3.1脂肪烴的性質及應用（學生版）-2023-2024學年高二化學講與練（蘇教2019選擇性必修3）

專題3石油化工的基礎物質——烴第一單元脂肪烴的性質及應用第1課時脂肪烴的性質及應用目標導航目標導航1．認識脂肪烴的結構與分類，能寫出典型代表物的結構簡式、名稱；2．認識脂肪烴典型代表物的主要性質；3．能說明脂肪烴的基本反應的具體應用；4．能描述石油煉制的基本工藝，說明脂肪烴、芳香烴與石油化工的關系。知識01烴的分類烷烴的性質1．烴的分類(1)烴是指只含_______兩種元素的有機物。根據(jù)烴分子中是否含有苯環(huán)，可以分為_______和_______。_______一定不含苯環(huán)，_______一定含有苯環(huán)。(2)脂肪烴的分類含有雙鍵或三鍵等不飽和鍵的脂肪烴稱為_______脂肪烴，簡稱___________；2．烷烴的物理性質(1)常溫常壓下的狀態(tài)：碳原子數(shù)≤4的烷烴為_______，其他為______________(注意：新戊烷常溫下為氣態(tài))。(2)熔沸點：隨著分子中碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔沸點逐漸_______；相同碳原子數(shù)時，支鏈越多，熔沸點_______。3．烷烴的化學性質(1)氧化反應：烷烴可在空氣或氧氣中燃燒生成CO2和H2O，燃燒通式為：___________________________________(2)鹵代反應烷烴在_______條件下與_______、_______發(fā)生取代反應生成多種鹵代烷烴，并放出_______的反應稱為鹵代反應。如丙烷與氯氣的鹵代反應：烷烴的性質1．烷烴的物理性質(1)常溫常壓下的狀態(tài)：碳原子數(shù)≤4的烷烴為氣態(tài)，其他為液態(tài)或固態(tài)(注意：新戊烷常溫下為氣態(tài))。(2)熔、沸點：隨著分子中碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點逐漸升高；相同碳原子數(shù)時，支鏈越多，熔、沸點越低。(3)密度：相對密度隨碳原子數(shù)的增加而逐漸增大，但均小于1。(4)溶解性：難溶于水，易溶于有機溶劑。2．烷烴的化學性質常溫下烷烴很不活潑，與強酸、強堿、強氧化劑等都不發(fā)生反應，只有在特殊條件下(如光照或高溫)才能發(fā)生某些反應。(1)燃燒反應烷烴完全燃燒的通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(――→,\s\up7(點燃),\s\do5())nCO2＋(n＋1)H2O。(2)取代反應烷烴可與純鹵素單質在光照下發(fā)生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。(3)分解反應烷烴受熱時會分解生成含碳原子數(shù)較少的烷烴和烯烴，如：C16H34eq\o(――→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))C8H18＋C8H16。【即學即練1】1mol甲烷和氯氣發(fā)生取代反應，待反應完成后，測得四種取代物的物質的量相等，則消耗氯氣的物質的量為()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol知識02烯烴的性質1．結構特點烯烴分子結構中含有__________，乙烯是最簡單的烯烴。2．化學性質(1)氧化反應①能使_______________溶液褪色，常用于的檢驗。②燃燒：火焰明亮，并伴有__________，其燃燒通式為：________________________________________。(2)加成反應：①烯烴可以與X2、HX(X表示鹵素)、H2、H2O等在一定條件下發(fā)生加成反應。例如：乙烯與HCl反應：________________________________________乙烯與H2O反應：________________________________________②當不對稱烯烴與鹵化氫發(fā)生加成反應時，通?！皻浼拥胶瑲涠嗟牟伙柡吞荚右粋取?，例如丙烯和溴化氫的加成反應主要產物為2溴丙烷：__________________________________________________3．二烯烴的加成反應分子中含有兩個雙鍵的鏈烴叫做二烯烴，二烯烴可用通式CnH2n2(n≥3，且為正整數(shù))表示。1，3丁二烯是最重要的代表物。其與Br2按1∶1發(fā)生加成反應時分為兩種情況。1,2加成：1,4加成：【即學即練2】由乙烯推測丙烯的結構或性質正確的是()A．分子中所有原子在同一平面B．與氯化氫加成生成一種產物C．能使酸性KMnO4溶液褪色D．能與溴水發(fā)生取代反應而使溴水褪色知識03炔烴的性質1．結構特點乙炔是最簡單的炔烴，其結構式為___________，分子中4個原子在__________________上，結構特征是含有_________。2．化學性質(1)氧化反應：能使KMnO4溶液褪色；在空氣中燃燒火焰明亮，并伴有濃烈黑煙。乙炔燃燒的化學方程式為：____________________________________(2)加成反應：①與Br2加成：____________________________________，____________________________________②與H2加成：____________________________________，____________________________________③與HCl加成：____________________________________④與H2O反應(制乙醛)：____________________________________3．加聚反應(1)具有_________鍵的有機物通過加聚反應得到__________________的反應稱為加聚反應。(2)用以形成高分子化合物的小分子稱為_________；高分子化合物中不斷重復的基本結構單元稱為_________；鏈節(jié)的數(shù)目稱為_________。單烯烴可在一定條件下發(fā)生加成聚合反應，如丙烯生成聚丙烯：_____________________________________________氯乙烯的加聚反應為：_____________________________________________。

