《学霸笔记 同步精讲》专题3 专题整合（课件）高中化学苏教版选择性必修3

(共24张PPT)
专题整合
专题3
2026
内容索引
01
02
知识网络系统构建
核心归纳素养整合
知识网络系统构建
核心归纳素养整合
一
有机物燃烧规律
1.同温同压下气态烃完全燃烧时气体体积变化的规律。
(1)燃烧后水为液态。
ΔV的值只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关,且燃烧后体积一定减小。
(2)燃烧后水为气态。
ΔV的值与烃中氢原子数有关,可能增大,也可能减小或不变,具体关系如下:
氢原子数 体积变化(ΔV) 实例
y=4 ΔV=0,总体积不变 CH4、C2H4等
y<4 ΔV<0,总体积减小 只有C2H2符合
y>4 ΔV>0,总体积增大 C2H6等
烃的含氧衍生物燃烧前后体积的变化也可由燃烧方程式直接判断。
2.有机物的组成与燃烧产物的关系。
(2)不同组成的烃,若混合物的总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的质量(物质的量)均保持不变,则混合物中各组分含碳或含氢的质量分数相同。
(3)两种或多种有机物,若混合物的总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量(质量)均保持不变,则混合物中各组分的碳原子或氢原子的个数相同。
答案:D
【例题1】 下列说法正确的是(　　)。
A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且两者物质的量相等,则此有机物的组成为CnH2n
B.一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减小的体积就是生成的水蒸气的体积
C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,若反应前后气体体积不变(温度>100 ℃),则y=4;若体积减小,则y>4;若体积增大,则y<4
D.相同质量的烃完全燃烧,消耗的O2越多,烃中含氢元素的质量分数就越高
解析:由题意可知有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素,氧元素不能确定,故A错误。一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸只能说产物的体积减小的部分是生成水蒸气的体积,故B错误。设该烃的分子式为CxHy,根据CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O,体积差为x+-[1+(x+)]=-1,即可得反应前后体积不变,则y=4;若体积减小,则y<4;若体积增大,则y>4,故C错误。因为1 mol C消耗1 mol O2,1 mol C的质量为12 g,12 g H的物质的量为12 mol,12 mol H消耗3 mol O2,因此相同质量的碳和氢,氢元素耗氧量大,所以相同质量的烃完全燃烧,氢元素的质量分数越高,消耗的O2越多,故D正确。
二
各类烃的结构与性质
1.各类烃的结构特点、性质和常见的同分异构体。
类别 烷烃 烯烃 炔烃 苯和苯
的同系物
通式 CnH2n+2 (链烷烃) CnH2n (链状单烯烃) CnH2n-2 (链状单炔烃) CnH2n-6(n≥6)
碳碳键 结构 特点 仅含 C—C 含有 含有 —C≡C— 含有苯环
主要化 学反应 取代反应、氧化反应 加成反应、氧化反应 加成反应、氧化反应 取代反应、加成反应、氧化反应
类别 烷烃 烯烃 炔烃 苯和苯的同系物
代表物 CH4 CH2 CH2 CH≡CH
代表物 分子的 空间结构 正四面体形 平面形 直线形 平面正六边形
物理性质 一般随分子中碳原子数的增多,熔、沸点升 高,密度增大。通常碳原子数为1~4的烃,常温下是气态,不溶于水。液态烃的密度比水的小 简单的同系物常温下为液态,不溶于水,密度比水的小
同分异构 体(构造 异构) 碳链异构 碳链异构、位置异构 碳链异构、位置异构 侧链大小及相对位置产生的异构
1.烷烃、苯和苯的同系物都能发生取代反应,但反应条件不同,前者为光照,后者为三卤化铁。
2.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.各类烃的检验。
类别 液溴 溴水 溴的四氯化碳溶液 酸性高锰酸钾溶液
烷烃 与溴蒸气在光照条件下发生取代反应 不反应,液态烷烃可以萃取溴水中的溴使溴水层褪色 不反应,不褪色 不反应
