《化石燃料与有机化合物》导学案1.docx

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1、化石燃料与有机化合物导学案第 1 课时天然气的利用甲烷基础落实一、甲烷1存在和用途(1) 存在：甲烷是 _、 _、油田气和煤矿坑道气的主要成分。(2) 用途：天然气是一种 _、 _、 _的清洁能源，也是一种重要的_。2组成与结构(1) 表示方法化学式电子式结构式分子结构示意图球棍模型比例模型(2) 结构特点甲烷分子是以 _为中心， _为顶点的 _结构，其中C H 键的_和 _相同。3物理性质颜色状态气味密度 ( 与空气相比 )水溶性4. 化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与_等强氧化剂不反应，与_、 _也不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。(1) 氧化反应纯净的甲烷在空气中安静的燃

2、烧，火焰呈_，放出大量的热，反应的化学方程式为 _ 。(2) 取代反应取代反应：有机化合物分子里的某些_被其他 _ 所代替的反应。甲烷与氯气的取代反应实验操作a. 气体颜色 _，最后 _b. 试管内壁有 _出现实验现象c. 试管内液面逐渐_d. 试管中有少量白雾光CH4 Cl2 CH3Cl HCl；光CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl；有关化学方程式光CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HCl；光CHCl3 Cl2 CCl4 HCl取代产物水溶性：甲烷的四种氯代产物均_。状态：常温下除_是气体，其余三种均为_。取代反应和置换反应的区别。类别实取代反应区例别甲烷与氯气的反应定义参与物质置换反

3、应Zn H2SO4= ZnSO4 H2反 应 受 _ 、 _ 、水溶液中置换遵循_ 的原反应条件_的影响则反应中电子得失二、烷烃、同系物1基本概念(1) ： 含有 _ 的有机物。(2) ：概念：分子中碳原子之 只以_ 合，剩余的价 全部跟_ 合，使每个碳原子的化合价都达到“ 和”， 的 叫_，也叫 _。通式： _(n 1) 。 的 构特点：a. 分子里的碳原子 都以_相 接，每个碳原子最多能以 _个共价 与其他碳 ( 或 ) 原子相 接。每个碳原子的化合价都得到充分的利用。b 都是 _ 构，非平面或直 构，碳原子_一条直 上，而是呈_形或 _状。碳碳 可以旋 ，因此 ( 主 的碳原子数4) 的

4、碳 形状可以改 。2 的命名 命名法(1)n 10 ，从一到十依次用_ 表示 “某 ” ，如 C8H18命名 _。(2)n 10 ，用 字数字表示，如C18H38命名 _。(3) 于碳原子数相同而 构不同的 ，一般在 名称之前再加“_”、“_”、“ _”等字加以区 。如命名 _。3同系物 构 _，在分子 成上相差_ 的物 互称 同系物。(1) 同系物概念的内涵有两个：一是分子 构 _，二是分子 成上相差一个或若干个 _ 。两者要 系在一起，缺一不可。同系物的外延是有机物，也就是 ，不 在 物 内存在同系物关系，在其他 有机物中也存在同系物关系；(2) 同系物具有相同的 _，但是 _ 的有机物

5、_互 同系物，同系物的前提是 _ 且分子 成上相差一个或若干个CH2原子 ；(3) 同系物的 成元素相同，同系物之 相 分子 量相差_(n 1， 2，3， ) 。(4) 同系物的判断 律：一差( 分子 成至少相差一个 _) ；一同 ( 具有相同的_) ；二相似 (_ 相似， _相似 ) 。对点训练知识点 1认识有机物1烃是 ()A含有碳、氢元素的有机物B含有碳元素的化合物C仅由碳、氢两种元素组成的有机物D完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物2下列物质属于烃类的是()AC6H6B H2CO3CC2H4OD CHCl3知识点 2甲烷的组成和结构3如图是CH4、 CCl4、CH3Cl 的分子球棍模型图

