第十四講化石(huàshí)燃料與有機(jī)化合物第一頁，共38頁。第二頁，共38頁。第三頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)一、甲烷的分子(fēnzǐ)組成、結(jié)構(gòu)特征、主要性質(zhì)1.存在是天然氣、沼氣、瓦斯、坑道氣、可燃冰的主要成分。2.分子(fēnzǐ)組成與結(jié)構(gòu)特征第四頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例1關(guān)于甲烷的立體結(jié)構(gòu)描述:①甲烷分子中鍵角(jiànjiǎo)相等,且都是109°28'②甲烷的一氯代物只有一種③甲烷的二氯代物只有一種能證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)的是()A.①② B.②③ C.①③ D.①②③答案(dáàn)解析解析關(guān)閉甲烷分子中鍵角相等,且都是109°28',則只能是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷無論是平面形結(jié)構(gòu)還是正四面體結(jié)構(gòu),其一氯代物均只有一種,不能證明其為正四面體結(jié)構(gòu)。只有是正四面體結(jié)構(gòu),甲烷的二氯代物才能只有一種。故選C。答案解析關(guān)閉C第五頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)3.主要性質(zhì)(xìngzhì)(1)物理性質(zhì)(xìngzhì)。無色、無味、比空氣的密度小、難溶于水的氣體。(2)化學(xué)性質(zhì)(xìngzhì)。①甲烷的氧化反應(yīng)(燃燒)現(xiàn)象:在空氣中燃燒,發(fā)出明亮的淡藍(lán)色火焰,放出大量的熱,無煙。甲烷不能使酸性高錳酸鉀(ɡāoměnɡsuānjiǎ)溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。第六頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)②甲烷與氯氣的取代反應(yīng)[有機(jī)物分子里的某種原子(或原子團(tuán))被另一種原子(或原子團(tuán))所取代的反應(yīng)]現(xiàn)象:光照條件下,集氣瓶內(nèi)氣體的黃綠色褪去,有白霧產(chǎn)生,集氣瓶內(nèi)水位不斷上升,集氣瓶內(nèi)壁有油狀液體生成(shēnɡchénɡ)。反應(yīng)機(jī)理:第七頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)其中一氯甲烷是無色氣體,二氯甲烷是難溶于水的無色液體(yètǐ),三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是無色有機(jī)溶劑。第八頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例2在光照條件下,將1molCH4與Cl2反應(yīng),得到4種有機(jī)取代(qǔdài)物和氯化氫,則產(chǎn)物最多的是()A.HCl 2Cl23 4答案(dáàn)解析解析關(guān)閉發(fā)生取代反應(yīng)時,每有1分子Cl2參與反應(yīng),就有1分子HCl生成,因此產(chǎn)物最多的是HCl。答案解析關(guān)閉A第九頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)二、同系物的概念、烷烴的分子組成和簡單命名(mìngmíng)1.同系物分子結(jié)構(gòu)相似,在組成上相差1個或若干個“CH2”原子團(tuán)的一系列有機(jī)化合物互稱為同系物。同系物必須同時具備兩個條件:(1)結(jié)構(gòu)相似:指官能團(tuán)的種類和個數(shù)都必須相同。如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷互稱為同系物,而甲烷、乙烯不互稱為同系物。(2)分子組成上相差1個或若干個“CH2”。第十頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)2.同系物、同位素、同素異形體間的比較(bǐjiào)第十一頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)3.烷烴的分子組成和簡單(jiǎndān)命名(1)定義:在烴的分子中,碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合,達(dá)到“飽和”。(2)通式:CnH2n+2(n≥1),滿足該通式的一定是烷烴。(3)烷烴的系統(tǒng)命名(以為例)。①選碳鏈:選擇最長的碳鏈作主鏈,按這個鏈所含的碳原子數(shù)稱為某烷。第十二頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)②編位次(wèicì):從離支鏈最近的主鏈一端開始編號。③寫名稱:取代基,寫在前,編位次(wèicì),短線連;相同基,合并算,不同基,簡到繁。阿拉伯?dāng)?shù)字與文字之間用“-”隔開;阿拉伯?dāng)?shù)字之間用“,”隔開。

一共有2個甲基,分別在2,4位,因此命名為2,4-二甲基己烷。第十三頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例3從有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,與CH4的關(guān)系為,系統(tǒng)(xìtǒng)命名法命名為。

