2019版高考化学大一轮复习专题10有机化学基础第一单元有机物的获得与应用学案.doc
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1、- 1 -第一单元第一单元 有机物的获得与应用有机物的获得与应用考试标准知识条目必考要求加试要求1.化石燃料与有机化合物甲烷的分子组成、结构特征、主要性质(取代、氧化反应)同系物的概念,烷烃的分子组成和简单命名石油的分馏、裂化、裂解的主要原理及产物乙烯的分子组成、结构特征及主要性质(加成、氧化)乙炔的分子组成及主要性质(加成、氧化)可燃性燃料(气、液)在保存、点燃中的安全问题煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物苯的分子组成、结构特征、主要性质(取代反应)取代、加成等基本有机反应类型的判断根据化学式进行式量、元素的质量分数的计算由元素质量分数或组成元素的质量比、式量推断有机物分子式bbabaaa
2、bbbbbbbbaaabbbc2.食品中的有机化合物乙醇的分子组成、主要性质(跟活泼金属的反应、氧化反应)乙醇在不同温度下的脱水反应乙醛的分子组成,乙醛的性质(加氢还原、催化氧化),乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应的现象乙酸的分子组成、主要性质(酸的通性、酯化反应)乙酸乙酯的制备实验官能团的概念,常见官能团的性质油脂的存在、分子结构、主要性质及用途几种常见糖类物质的组成、存在、物理性质和相互关系葡萄糖的检验原理和方法蛋白质的组成、性质(盐析、变性)和用途abbbaaabaabbbbbbaabbb- 2 -氨基酸的结构特点和性质考点一考点一 甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构与性质甲烷、乙烯、乙炔、苯的
3、结构与性质1甲烷的组成、结构与性质(1)组成和结构分子式电子式结构式空间构型CH4正四面体(2)物理性质颜色状态溶解性密度无色气态难溶于水比空气小(3)化学性质稳定性:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。燃烧反应:化学方程式为 CH42O2CO22H2O。点燃取代反应:在光照条件下与 Cl2发生取代反应,第一步反应的方程式为CH4Cl2CH3ClHCl,继续反应依次又生成了 CH2Cl2、CHCl3、CCl4。光照- 3 -2乙烯的组成、结构与性质(1)组成和结构分子式结构式结构简式空间构型C2H4CH2=CH2平面形(2)物理性质颜色状态溶解性密度无色气态难溶于水比空气小(3)化学性
4、质完成下列方程式:燃烧:CH2=CH23O22CO22H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。点燃加聚反应:nCH2=CH2CH2CH2催化剂3乙炔的组成、结构与性质(1)组成和结构分子式结构式结构简式空间构型C2H2HCCHCHCH直线形(2)物理性质颜色状态溶解性密度无色气态微溶于水比空气小(3)化学性质- 4 -完成下列方程式:燃烧:2C2H25O24CO22H2O(火焰明亮,带浓黑烟)。点燃加成反应a与 Br2/CCl4反应:CHCH2Br2CHBr2CHBr2;b制乙烷:CHCH2H2CH3CH3;Nic制氯乙烯:CHCHHClCH2=CHCl。HgCl2聚合反应(制聚乙炔)nCHCHCH=C
5、H催化剂4苯的组成、结构和性质(1)组成与结构(2)物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度熔沸点无色液体特殊气味有毒不溶于水比水小低(3)化学性质完成下列方程式:燃烧:2C6H615O212CO26H2O(火焰明亮,带浓烟)。点燃取代反应:苯与液溴的反应:- 5 -Br2HBr;FeBr3苯的硝化反应:HNO3H2O。浓H2SO45060 加成反应:一定条件下与 H2加成:3H2。一定条件5.烷烃(1)烷烃的结构与性质通式CnH2n2(n1)结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;碳原子间以单键相连,其余价键均被氢原子饱和特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1 mol CnH2n2含
6、共价键的数目是(3n1)NA物理性质密度:随着分子中的碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度熔沸点:随分子中的碳原子数的增加而升高状态:气态液态固态,碳原子数小于 5 的烷烃常温下呈气态化学性质取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)(2)烷烃的习惯命名法当碳原子数n10 时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数;当n10 时,用汉字数字表示。当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。如:CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。1正误判断,正确的打“” ,错误的打“”(1)乙烯和苯都能与 H2发生加成反应
7、,说明二者的分子中均含有碳碳双键()(2017浙江 11 月选考,14B)(2)CH4的球棍模型()(2017浙江 4 月选考,7C)- 6 -(3)1 mol 乙烷在光照条件下最多能与 3 mol Cl2发生取代反应()(2017浙江 4 月选考,15A)(4)苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯()(2017浙江 4 月选考,15D)(5)CH3CH2CH2CH(CH3)2的名称是 2甲基戊烷()(2016浙江 10 月选考,11D)(6)乙炔的结构式:CHCH()(2016浙江 4 月选考,7B)(7)苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟()(2016浙江 4 月选考,15B)(8)向 2
