第二章 章末复习 课件(共42页) 2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第二章 章末复习 课件(共42页) 2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-12 22:46:30

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(共42张PPT)
第二章 烃
章末复习
1.能写出简单烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的结构简式及名称;
2.能书写烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物的通式,认识同系物的主要物理变化规律;
3.能正确书写烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的同分异构体;
4.能依据甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯的结构特点认识其性质,并能书写相关化学方程式;
5.能基于苯与甲苯的化学性质,通过对比认识苯的同系物分子中基团的相互作用。
知识点一:烷烃
1.烷烃的结构和性质
(1)烷烃的结构:
碳原子杂化类型 碳原子为中心 的空间构型 共价键类型
单键、σ键
sp3杂化
四面体结构
(2)烷烃同系物的通式:
CnH2n+2
(3)同系物:
像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
同系物判断的三个关键点:
①两种物质属于同一类物质,官能团的种类和数目一样。
②两种物质结构相似,碳骨架的链接方式相同。
③两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团
随着烷烃碳原子数的增加,烷烃的熔点和沸点逐渐升高,密度逐渐增大。
C17以上为固态
C5~C16液态
C1~C4气态
常温下烷烃的状态
所有烷烃难溶于水,密度均小于1。
(3)物理性质:
预测化学反应中烃分子可能的断键部位与相应反应类型的依据:
烃中碳原子的饱和程度和化学键的类型
①稳定性
②特征反应——取代反应
③氧化反应——可燃性
(4)化学性质:
④分解反应——高温裂化或裂解
C16H34 C8H16+C8H18
催化剂
高温
常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
2.烷烃的命名
(1)习惯命名法:
以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”,碳原子数在十以内用“天干数字”表示。
“天干”:
碳原子数在十以上的用汉字数字表示。
碳原子数n相同,结构不同时,用 表示。
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
正、异、新
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3—CH—CH2CH3
CH3
CH3—C—CH3
CH3
CH3
沸点:36.1℃
沸点: 27.8 ℃
沸点: 9.5℃
正戊烷
异戊烷
新戊烷
(2)系统命名法:
2,6,6 — 三 甲基 —5 —乙基 辛烷
CH3—CH—CH2—CH2—CH—C—CH2—CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
1 2 3 4 5 6 7 8
取代基位置
取代基数目
主链名称
取代基名称
编号位,定支链
取代基,写在前
不同基, 简到繁
选主链,称某烷
标位置,短线连
相同基,合并算
①最长原则:
②最多原则:
③最近原则:
④最简原则:
⑤最小原则:
烷烃命名的原则
应选最长的碳链为主链。
若存在多条等长主链时,应选择含支链数最多的碳链为主链。
应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号。
若不同的支链距主链两端等长时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
若相同的支链距主链两端等长时,应以支链位号之和最小为原则,对主链碳原子进行编号。
知识点二:烯烃
1.烯烃的结构
H—C C—H
H H