6、。下列说法正确的是()ACH4、 CCl4 和 CH3Cl 都是正四面体结构BCH4、 CCl4 都是正四面体结构CCH4和 CCl4 中的化学键完全相同DCH4、 CCl4 的结构相同，性质也相同4下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是()ACH3Cl 只代表一种物质BCH2Cl2 只代表一种物质CCHCl3 只代表一种物质DCCl4 只代表一种物质知识点 3甲烷的性质5下列叙述中错误的是()A点燃甲烷不必事先进行验纯B甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D点燃甲烷不一定会爆炸6在光照条件下，将等物质的量的甲烷

7、和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是 ()ACH3ClB CHCl3C CCl4D HCl知识点 4取代反应7下列反应属于取代反应的是()点燃ACH4 2O2 CO2 2H2OBNaOH HCl=NaClH2O一定条件CCH2=CH2 H2 CH3CH3NaOH溶液DCH3CH2 Br H2O CH3CH2 OH HBr81 mol CH4 与 Cl2 发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2 为 ()A0.5 molB 2 molC2.5 molD 4 mol知识点 5同系物9下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质

8、，彼此一定是同系物B相对分子质量相等的物质，互称同分异构体C同系物不一定符合同一通式D相对分子质量相同，组成元素的质量分数相同的不同有机物一定是同分异构体10下列各组内的物质属于同系物的是()ACH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3BCH3 CH3CH2=CH CH3 CH3CH=CHCH3CD.课后作业1下列气体的主要成分不是甲烷的是()A沼气B煤气C天然气D坑道气2以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由极性键构成的分子B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子中四个CH 键是完全等价的键D甲烷分子中具有非极性键3有机物中的烃是_的化合物 ()A含有碳元素B含有碳元素和氢元素C仅含有碳

9、元素和氢元素D燃烧后生成二氧化碳和水4下列说法正确的是()A烃分子中，碳原子间都以碳碳单键结合，其余的价键均与氢原子结合，这一系列化合物的分子通式为CnH2n2B分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物C烷烃分子中，相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上D、 CH4、 CH3CH2CH3互为同系物5下列反应属于取代反应的是()高温ACH4 C 2H2B2HI Cl2=2HCl I2点燃CCH4 2O2 CO2 2H2O光DCH4 Cl2 CH3Cl HCl6如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内的气体可能是() C

10、O、 O2 Cl2 、 CH4 NO2、O2 N2、 H2ABCD7常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅， 集气瓶上有淡黄绿色液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是()A5 种B 6 种C4 种D 3 种8由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种， 下列判断正确的是()A将气体通入KMnO4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是

11、甲烷D若上述B、C 的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷练方法技巧燃烧法确定有机物分子组成9某有机物在O2 中充分燃烧生成CO2和 H2O的物质的量之比为1 1，由此可得出的结论是 ()A该有机物分子中C、H、 O原子个数比为1 2 3B该有机物分子中C、H 原子个数比为1 2C该有机物中必定含有氧元素D该有机物化学式为C2H4题号123456789答案10如图所示，某气体X 可能由 H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X 气体点燃，将燃烧后的气体通过A、 B 两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：(1) 若 A 洗气瓶的质量增加， B 洗气瓶的质量不变，则 X 气体是 _。(2)

12、若 A 洗气瓶的质量不变， B 洗气瓶的质量增加，则 X 气体是 _。(3) 若 A、 B 两个洗气瓶的质量都增加，则X 气体可能是 _ 。11.如图所示， U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气( 体积比为1 4) 的混合气体， 假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1) 假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_。(2) 若题目中甲烷与氯气的体积比为1 1，则得到的产物为 _。ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)

13、 经过几个小时的反应后， U 形管右端的水柱变化是 _。A升高B降低C不变D无法确定(4) 若水中含有 Na2SiO3，则在 U形管左端会观察到 _ 。(5) 右端玻璃管的作用是 _ 。12下列物质中属于同一种物质的是_ ，互为同分异构体的是_，属于同位素的是 _ ，互为同素异形体的是_。答案基础落实一、 1.(1) 天然气沼气(2) 高效低耗污染小化工原料2(1)CH4(2) 碳原子 氢原子正四面体键长 键角3无色气态无味小极难溶4KMnO4 强酸强碱(1)点燃原淡蓝色 CH42O2 CO2 2H2O (2) 原子或原子团子或原子团变浅消失油状液滴上升不溶于水一氯甲烷液体 有机物分子里的某些