8、mL 苯中加入 1 mL 酸性高锰酸钾溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈紫红色()(2016浙江 4 月选考,15D)2(2016浙江 10 月选考,15)下列说法正确的是( )A甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有 2 种结构B苯和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同C相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同D在一定条件下,苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应答案 C解析 A 项,由于甲烷是正四面体结构,所以它的二氯代物只有一种;B 项,苯使溴水褪色是因为萃取,而乙烯使溴水褪色是因为发生加成反应;C 项,由于乙炔和苯的最简式相同,所以当质量相同时,其耗氧量也
9、相同;D 项,苯与氯气反应生成氯苯,发生取代反应。3(2015浙江 10 月选考,14)有关苯的结构与性质,下列说法正确的是( )A分子中含有碳碳双键B易被酸性 KMnO4溶液氧化C与溴水发生加成反应而使溴水褪色D在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯答案 D解析 本题考查有机化合物苯的结构和性质。苯的分子式是 C6H6,实验证明,苯不能与溴水发生加成反应使溴水褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,这说明苯分子中不存在碳碳双键,苯分子中碳原子间的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键。在一定条件下,苯可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯(被NO2取代),故选项A、
10、B、C 错误,选项 D 正确。- 7 -备考导向 在学考中,甲烷、乙烯、乙炔、苯的考查主要以选择题的形式出现,涉及到结构、性质的判断,题目较简单,属于识记性的内容。题组一 烃性质的判断12017杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中下列有关烃的说法正确的是( )A甲烷在光照条件下与 Cl2反应可得到四种不同的产物B乙烷、乙烯、苯分子中所有原子在同一平面C苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯的反应属于取代反应D乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气发生加成反应答案 C解析 甲烷在光照条件下与 Cl2反应可得到五种不同的产物,A 项错误;乙烯、苯分子中所有原子在同一平面,乙烷不能,B 项错
11、误;苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯的反应属于取代反应,C 项正确;乙烯可以与氢气发生加成反应,苯也能与氢气发生加成反应,D 项错误。2(2017金华市东阳中学高三月考)下列反应不属于取代反应的是( )ACH4Cl2CH3ClHCl光BBr2 HBrFeBr3CCH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O浓硫酸DCH2=CH2HBrCH3CH2Br答案 D解析 CH2=CH2HBrCH3CH2Br 属于加成反应,故选 D。3有关乙烯的结构和性质,下列说法不正确的是( )A工业上,石油裂化是生产乙烯的主要方法B乙烯分子中 6 个原子处于同一平面上C乙烯能与水发生加成反应制
12、得乙醇D乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色答案 A解析 工业上生产乙烯主要通过石油裂解。4(2017台州 9 月选考质量评估)下列关于乙炔的结构和性质的叙述中,既不同于乙烯,- 8 -也不同于乙烷的是( )A存在碳碳不饱和键B不易发生取代反应,易发生加成反应C分子中的所有原子都处在同一条直线上D能使酸性 KMnO4溶液褪色答案 C解析 乙炔与乙烯分子中都存在碳碳不饱和键,故都易发生加成反应,不易发生取代反应,且都能使酸性 KMnO4溶液褪色。轻松突破取代反应、加成反应取代反应加成反应概念有机物分子中的某种原子或原子团被另一种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
13、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,下来一个原子或原子团,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碳原子上)反应前后分子数目一般相等减少题组二 烃结构的判断5下列表示方法正确的是( )CH4分子的比例模型:四氯化碳分子的电子式为乙烯的结构简式:CH2CH2丙烷分子的球棍模型:A BC D答案 A6(2017金华市东阳中学高一 6 月月考)苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为- 9 -证据的事实是( )苯不能使 KMnO4(H)溶液褪色 苯中碳碳键的键长均相等 苯能在一定
14、条件下跟 H2加成生成环己烷 经实验测得邻二甲苯仅有一种结构 苯在 FeBr3存在的条件下同液溴可以发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色A BC D答案 C7(2017温州市“十五校联合体”高三下学期期中)下列物质分子中,各原子不处于同一平面的是( )甲苯 乙炔 乙烯 乙烷 甲烷 苯 丙烯A BC D答案 D解析 甲苯中含有甲基,所有原子不可能在同一个平面上;乙炔是直线形结构,所有原子都处于同一平面内; 乙烯具有平面形结构,所有原子都处于同一平面内;乙烷具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上;甲烷是正四面体结构,所有原子不可能在同一个平面上;苯是平面形结构,所有原子都处于同一平面
15、内;丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一个平面上;所以各原子不处于同一平面的是。8(2017绍兴市诸暨中学高三质量检测)关于说法正确的是( )A该分子中所有的碳原子均可能处于同一平面上B该分子中一定共面的碳原子数至少为 8 个C该分子中至少有 9 个碳原子处于同一条直线上D该分子中可能处于同一平面的原子总数最多为 18 个答案 B解析 此有机物中存在的 C 原子如图所示,其中与 2 号碳相连的 3、1 和 8 这 3 个碳原子为四面体结构,不可能在同一平面上,故 A 错误;该分子中,碳碳叁键中的 3、4 号碳与双键中5、6 号碳一定在同一平面上,与 3 号碳相连的 2 号碳一定在这个平面内,与