电子式
结构式
结构简式
H×C::C×H
·
H H
·
·
×
·
×
CH2 CH2
C
C
H
H
H
H
σ键
σ键
π键
σ键
133pm
120°
120°
120°
乙烯分子结构示意图
平面结构
链状烯烃只含有一个碳碳双键时,其通式一般表示为
CnH2n(n ≥ 2)。
烯烃的同分异构——顺反异构
通过碳碳双键连接的原子或原子团 会导致其空间 不同,产生顺反异构现象。
不能绕键轴旋转
排列方式
顺式结构:
反式结构:
互为顺反异构体
两个相同原子或基团在双键同侧
两个相同原子或基团分别在双键两侧
顺反异构的条件
①具有碳碳双键
②组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。
化学性质基本相同,而物理性质有一定的差异。
2.烯烃的性质
(1)烯烃的物理性质
颜色:
溶解性:
密度:
熔沸点:
状态:
无色
难溶于水
均小于水
一般随分子中碳原子数的增加而升高;同碳时,支链越多熔沸点越低。
一般随着分子中碳原子数的增加,在常温下的状态由气态变为液态,再到固态。
(2)烯烃的化学性质
①氧化反应
使酸性高锰酸钾溶液褪色
②加成反应
CH2=CHCH3 + HCl CH3CHClCH3
CH2=CHCH3 + HCl CH2ClCH2CH3
丙烯与氯化氢反应
③加聚反应
nCH3CH=CH2 [ CH—CH2 ]n
催化剂
CH3
知识点三:炔烃
1.炔烃的结构
电子式
结构简式
H×C C×H
·
·
180°
乙炔分子结构示意图
直线形结构
C
C
H
H
120pm
结构式
H—C C—H
CH CH
·
·
·
·
·
·
碳原子和碳原子之间以三键( )相连接。
含一个碳碳三键的炔烃通式为
通式:
1个σ键和2个π键
CnH2n-2(n≥2)。
2.炔烃的性质
(1)物理性质:
颜色 状态 气味 溶解性
炔烃的物理性质的递变与烷烃和烯烃的相似,沸点也随分子中
碳原子数的递增而逐渐升高。
无色
气体
无臭
微溶于水,易溶于有机溶剂
(2)化学性质:
①氧化反应
②加成反应
③加聚反应
2CnH2n-2+(3n-1)O2 2nCO2+(2n-2) H2O
点燃
使酸性KMnO4溶液褪色
乙炔能与溴的四氯化碳溶液(或溴水)、卤素单质、氢气、氢氰酸、氢卤酸、水等在一定条件下发生加成反应。
nCH ≡ CH [ CH=CH ]n
催化剂
3.炔烃的性质探究实验
CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2
反应原理:
原料:电石(主要是CaC2,还含有 CaS、Ca3P2等)与 H2O
制乙炔
CuSO4溶液
KMnO4/H+
Br2/H2O
点燃
尾气处理
检验装置气密性
知识点四:苯
1.苯的分子结构
苯分子中的6个碳原子均采取 杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以 结合,键间夹角均为 ,连接成六元环状。每个碳碳键的键长 (139pm)每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠形成 ,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。分子中的所有原子 。
sp2
σ键
120°
相等
大π键
共平面
苯中碳原子间的化学键:
介于碳碳单键和双键之间的特殊的键
σ键
π键
2.苯的物理性质
(1)无色带有特殊气味的液体,有毒
(2)常温下密度0.88g/cm3,比水小,不溶于水
(3)熔沸点低,沸点80.1℃,熔点5.5℃,易挥发
3.苯的化学性质
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
点燃
不与酸性KMnO4溶液、溴水反应。
(1)可燃性
(2)取代反应
FeBr3作催化剂,苯环上氢原子被溴原子所取代。
①卤代反应:
溴苯
+ Br2
FeBr3
Br+HBr↑
a.苯只与纯卤素反应,遇到溴水发生萃取分层。
b.必须有催化剂;反应中加入的催化剂是铁粉,实际起催化作用的是FeBr3
c.苯与Br2只发生一元取代反应
【注意】
浓硫酸的作用
②硝化反应:
硝基苯
+ HNO3
NO2+H2O
浓硫酸

:催化剂和脱水剂
③磺化反应:
苯磺酸
+ HO—SO3H
SO3H+H2O

工业制取环己烷的主要方法
+ 3H2
(3)加成反应
在以Pt、Ni等作催化剂并加热的条件下,苯能与氢气发生加成反应,生成环己烷。
催化剂

知识点五:苯的同系物
1.苯的同系物的组成、结构
CnH2n-6(n≥6)
(1)结构特点:
①分子中有一个苯环
②侧链都是烷基
(2)通式:
2.苯的同系物的物理性质
一般具有类似苯的气味的无色液体
密度比水小
不溶于水、易溶于有机溶剂
3.苯的同系物的化学性质
(1)氧化反应
①可燃
②可使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯上的甲基被酸性KMnO4氧化(侧链氧化)
2CnH2n-6 + 3 (n-1)O2
2nCO2+ 2(n-3)H2O
点燃
酸性KMnO4
C—H
COOH
苯环对侧链影响:苯环活化侧链, 使侧链易于氧化。
(2)取代反应
①卤代反应
一氯取代物
光照
CH3+Cl2 CH2Cl+HCl↑
苯环和侧链都能发生取代反应,但条件不同,取代的位置不同。
CH3
Br
FeBr3
CH3+Br2 +HBr
甲苯分子中的—CH3使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被取代。
CH3
CH3
NO2
O2N
NO2
浓硫酸