烯烃 常温发生加成反应而褪色 常温发生加成反应而褪色 常温发生加成反应而褪色 发生氧化反应而褪色
炔烃 常温发生加成反应而褪色 常温发生加成反应而褪色 常温发生加成反应而褪色 发生氧化反应而褪色
苯 一般不反应,催化条件下可取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应
类别 液溴 溴水 溴的四氯化碳溶液 酸性高锰酸钾溶液
苯的 同系物 一般不反应,光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代 不反应,可以萃取溴而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 可以与某些苯的同系物发生氧化反应而褪色
应用上述性质可以解决不同类型烃的鉴别问题,同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。
【例题2】 除去下列物质中含有的少量杂质,请选择所给的合适试剂和操作方法填入下表中(填字母)。
试剂:A.溴水　B.NaOH溶液　C.CaO　D.酸性KMnO4溶液
操作方法:a.蒸馏　b.分液　c.洗气　d.过滤
组别 物质 杂质 试剂 操作方法
1 乙烷 乙烯
2 溴苯 溴
3 苯 甲苯
4 乙醇 水
答案:
组别 物质 杂质 试剂 操作方法
1 A c
2 B b
3 D、B b
4 C a
解析:乙烷中混有少量乙烯,应通过溴水除去,不能用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液与乙烯反应生成CO2,会引入新杂质;又二者都是气体,故应用洗气装置。溴苯中混有少量溴,可加入NaOH溶液,溴苯不与NaOH反应,溴与NaOH反应后液体分层,通过分液进行分离。苯中混有少量甲苯,加入酸性KMnO4溶液,甲苯被氧化为苯甲酸,再加入NaOH溶液,苯甲酸转化为苯甲酸钠进入水层,通过分液进行分离。乙醇中混有少量水,加入氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,再通过蒸馏进行分离。
三
化石燃料的加工
原料 条件或方法 产品 何种变化
石油 常压分馏 石油气、汽油、煤油、轻柴油、重油等 物理变化
减压分馏 重柴油、润滑油、石蜡、燃料油、沥青等 物理变化
裂化 轻质油、气态烯烃(乙烯、丙烯) 化学变化
催化重整 芳香烃 化学变化
天然气 — 甲烷 —
煤 干馏 芳香烃 化学变化
气化或液化 燃料油、化工原料(甲醇等) 化学变化
【例题3】 丁烷催化裂解可按两种方式进行:
按图连接好装置后,需进行的实验操作有:
①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等。
注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O;G后面装置已省略。
(1)这三步操作的先后顺序依次是　　　　　　(填序号)。
(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法:
　 。
(3)B装置所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)假定丁烷完全裂解,当E和F装置的总质量比反应前增加了0.7 g,G装置中固体质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中n(CH4)∶n(C2H6)=
　　　　　　　　　(假定流经各装置中的气体能完全反应)。
答案:(1)②③①
(2)打开活塞K,使丁烷气体流经各装置;从G装置右边导管中收集一小试管气体,用拇指堵住管口移至火焰,若没有听到尖锐的爆鸣声,则证明空气已排尽
(3)通过观察气泡冒出的速度,调节活塞K,控制气流
(4)1∶1
解析:C、F装置是用来吸收水蒸气,D装置是用来使丁烷催化裂化,E装置是用来吸收烯烃,G装置是用来氧化烷烃。(1)实验之前必须检查装置的气密性,丁烷和空气的混合气体在加热时可能发生爆炸,所以要在加热之前通入丁烷排尽装置中的空气。(2)当装置中的空气排尽之后,从G装置右边导管中出来的气体应是纯净的丁烷。(3)实验中通入丁烷的速度不能过快,否则催化裂化反应不充分,B装置是用来观察气体流速的。(4)E和F装置增加的总质量即为吸收的烯烃(C2H4和C3H6)的质量,G装置中固体减少的质量即为CuO中氧元素的质量。由丁烷裂解的两种方式可知,n(CH4)=n(C3H6),
n(C2H6)=n(C2H4)。设丁烷的裂解产物中CH4与C2H6的物质的量分别为x、