答案(dáàn)解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第十四頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)三、石油的分餾、裂化、裂解的主要(zhǔyào)原理及產(chǎn)物第十五頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)第十六頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例4下列說法錯誤的是()A.石油中含有C5~C12的烷烴,可以(kěyǐ)通過石油的分餾得到汽油B.含C20以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以(kěyǐ)得到汽油C.石油裂解是為了獲得更多化工原料,如乙烯、丙烯等D.石油是烴的混合物,而經(jīng)過分餾得到的汽油、煤油、柴油是由烴組成的純凈物答案(dáàn)解析解析關(guān)閉汽油、煤油、柴油雖是經(jīng)過石油分餾得到的產(chǎn)品,但仍是由不同沸點(diǎn)范圍的烴組成的混合物。答案解析關(guān)閉D第十七頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)四、乙烯的分子(fēnzǐ)組成、結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)1.乙烯的分子(fēnzǐ)組成與結(jié)構(gòu)特征乙烯分子是一個平面(píngmiàn)結(jié)構(gòu),六個原子處于同一個平面(píngmiàn),分子中含有碳碳雙鍵,碳原子為“不飽和碳原子”。第十八頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)2.主要化學(xué)性質(zhì)(1)加成反應(yīng)。乙烯(yǐxī)通入溴水中(或溴的四氯化碳溶液),溴水(或溴的四氯化碳溶液)褪色,說明乙烯(yǐxī)能與溴發(fā)生加成反應(yīng)。①加成反應(yīng)的定義:有機(jī)物分子里雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子(yuánzǐ)跟其他原子(yuánzǐ)或原子(yuánzǐ)團(tuán)直接結(jié)合生成新的有機(jī)化合物的反應(yīng)。②加成反應(yīng)的特征:產(chǎn)物只有一種,從形式上看,與無機(jī)反應(yīng)中的化合反應(yīng)相似。第十九頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)③加成反應(yīng)發(fā)生的結(jié)構(gòu)原因:碳碳雙鍵(CC)兩條共價鍵中的一條易斷裂。④乙烯不僅能與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),而且還能與H2、Cl2、HX(鹵化氫)、H2O等在一定條件(tiáojiàn)下發(fā)生加成反應(yīng)。⑤烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng)——用于鑒別乙烯與甲烷。(2)氧化反應(yīng)。乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中,酸性高錳酸鉀溶液褪為無色。原因:乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了。①氧化反應(yīng)發(fā)生的結(jié)構(gòu)原因:分子中含有碳碳雙鍵(CC)。②乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液所氧化可用于甲烷與乙烯的鑒別。第二十頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)(3)燃燒。純凈乙烯在空氣中能安靜地燃燒,火焰(huǒyàn)明亮,有黑煙產(chǎn)生。反應(yīng)的化學(xué)方程式為①燃燒的實質(zhì)是氧化反應(yīng)。②有機(jī)物分子的含碳量越大,單位物質(zhì)的量的耗氧量越大,在空氣中越不容易充分(chōngfèn)燃燒,產(chǎn)生的煙也越多。第二十一頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例5下列不屬于加成反應(yīng)的是()A.乙烯與氫氣反應(yīng)生成乙烷B.乙烯與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烷C.乙烷與氯氣(lǜqì)反應(yīng)生成氯乙烷D.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)使之褪色答案(dáàn)解析解析關(guān)閉乙烷與氯氣反應(yīng),是由于發(fā)生了取代反應(yīng)才生成氯乙烷。答案解析關(guān)閉C第二十二頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)五、乙炔的分子組成及主要(zhǔyào)性質(zhì)1.乙炔的分子組成與結(jié)構(gòu)特征乙炔分子是一個直線形結(jié)構(gòu),四個原子(yuánzǐ)處于同一直線上,分子中含有碳碳叁鍵,碳原子(yuánzǐ)為“不飽和碳原子(yuánzǐ)”。第二十三頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)2.主要化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)(1)加成反應(yīng)。(2)氧化反應(yīng)。①在空氣或在氧氣(yǎngqì)中燃燒:注意因乙炔含碳量大,燃燒時有濃煙。②使酸性高錳酸鉀溶液褪色。第二十四頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例6100mL乙烷和乙炔的混合氣體,一定條件下與相同狀況下60mL氫氣(qīnɡqì)充分反應(yīng),檢驗反應(yīng)后所得氣體只有乙烷,原混合氣體中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為()A.30% B.40% C.50% D.60%答案(dáàn)解析解析關(guān)閉由于1體積乙炔與2體積氫氣恰好徹底加成生成乙烷,因此消耗60mL氫氣說明乙炔體積為30mL,故選A。