16、 6 号碳相连的 9号碳以及其对面上的 12 号碳和 7 号碳一定在这个一平面内,故最少在同一平面内的碳原子数是 8,故 B 正确;乙炔中所有原子共直线,故最少有 4 个碳原子在一条直线上,故 C 错误;- 10 -2、3、4、5、6、7 号碳以及苯环上的原子在同一平面内,那么 1、8、7 号碳上最多分别有 1个 H 在此平面内,最多有 24 个原子共平面,故 D 错误。1有机化合物的 5 种表示法(以乙烯为例)电子式用“”或“”表示原子最外层电子成键情况的式子结构式(1)具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;(2)表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型结构简式CH2=C
17、H2结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)球棍模型小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或叁键)比例模型用不同体积的小球表示不同大小的原子键线式:碳碳键用线段来体现。拐点或端点表示碳原子,碳原子上的氢原子不必标出,其他原子及其他原子上的氢原子都要标出。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为、。2有机物结构的判断(1)熟记规律单键是可旋转的,是造成有机物原子不在同一平面上最主要的原因,而双键或叁键均不能旋转。 。结构中只要出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。结构中每出现一个碳碳双键,至少有 6 个原子共面。结构中每出现一个碳碳叁键,至少有 4 个原子共线。结构中每出现一个苯环,至少有 12
18、个原子共面。正四面体结构:甲烷平面结构:乙烯、苯、萘()、蒽()、甲醛()直线结构:乙炔- 11 -(2)审准要求看准关键词:“可能” “一定” “最多” “最少” “共面” “共线”等,以免出错。考点二考点二 化石燃料的综合应用化石燃料的综合应用1煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(1)煤的干馏原理:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。煤的干馏产物a焦炉气,b.煤焦油,c.焦炭,d.粗氨水。(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程
19、式为 CH2O(g)COH2。=高温(3)煤的液化直接液化:煤氢气液体燃料催化剂高温间接液化:煤水水煤气甲醇等高温催化剂高温2天然气的综合利用(1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。(2)天然气与水蒸气反应制取 H2原理:CH4H2O(g)CO3H2。高温催化剂3石油的综合利用(1)石油的成分石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主,还有少量N、S、P、O 等。(2)石油的加工方法过程目的分馏把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物获得各种燃料用油裂化把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量得到更多的汽油等轻质油- 12 -小的烃裂解深度裂
20、化,产物呈气态得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料4.三大合成材料(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。(2)聚合反应合成聚乙烯的化学方程式:nCH2=CH2CH2CH2,单体为 CH2=CH2,链节为CH2CH2,聚合度为n。1正误判断,正确的打“” ,错误的打“”(1)石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性 KMnO4溶液褪色()(2017浙江 4 月选考,15B)(2)水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物()(2017浙江 4 月选考,15C)(3)煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物()(2016浙江 4 月选考,11A)(4)煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯,苯是无色无味的
21、液态烃()(2016浙江 4 月选考,15C)(5)煤的气化是在高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程()(2015浙江 10 月选考,21C)2(2017浙江 10 月选考,9)下列属于可再生能源的是( ) A氢能 B石油C煤 D天然气答案 A解析 氢气燃烧产生大量的热,燃烧产物在一定条件下发生分解反应制取氢气,所以氢气属于可再生能源,A 正确;石油和天然气是远古时代动物的遗体经过漫长的历史时期,通过复杂的物理、化学变化形成的,短时间内不能再生,属于不可再生的能源,B、D 错误;煤是远古时代植物的遗体经过漫长的历史时期,通过复杂的物理、化学变化形成的,短时间内不能再生,属于不可再生的能源
22、,C 错误。备考导向 在学考中,化石燃料的考查,主要是石油的分馏、裂化和裂解的主要原理及产物;煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物,题目较简单。- 13 -题组一 化石燃料的组成及综合应用1(2017温州市“十五校联合体”高三下学期期中)煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是( )A煤干馏 B煤液化C煤气化 D煤燃烧答案 D解析 煤干馏、煤液化、煤气化均属于煤的综合利用,煤燃烧不属于,答案选 D。2(2017温州市“十五校联合体”高三下学期期中)下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( )A石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔沸点的纯净物B石油裂化的主要目的是提高
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- 2019 高考 化学 一轮 复习 专题 10 有机化学 基础 第一 单元 有机物 获得 应用
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