14、原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物和生成物中不一定有单质反应物、 生成物中一定有单质催化剂温度 光强制弱不一定有电子的转移一定有电子的得失二、 1.(1)碳元素和氢元素(2) 碳碳单键氢原子饱和烃烷烃 CnH2n 2 a.单键 四b立体不在折线 锯齿2(1) 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸辛烷(2)十八烷(3)正 异 新异丁烷3相似一个或若干个CH2原子团(1) 相似CH2原子团(2) 通式通式相同不一定同一类物质(3)14n(4)CH2原子团通式结构化学性质对点训练1C2A 烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物，故

15、选A。 3B4B 甲烷分子中有四个等同的 CH 键，在空间可能有两种对称分布： 正四面体结构和平面正方形结构。 本题主要考查学生的空间想象能力和逆向思维能力。 本题用“反证法”， 假设甲烷是平面正方形的结构， 则 CH2Cl2 分子里的五个原子必在同一平面上， 应有两种结构：和，即代表两种物质。而CH3Cl、CHCl3、 CCl4 就是写成平面结构，也只有一种结构。5A 甲烷中如混有氧气，点燃可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。6D 甲烷分子里的氢原子是逐步被氯原子取代的，虽然为等物质的量的甲烷和氯气混合反应，但发生任何一步反应，即每取代1 mol氢原子都生成1 mol HCl，因此生成HC

16、l 的物质的量最多。 7D8C1 mol CH4和 Cl2 反应，产生四种有机取代物(CH3Cl 、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4) 的物质的量相等，应各为0.25 mol ，则 n(Cl2) 0.25 mol (1 2 34) 2.5 mol 。 9D 相对分子质量相同，组成元素的质量分数相同，则分子式相同，不同有机物，则结构不同，故是同分异构体。10 A 同系物判断应抓住两个字：“似”指结构相似，“差”指分子组成上差“CH2”原子团。 B 中结构不相似，C 中和分子组成相同，D 中三种物质分子组成相同，所以选A。 课后作业1B2D 甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等

17、，四个氢原子的位置一样，分子中的CH 键为极性键。3C 从概念上看，烃中只含碳、氢两种元素，故C 项正确，A、 B 错误；烃完全燃烧的产物为CO2和水，但仅含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧产物也只有CO2和水，D 项错误。 4D 烷烃定义中，除了要求碳原子间都以单键结合，其余价键全都连氢外，还要求碳原子间形成链状， 如果碳原子间相连成环，分子式便不再符合烷烃的通式，而形成一个新的系列环烷烃， 所以 A 项错误； 与每一个碳原子相连的四个原子构成四面体结构，不是直线和平面结构， 碳原子不都在一条直线上，通过碳碳单键结合成的碳链是锯齿状的，任何相邻的三个碳原子都一定不在同一直线上，所以C 项错

18、误； 对于同系物，定义要求结构相似，分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团，这两个必要条件缺一不可，所以B 项的说法不严密；而D 项中的三种化合物虽然形状上看似不同，但它们实际上结构相似，性质也相似， 都属于烷烃，属于同系物，所以D项正确。5DA 属于分解反应，B 属于置换反应，C 属于氧化反应，D 属于取代反应，要从反应实质的角度理解取代反应和置换反应的区别。6D 中 CH4与 Cl2 在光照下可发生反应，致使气体的物质的量减少，且生成的HCl 能够溶解于水；中发生4NO2 O2 2H2O=4HNO3，气体体积减小。7C 此题考查甲烷的取代反应的产物种类，关键在于集气瓶中最多含有气体物质的