(3)應用：加聚反應是獲得高分子材料的重要途徑之一，如聚乙烯、聚苯乙烯、ABS工程塑料、順丁橡膠等材料。烷烴、烯烴、炔烴的比較烷烴烯烴炔烴分子結構特點全部為單鍵，飽和鏈烴含有，不飽和鏈烴含有—C≡C—，不飽和鏈烴化學活動性穩(wěn)定活潑活潑取代反應光鹵代//加成反應/能與H2、X2、H2O等發(fā)生加成反應能與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應加聚反應不能發(fā)生能發(fā)生能發(fā)生氧化反應酸性KMnO4溶液不褪色酸性KMnO4溶液褪色酸性KMnO4溶液褪色燃燒火焰較明亮燃燒火焰明亮，帶黑煙燃燒火焰很明亮，帶濃煙鑒別溴水不褪色，酸性KMnO4溶液不褪色溴水褪色，酸性KMnO4溶液褪色溴水褪色，酸性KMnO4溶液褪色【即學即練3】由乙炔為原料制取CHClBr—CH2Br,下列方法中最可行的是()A．先與HBr加成后再與HCl加成B．先與H2完全加成后再與Cl2、Br2取代C．先與HCl加成后再與Br2加成D．先與Cl2加成后再與HBr加成知識04石油化工1．石油的成分石油是一種黃綠色至黑褐色的粘稠液體，主要是________、________和________組成的混合物，其中還含有少量不屬于烴的物質。2．石油化工產品以________和________為原料制造的化學品，統(tǒng)稱為石油化工產品。石油經過各種加工過程，可制得________、________、________、________、________、________等石油產品。并可以為___________、_____________、____________、______________、___________等產品提供豐富的原料。3．石油和天然氣的組成成分(1)石油的組成成分隨產地不同有所不同。我國黑龍江出產的石油以________為主，新疆、遼寧和山東出產的石油主要由________和________組成，我國臺灣出產的石油則以________為主。(2)天然氣的主要成分是________。4．石油化工(1)石油的分餾：①石油的分餾是指對石油加熱，使其汽化，然后再按________的不同，分離出不同的餾分。②石油常壓分餾可得到碳原子數(shù)________、沸點________的________、________、________、________等餾分，未被蒸發(fā)的碳原子數(shù)________，沸點________的物質，叫重油。③重油減壓蒸餾可得到________、________、________、________等餾分，未被汽化的剩余物質為________。(2)裂化①石油的裂化是利用________中________碳鏈的烴在高溫下分解生成___________來獲得較多________和___________。使用催化劑的裂化稱為催化裂化，不使用催化劑的裂化稱為熱裂化。②裂化的目的：獲得________，解決石油分餾所得汽油、煤油、柴油等輕質油________的問題。(3)裂解①石油的裂解是采用比石油裂化________的溫度，可以由________生產氣態(tài)烯烴，又稱深度裂化。②裂解的主要目的是獲得________________等短鏈氣態(tài)不飽和烴。(4)催化重整和加氫裂化石油的催化重整和加氫裂化，是為了提高________等輕質油品質的石油加工工藝。催化重整是獲得________的主要途徑。石油的綜合利用1．分餾把原油中各組分分離成沸點不同的分餾產物。(1)常壓分餾：原油分離得到汽油、煤油、輕柴油等；(2)減壓分餾：重油分離得到重柴油、燃料油、石蠟、潤滑油、瀝青等。2．裂化把相對分子質量大的烴斷裂成相對分子質量小的烴。C16H34C8H18+C8H16C8H18C4H8+C4H103．裂解深度裂化，產物呈氣態(tài)C4H10CH4+C3H6或C4H10C2H4+C2H64．催化重整石油在加熱和催化劑的作用下，通過結構的重新調整，使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴的過程?！炯磳W即練4】中國南海海域是全球范圍內石油儲量與可開采儲量較豐富、開采潛力較大的地方，有“第二個波斯灣”之稱。下列關于石油的說法正確的是()A．石油屬于可再生礦物能源B．石油只含有碳、氫、氧三種元素C．石油裂化的主要目的是提高輕質液體燃料的產量和質量D．石油分餾所得的各餾分均是純凈物題型一烷烴的性質1．某有機化合物的結構簡式為，下列說法中不正確的是()A．該有機化合物屬于烷烴B．1mol該烴最多能與14mol氯氣發(fā)生取代反應C．該烴的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度D．該烴的最簡單同系物的二氯取代物有兩種2．下列關于烷烴的說法中，正確的是()A．1molCH4與氯氣在光照條件下徹底取代生成CCl4，至少需要2molCl2B．烷烴化學性質比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．烷烴高溫發(fā)生分解反應，可得到一系列重要的化工基本原料和燃料D．將乙烷與氯氣按體積比1∶1混合，光照條件下就可得到純凈的CH3CH2Cl在光照條件下，將1mol甲烷和1mol氯氣充分反應，物質的量之間的關系：①n(HCl)最大，且n(HCl)=n(Cl2)②n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)③n(CH4)=n(CH3Cl)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3)+n(CCl4)3．目前汽車主要使用燃料為汽油?！靶镣橹怠庇脕肀硎酒偷馁|量。異辛烷用作抗爆性優(yōu)良的標準，辛烷值為100。正庚烷用作抗爆性低劣的標準，辛烷值為0。如圖是異辛烷的球棍模型：(1)1mol異辛烷和1mol正庚烷分別完全燃燒生成水和二氧化碳，消耗氧氣的質量之差是________g。