答案解析關(guān)閉A第二十五頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)六、可燃性燃料(氣、液)在保存、點(diǎn)燃中的安全(ānquán)問題1.可燃性氣體點(diǎn)燃前必須驗純。驗純的具體操作是:將裝滿可燃性氣體的試管口朝下放置,用拇指按住試管口,移到火焰附近,移開拇指,若發(fā)出輕微的“噗”的聲音則說明已純;否則不純。2.保存時注意避光,低溫。第二十六頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)七、煤的氣化、液化和干餾的主要(zhǔyào)原理及產(chǎn)物注意(zhùyì)煤的氣化、液化和干餾都是化學(xué)變化。第二十七頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例7下列關(guān)于石油和煤的綜合利用,正確的是()A.石油的分餾(fēnliú)是化學(xué)變化B.石油的裂解是為了提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量C.煤的干餾可以制得焦炭和煤焦油等D.煤的液化和氣化是物理變化答案(dáàn)解析解析關(guān)閉石油的分餾是物理變化,A項錯誤。石油的裂解是為了得到乙烯等不飽和烴,B項錯誤。煤的液化和氣化是化學(xué)變化,D項錯誤。煤的干餾可以制得焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等,C項正確。答案解析關(guān)閉C第二十八頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)八、苯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征、主要(zhǔyào)性質(zhì)1.苯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征第二十九頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)(1)平面正六邊形結(jié)構(gòu),分子中6個碳原子、6個氫原子均在同一平面上,各個鍵角都是120°。(2)碳碳鍵鍵長相等,無單鍵、雙鍵(shuānɡjiàn)之分,是一種介于C—C和CC之間的特殊的共價鍵。第三十頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)2.主要(zhǔyào)性質(zhì)(1)燃燒。注意因苯含碳量大,燃燒時有濃煙。(2)取代(qǔdài)反應(yīng):苯分子中的氫原子可以被硝基(—NO2)取代(qǔdài)。第三十一頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)九、取代、加成等基本有機(jī)(yǒujī)反應(yīng)類型的判斷注意苯在一定條件下也可以發(fā)生(fāshēng)加成反應(yīng)。第三十二頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)典例8下列物質(zhì)都是以苯為反應(yīng)物在一定(yīdìng)條件下制得的,其中不是通過取代反應(yīng)制得的是()答案(dáàn)解析解析關(guān)閉B、C、D項中有機(jī)物都是苯環(huán)上的一個氫原子被取代后的產(chǎn)物,A項是苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物。故選A。答案解析關(guān)閉A第三十三頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)十、根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行相對分子質(zhì)量、元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算1.最簡式相同的一組有機(jī)物,各種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是定值,求其中某種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可直接根據(jù)最簡式來計算。如乙炔和苯的最簡式相同,碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也就分別相同。2.有機(jī)混合物的組成元素有三種,其中兩種元素的原子個數(shù)比相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是固定的,給出其中一種(yīzhǒnɡ)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可求第三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如乙醛(CH3CHO)與乙酸(CH3COOH),二者分子中N(C)∶N(H)=1∶2。第三十四頁，共38頁。一二三四五六七八九十十一(Shí－Yī)3.由相對(xiāngduì)分子質(zhì)量相同的兩種有機(jī)物組成的混合物,某種元素的原子個數(shù)相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,求該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如:甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)的化合物。相對(xiāngduì)分子質(zhì)量均為92,氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是×100%=8.7%,因此這兩種物質(zhì)不論怎么混