三、导学诱思答案：教材回归1 H2=H22无色 气体 难溶于水 稍小3(1) 2H432 点燃 222H2 褪色(2) 不饱和 H2=H2Br2BrH2H2Br H2=H2H2催化剂H3H3 H2
15、=H2Hl一定条H3H2l H2=H2H2一定条 H3H2H nH2=H2催化剂H2 H2四、导学诱思答案：教材回归16H6 碳碳单键与碳碳双键平面正六边形 同一平面2无色 液体 特殊气味 有毒 不溶于水 小 低3(1)26H612 点燃,1226H2 火焰明亮，并伴有大量黑烟理解与深化【例 1】 解析：乙烷只能发生取代反应，乙醇不能发生加成反应，苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，只有丙烯(含有甲基、碳碳双键)符合。对点训练 1 解析：在做有机分子立体结构的题目时，一定要抓住甲烷、乙烯、苯的立体结构及其延伸知识(碳原子以 4 个单键与其他 4 个原子相连一定是四面体结构，乙烯上的 6 个原子一定在
16、同一平面内，苯环上的 12 个原子一定在同一平面内)；A 、B 、D 选项中均含有H3，依据甲烷的立体结构可知化合物中所有的原子一定不在同一平面内；由乙烯的结构可知符合。【例 2】 解析：A 中碳碳双键没有发生变化，符合“ 有上有下”的特点，是取代反应；B 中苯使溴水褪色是物理变化萃取；中葡萄糖具有还原性，可以被弱氧化剂新制氢氧化铜悬浊液氧化，所以也能被强氧化剂溴水氧化；D 是取代反应。对点训练 2 B 解析：A 项中的反应不是有机反应，故不是取代反应；在 B 项反应中 H3H 中的键断裂，下 1 个H，上去 1 个l，下的H 与 Hl 中的H 结合生成 HH 即 H2，所以属于取代反应的“断
17、一下一上一” 的特点，是取代反应；反应是 “只上不下”，D 反应是“只下不上 ”，它们都不属于取代反应。【例 3】B 解析：首先应写出主链(H 省略) ，然后先固定 1个氯原子，有 2 种，然后分别再加另外 1 个氯原子，第一种可分别加在、3 个碳原子上共有 3 种；第二种，因为、已经固定完了，所以再加另外一个氯原子只能加在碳原子上，所以只有 1 种。实验与探究答案：(1)H4l2光 H3lHl (2)干燥混合气体(3)除去过量的氯气 (4)D () 分液 (6)AB解析：根据甲烷与氯气的反应原理，A 装置用于制取氯气，B 装置为干燥装置同时用于调节气体的流速和使反应气体充分混合；H4与 l2 反应生成的气体有 Hl、H3l，其他成分常温下是液体，所以尾气只有余下的 H4 和生成的 H3l。
