第1节 甲烷 乙烯和苯
[考试说明] 1.了解有机化合物中碳原子的成键特征。2.了解有机化合物存在同分异构现象,能正确书写简单有机物的同分异构体。3.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。4.了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。5.掌握氧化、加成、取代等反应类型。6.了解煤、石油、天然气综合利用的意义。7.了解常见高分子材料的合成及重要应用。
[命题规律] 本节中的考点主要有:一是甲烷、乙烯和苯的分子结构,如考查它们分子的空间结构以及以它们为母体的分子的空间结构,判断是否共面或共线的问题;二是考查甲烷、乙烯和苯的性质;三是考查简单的烷烃及其一元取代物的同分异构现象;四是考查取代反应、加成反应和加聚反应等有机反应类型。主要以选择题型考查。
考点1 甲烷、乙烯和苯的结构与性质
知识梳理
1.有机化合物
01碳元素的化合物,但含碳化合物□02CO、CO2、碳酸及□03碳酸盐属于无(1)有机化合物:是指含□机物。
04C和H两种元素的有机物。 (2)烃:仅含有□
2.甲烷、乙烯、苯结构和性质的比较
分子式 甲烷 CH4 乙烯 C2H4 苯 C6H6 结构式 结构简式 03CH4 □04CH2===CH2 □ 结构特点 空间构型 07单键的饱和烃 只含□10正四面体形 □08碳碳双键的不饱含□和烃 11平面形 □09单键和碳碳键是介于□双键之间的特殊共价键 12平面正六边形 □球棍模型 — 比例模型 续表 物理性质 甲烷 无色气体,难溶于水 ①稳定性 与酸、碱和强氧化剂(如 KMnO4)等,一般不发生反化学 应 ①加成反应 14CH2===CH2+□Br2―→CH2BrCH2Br 注:与H2、HX、H2O等均可加成 ②加聚反应 ②加成反应 与浓HNO3反应 ①取代反应 与Br2反应 乙烯 无色有特殊气味的透明液体,不溶于水,密度比水小 苯 催化剂性质 ②取代反应 nCH2===CH2――→ 13CH4+□光照Cl2――→CH2—CH2 ③使KMnO4(H)溶液 注:苯不能使KMnO4(H)溶液褪色,苯只与液溴发生取代反应,与溴水不反应 ++CH3Cl+HCl,褪色 又同时生成了CH2Cl2、CHCl3、CCl4 3.烷烃 (1)结构与性质
通式 结构 特点 01CnH2n+2(n02≥1) □□KMnO4HCH2===CH2――→CO2 +03锯齿状排列 ①链状(可带支链)分子中碳原子呈□04单键相连,其余价键均与□05氢原子结合,使每个碳原子②碳原子间以□的化合价都达到“饱和” 物理 性质 化学 性质 (2)习惯命名法 取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解) 08≤10时,用□09甲、□10乙、□11丙、□12丁、□13戊、己、庚、辛、壬、癸表示;①当碳原子数n□若n>10时,用汉字数字表示。
②当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。 14正戊烷, 如:CH3CH2CH2CH2CH3称为□15异戊烷, (CH3)2CHCH2CH3称为□16新戊烷。 (CH3)4C称为□
(1)甲烷与氯气发生取代反应,得到的有机产物是混合物,其中有机产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他都是液体。
(2)烷烃与Cl2的取代反应,每取代1 mol氢原子,需要消耗1 mol Cl2。
(3)烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上,而是呈锯齿状;一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1 mol CnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA。
(4)乙烯能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,但原理不同,前者属于加成反应,后者属于氧化反应。
(5)溴水、酸性KMnO4溶液均可鉴别乙烷和乙烯,但要除去乙烷中的乙烯时,只能选用溴水,因为酸性高锰酸钾能将乙烯最终氧化成CO2。
(6)苯不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应而使它们褪色,但能够萃取溴水中的溴而使其褪色。苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应。
(7)苯分子不是单双键交替结构,利用苯的邻二氯代物仅有一种,可证明苯分子中的碳碳键完全相同。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。 (1)乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同。(×)
错因:乙烯通过加成反应使溴水褪色,而苯则通过萃取使溴水褪色,故两者褪色原理不同。 (2)SO2使溴水褪色与乙烯使溴水褪色的原理相同。(×)
错因:SO2使溴水褪色发生氧化还原反应,乙烯与溴水发生加成反应,原理不相同。 (3)乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键,都能发生加成反应。(×) 错因:聚乙烯结构简式为:
CH2—CH2,故不存在碳碳双键。苯分子中无碳碳双键。
(4)苯与溴水混合发生取代反应。(×)
错因:苯与液溴在FeBr3作催化剂条件下发生取代反应。
(5)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和浓硝酸反应生成硝基苯的反应类型不相同。(×)