19、种数，产物是气体的有CH3Cl、 HCl，还有没有完全反应的甲烷和氯气。8D 甲烷、一氧化碳、氢气都不能使KMnO4溶液褪色；点燃甲烷、一氧化碳、氢气三种气体，甲烷生成二氧化碳和水，一氧化碳只生成二氧化碳，氢气只生成水； 所以证明同时生成二氧化碳和水的实验才能说明是甲烷。9B 有机物充分燃烧后生成CO2和 H2O的物质的量之比为1 1，可得有机物分子中n(C) n(H) 1 2，B 正确；由于无条件可证明生成物中氧元素是否由有机物部分或全部提供，所以 A、 C、 D 均不正确。 10 (1)H2(2)CO(3)CH4或H2、 CO或 H2、 CH4或CO、 CH4或H2、CO、 CH4解析写出

20、三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得： (1)若A 瓶质量增加，B 瓶质量不变，说明气体X 燃烧只生成水，X 为H2； (2)若A 瓶质量不变， B 瓶质量增加，说明气体 X 燃烧只有 CO2生成，故 X 为 CO；(3) 若 A、B 两瓶质量都增加，说明气体 X 燃烧产物既有 H2O又有 CO2，故 X 气体为不确定成分。它可以是 CH4，也可以是以下组合： H2与 CO； H2与 CH4； CO与 CH4； H2 与 CO和 CH4。光照(2)D(3)B (4) 有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压11(1)CH4 4Cl2 CCl4 4HCl解析 (1)

21、 因 Cl2 足量，若充分反应，则CH4中的四个 H 原子可完全被取代，生成CCl4 和HCl，光照CH4 4Cl2 CCl44HCl 。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U 形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小， U 形管右侧液面下降，左侧液面上升。(4)因左侧生成 HCl 溶于水后发生反应2HClNa2SiO3=H2SiO3 2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5) 为了平衡气压，在 U 形管右侧插有一个玻璃管。12 (1)(4)、(5)(12)(5)(8)、(8)(12)(9)(11)(2

22、)(10)解析(1) 液氯是液态的氯气，属于纯净物，(6) 氯水属于混合物，故二者不是同一种物质。(5) 与 (12) 中的原子个数、连接顺序完全一样，故为同一种物质。第 2 课时 石油炼制 乙烯基础落实一、石油的炼制炼制石油能得到许多有机化合物，石油的_、 _、 _等都是炼制加工石油的重要手段。1石油的成分从组成元素上看，石油的成分主要是_和 _。从组成物质上看，石油是由各种_烃、 _烃和 _烃组成的混合物。2石油的炼制(1) 石油的分馏原理：根据 _ 不同，通过 _，然后 _，把石油分成不同 _范围内的产物。设备： _。产品：石油气 (C1 C4)、汽油 (C5 C12) 、煤油 (C12

23、 C16)、柴油 (C15 C18)、润滑油 (C16 C20)、重油 (C20 以上 ) 。馏分特点：都是_。(2) 石油的催化裂化原料：石油分馏产品。过程：催化剂_ 的烃 加热，加压的烃。反应：十八烷的裂化反应为_ 。目的：提高 _ 的产量和质量。(3) 石油的催化裂解催化剂短链烃净化、分离过程：长链烃 _ 等。加热，加压目的：获得 _等化工原料。(4) 裂化汽油和直馏汽油通过分馏得到的汽油叫_ ， _中没有不饱和烃。通过裂化得到的汽油叫 _ ，_ 中含有不饱和烃。鉴别它们可以使用能使 _ 的为裂化汽油，不能使 _ 的为直馏汽油。_，二、乙烯、乙炔1乙烯的组成与结构分子式电子式结构简式球棍