+3HNO3
+3H2O
②硝化反应
2,4,6-三硝基甲苯
(3)加成反应
CH3
CH3+3H2
催化剂

知识点五:烃类的转化规律

聚合物

硝基化合物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
环烷烃
卤代烃
【考点一】有机化合物分子中原子共线、共面分析
1.有关 分子结构的下列叙述中,正确的是(  )
A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B.所有的原子都在同一平面上
C.12个碳原子不可能都在同一平面上
D.12个碳原子有可能都在同一平面上
D
(1)以上4种分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,则取代后的分子构型基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。
(3)若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键,则该分子中所有原子不可能共面。
(4)若两个平面形结构通过一个碳碳单键相连接,则所有原子可能共平面。
方法归纳
3
6
4
12
2.在分子 中,同一平面内的碳原子最多有(  )
A.7个        B.8个
C.9个 D.14个
D
3.已知C—C单键可以绕键轴旋转。某烃的结构简式如图,下列说法中正确的是(  )
A.该烃的核磁共振氢谱有6组峰
B.1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2
C.该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D.该烃是苯的同系物
C
1.现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机化合物,同质量的以上物质中,在相同状况下体积最大的是    ;同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是    ;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是    ;同质量的以上物质完全燃烧时,生成的CO2最多的是      ,生成水最多的是    。在120 ℃、1.01×105 Pa时,以上气态烃和足量的O2点燃完全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是       。
【考点二】烃的燃烧规律
CH4
 CH4
C3H8
C2H4、C3H6
CH4
CH4、C2H4
2.由两种气态烃组成的混合物,体积为10 mL,与过量的氧气混合再充分燃烧,将生成物通过浓硫酸,气体体积减少15 mL,再通过碱石灰,气体体积又减少20 mL(气体体积均在同温同压下)。混合烃的组成可能为(  )
A.C2H4和C2H2
B.C2H6和C2H4
C.CH4和C3H4
D.C4H10和C2H4
A
【考点三】烷烃、烯烃的性质
1.关于有机物的性质,下列说法不正确的是(  )
A.CH4气体与Cl2在光照条件下发生取代反应能生成CCl4
B.CH2=CH2能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应
C.通常情况下,苯是无色液体,能在催化剂条件下与Br2发生取代反应
D.聚乙烯在一定条件下可以与溴水发生加成反应
D
2.下列五种烃,按它们的沸点由低到高排列正确的是(  )
①2﹣甲基戊烷、②2,2﹣二甲基丁烷、③正己烷、④丙烷、⑤丁烷
A.①②③④⑤ B.②③④⑤① C.③①②④⑤ D.④⑤②①③
3.能使溴水褪色的是(  )
A.乙烯 B.甲烷 C.四氯化碳 D.聚乙烯
D
A
【考点五】乙炔的性质实验
10.实验室用如图所示装置来制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,制备的 乙炔气体中往往含有少量的 H2S 和PH3气体,请按下列要求填空:
(1)实验室制乙炔的化学方程式是:    ;为了得到较为平稳的乙炔气流,装置 A 的分液漏斗中常用   来代替水。
(2)装置 B 中CuSO4溶液的作用是   。
饱和食盐水
除去H2S杂质,以防干扰后续实验
CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2
(3)装置 D 中观察到的现象是    。
(4)若称取m g 电石,反应完全后,生成的乙炔n g,则CaC2的纯度为
   (用m与n表示)。
(5)写出以乙炔和HCl为原料,合成聚氯乙烯的方程式是:   
紫红色褪去
×100%
CH≡CH+HCl CH2=CHCl
催化剂

nCH2=CHCl [ CH2—CH ]n
催化剂
Cl
【考点六】苯的结构与性质
5.苯分子结构中不存在碳碳单双键交替结构,不能作为证据的事实是(  )
A.苯分子中碳碳键的键长均相等
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.经实验测得邻二甲苯只有一种结构
D.苯和氢气发生加成反应生成环己烷
6.由苯作原料不能经一步化学反应制得的是(  )
A.硝基苯 B.环己烷 C.溴苯 D.苯酚
D
D
11.苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的溶剂。请回答下列问题:
(1)把苯加入到盛有溴水的试管中,液体会出现分层现象,充分振荡、静置,出现橙红色液体的一层在   层。(填“上”或“下”)
(2)把苯加入到盛有少量酸性高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中   (填“有”或“没有”)碳碳双键;
(3)在浓硫酸作用下,苯在50~60℃可以与浓硝酸反应生成硝基苯,反应的化学方程式为:

没有
+ HNO3
NO2+H2O
浓硫酸

【考点七】苯的同系物
7.在苯的同系物中,加入少量高锰酸钾酸性溶液,振荡后溶液褪色,下列正确的解释是(  )
A.苯的同系物中碳原子数比苯分子中碳原子数多
B.侧链受苯环的影响而易被氧化
C.苯环被KMnO4所氧化而破坏
D.苯环和侧链的相互影响,同时被氧化
B
8.甲苯和苯一样能发生溴代反应,产物四溴甲苯(苯环上的取代)可能的结构有(  )
A.6种 B.4种 C.5种 D.3种
9.分子组成为C10H14的苯的同系物,已知苯环上只有一个取代基,下列说法正确的是(  )
A.该有机物不能发生加成反应,但能发生取代反应
B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但能使溴水褪色
C.该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上
D.该有机物有4种不同结构
D
D
各类烃与常见试剂反应的比较:
烃 溴单质 溴水 溴的四氯 化碳溶液 酸性高锰
酸钾溶液
烷烃
烯烃
炔烃

苯的 同系物
(光照)取代
不反应,萃取
使溴水褪色
不反应,互
溶不褪色
不反应
加成
加成
加成褪色
加成褪色
加成褪色
加成褪色
氧化褪色
氧化褪色
一般不反应,催
化条件下可取代
不反应,萃取
使溴水褪色
不反应
不反应
氧化褪色
不反应
不反应,萃取使溴水褪色
一般不反应,光照条件发生侧链上的取代,催化条件发生苯环上的取代

脂肪烃
芳香烃
烷烃:同系物
烯烃:立体异构
炔烃:乙炔
苯:大π键
苯的同系物:基团相互作用
结构、性质、应用
转化、反应类型
系统命名法
书写同分异构体