(2)異辛烷的同分異構體有很多，其中一種同分異構體X，其一氯代物只有一種結構，則X的結構簡式為____________。

題型二烯烴的結構與性質4．下列各選項能說明分子式為C4H6的某烴是HC≡C—CH2—CH3，而不是CH2=CHCH=CH2的事實是()A．燃燒有濃煙B．能使酸性KMnO4溶液褪色C．能與溴發(fā)生1∶2加成反應D．與足量溴水反應，生成物中只有2個碳原子上有溴原子解答有關烯烴性質的問題注意以下兩點：(1)碳碳雙鍵中π鍵易斷裂。(2)烯烴可發(fā)生加成反應(1mol可以和1molBr2完全加成)、氧化反應(使酸性KMnO4溶液褪色)。5．某液態(tài)烴和溴水發(fā)生加成反應生成2甲基2，3二溴丁烷，則該烴是()A．3甲基1丁烯 B．2甲基2丁烯C．2甲基1丁烯 D．1甲基2丁烯題型三炔烴的結構與性質6．鑒別甲烷、乙烯、乙炔三種氣體可采用的方法是()A．通入溴水中，觀察溴水是否褪色B．通入酸化的高錳酸鉀溶液中，觀察顏色是否變化C．點燃，檢驗燃燒產物D．點燃，觀察火焰明亮程度及產生黑煙量的多少7．下列說法中正確的是()A．炔烴既易發(fā)生加成反應，又易發(fā)生取代反應B．分子組成符合CnH2n2通式的鏈烴，一定是炔烴C．烯烴既可使溴水褪色，又可使酸性KMnO4溶液褪色D．HC≡C—CH2CH3分子中所有的碳原子都在同一條直線上題型四石油化工8．下列有關石油加工和煤的干餾的敘述中，正確的是()A．石油分餾所得的餾分是各種單一的烷烴，具有固定的沸點B．石油裂解的主要目的是提高輕質油的產量和質量C．煤的干餾主要得到焦爐煤氣、煤焦油和焦炭D．石油分餾塔從上到下的分餾產品依次是重油、柴油、煤油、汽油、石油氣9．石蠟是石油分餾的產物之一，是由分子中碳原子數(shù)為17~36的多種烷烴組成的混合物。實驗室探究石蠟油(液態(tài)烷烴混合物)分解產物的裝置如圖所示。(1)碎瓷片的作用是_______________________。