24、模型比例模型乙烯的分子构型为_结构，即乙烯分子中的所有原子均共面。2乙烯的化学性质(1) 氧化反应在空气中燃烧化学方程式： _ 。现象： _ ，同时放出大量的热。与酸性KMnO4溶液反应：乙烯能被酸性KMnO4溶液 _，而使酸性KMnO4溶液 _。(2) 加成反应概念：有机物分子中的_ 与其他 _直接结合生成新的化合物的反应。乙烯与溴加成乙烯可使溴的四氯化碳溶液( 或溴水 ) 褪色，反应方程式为_ 。完成乙烯与H2、 HCl、 H2O反应的化学方程式：a乙烯与H2反应： _ 。b乙烯与HCl 反应： _ 。c乙烯与水 (H2O) 反应： _ 。加成反应与取代反应的区别加成反应是有机物分子中_

25、两端的碳原子与其他原子或原子团_生成新的化合物的反应，其特点是“断一加二，都进来”。“断一”是指双键或叁键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。取代反应是分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所_的反应。其特点是“上一下一，有进有出”。3乙炔的结构和性质(1) 根据乙炔的球棍模型和比例模型，写出乙炔的相关式子。分子式C2H2电子式H C?C H结构式H CC H结构简式CH CH(2) 乙炔的化学性质乙炔分子中含有碳碳叁键，也能发生_反应。乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应方程式：_。乙炔还可以与氯化氢发生加成反应，得到氯乙烯，反应方程式：

26、 _ 。对点训练知识点 1石油的炼制1美国墨西哥湾英国石油公司的一海上石油钻探平台发生爆炸，致使大量石油泄漏，给墨西哥湾海域带来巨大的经济损失和生态灾难。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汽油等轻质油的产量C石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气D石油在催化剂的作用下加热，可以使链状烃转化为环状烃( 如苯、甲苯等)知识点 2乙烯、乙炔的组成和结构2关于乙烯的分子结构描述错误的是()A乙烯的结构简式为CH2=CH2B乙烯是最简单的烯烃C乙烯分子中所有的原子都在同一平面上D乙烯分子中所有的原子都在一条直线上3下列有

27、关说法不正确的是()A乙烯分子没有同分异构体B乙烯的电子式为C含一个碳碳双键的烯烃的通式为CnH2nD乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高4下列物质中，分子内所有原子在同一条直线上的是()A乙烷B甲烷C乙烯D乙炔知识点 3乙烯、乙炔的性质5既可以用来鉴别乙烯和乙烷，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是()A通入足量溴水中B在空气中燃烧C通入酸性高锰酸钾溶液中D在一定条件下通入氢气6下列关于乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是()A能燃烧生成二氧化碳和水B能发生加成反应C能使酸性KMnO4溶液褪色D能与 HCl 反应生成氯乙烯7下列各反应中属于加成反应的是()催化剂

28、ACH2=CH2 H OH CH3 CH2 OH加压、加热光照BH2 Cl2= 2HCl点燃CC2H4 3O2 2CO2 2H2O光照DCH3 CH3 2Cl2 CH2Cl CH2Cl 2HCl知识点 4乙烯、乙炔的用途8下列不属于乙烯用途的是()A制造塑料B制有机溶剂C作灭火剂D作果实催熟剂9通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是()A石油的产量B乙烯的产量C合成纤维的产量D硫酸的产量课后作业1下列反应中能说明烯烃具有不饱和结构的是()A燃烧B取代反应C加成反应D分解反应2下列关于乙烯的结构与性质的叙述，错误的是()A乙烯分子中6 个原子在同一平面内B乙烯与酸性KMnO4溶液发生

29、加成反应能使其褪色C乙烯分子没有同分异构体D乙烯分子的一氯代物只有一种结构3能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A乙烯分子里碳氢原子的个数比为1 2B乙烯完全燃烧生成的CO2和 H2O的物质的量相等C乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol 乙烯完全加成消耗1 mol 溴单质D乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色4对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是()A二者燃烧时现象完全相同B点燃前都应验纯C甲烷燃烧的火焰呈黄色，乙烯燃烧的火焰较明亮，并有大量黑烟生成D二者燃烧时都有黑烟生成5下列烃中只属于烯烃的是()6某0.5 mol气态烃能与1 mol HCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可被3 molCl2取代，则此气态烃可能是()