(2)②中溶液褪色，反應類型為________________，③溶液褪色，反應類型為____________。

(3)反應結束時的實驗操作為__________________________。

(4)石蠟油分解實驗產生的氣體的主要成分是__________。

基礎鞏固1.下列氣體的主要成分不是甲烷的是()A．沼氣B．天然氣C．坑道氣D．水煤氣2．下列關于烷烴敘述錯誤的是()A．等質量甲烷和乙烷完全燃燒，乙烷消耗氧氣的量更多一點B．烷烴的通式為CnH2n＋2，符合該通式的化合物一定是烷烴C．正丁烷與異丁烷相比，前者熔、沸點高D．甲烷的二氯代物只有一種，可以證明甲烷是正四面體結構3．下列說法不正確的是()A．丙烷和丁烷互稱為同系物B．的名稱為3甲基丁烷C．沸點：正丁烷>異丁烷>丙烷D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互為同分異構體4．若如圖所示的烷烴結構是烯烴與H2加成后的產物，則烯烴可能的結構有 ()A．3種 B．4種 C．5種 D．6種5．聚四氟乙烯()是不粘鍋涂覆物質的主要成分。下列關于聚四氟乙烯的說法，不正確的是()A．屬于混合物B．單體是CF2＝CF2C．可由加聚反應得到D．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色6．下列說法正確的是()A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色與乙烯使酸性KMnO4溶液褪色均發(fā)生了加成反應C．己烷與溴水混合時溴水褪色與乙醇使酸性KMnO4溶液褪色均發(fā)生了氧化反應D．等質量的乙烯與聚乙烯完全燃燒生成的CO2后者比前者多7．兩種氣態(tài)烴以任意比例混合，在200℃時1L該混合烴與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L。下列各組混合烴中符合此條件的是()A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6C．C2H4、C3H6 D．C2H2、C4H88．有機物的一氯代物的種類是()A．1種 B．2種C．3種D．4種9．(1)現(xiàn)有如下有機化合物：①CH3—CH3②CH2=CH2③CH3CH2C≡CH④CH3C≡CCH3⑤C2H6⑥CH3CH=CH2一定互為同系物的是____________，一定互為同分異構體的是____________(填序號)。(2)人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈(丙烯腈：CH2=CH—CN)，試寫出以乙炔、HCN為原料，兩步反應合成聚丙烯腈的化學方程式，并注明反應類型。①____________________________________________，反應類型為______________；②____________________________________________，反應類型為______________。10．有機物環(huán)癸五烯分子結構可表示為。試回答下列問題：(1)環(huán)癸五烯屬于________。

a．環(huán)烴b．不飽和烴c．飽和烴d．芳香烴(2)環(huán)癸五烯具有的性質____________。

a．能溶于水 b．能發(fā)生氧化反應c．能發(fā)生加成反應 d．常溫常壓下為氣體(3)環(huán)癸五烯和足量的氫氣反應后所得生成物的分子式為________________。

培優(yōu)競賽1．β月桂烯的結構如圖所示，一分子該物質與兩分子溴發(fā)生加成反應的產物(只考慮位置異構)理論上最多有()A．2種B．3種C．4種D．6種2．某氣態(tài)烴1體積只能與1體積HBr發(fā)生加成反應，生成溴代烷，此溴代烷1mol可與5molCl2發(fā)生完全取代反應，則該烴的結構簡式為()A．CH2=CH2B．CH3CH=CH2C．CH3CH3D．CH3CH2CH33．