高一化学化石燃料与有机化合物

高一化学化石燃料与有机化合物 第一单元 化石燃料与有机化合物 第一课时 天然气的利用 甲烷 导学园地 1.石油、煤 (1)石油的组成元素主要是,1, 和,2, ，同时还含有少量的,3, 、,4, 、,5, 等。石油的化学成分主要是各种,6, ，其中还溶有,7, 和,8, 的碳氢化合物。 (2)煤是由,9, 和,10, 所组成的复杂的混合物，煤中含量最高的元素是,11, ，其次是,12, 和,13, ，另外还含有少量的,14, 、,15, 、,16, 等。 2.天然气的利用 甲烷 (1)天然气的主要成分是,17, ，它是,18, 的有机物。 (2)甲烷的分子式:,19, ，电子式:结构式:，空 间构型为正四面体。 (3)有机化合物分子式确定的一般方法 -1已知甲烷的密度在状况下是0.717 g?，含碳L75%，含氢25%。利用这些数据怎? 样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式, 31n(C)m(C)-1-1-1解:=， =， M =0.717 g?L×22.4 L?mol=16 g?mol 14m(H)n(H) 分子式为CH。 4 ?甲烷完全燃烧的生成物是CO2和H2O。查阅资料了解1 mol甲烷在通常状况下完全燃烧后放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式。 CH(g)+2O(g)==CO(g)+2HO(l) 4222 ΔH =-890 kJ/mol (4)甲烷的性质 甲烷是一种,20, 色、,21, 味的气体，,22, 溶于水。甲烷是,23, 、,24, 的主要成分，其原因是煤矿的矿坑里、沼池底部常有甲烷逸出。 ?点燃甲烷气体，观察燃烧的现象，并检验燃烧的产物。 ?观察下列实验 用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。 实验中能观察到什么现象,这些现象说明了什么, 现象:,27, ，说明了,28, 。 巩固练习 一、选择题 1.下列说法不正确的是 ( ) A.甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水 B.甲烷也叫天然气 C.化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源 D.烷烃的分子组成可以用CnH(n?1)通式示 2n +2 2.一定条件下，下列物质中可以跟甲烷发生化学反应的是 ( ) A.氧气 B.溴水 C.盐酸 D.酸性KMnO4溶液 3.在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2气体混合反应后，得到产物中物质的量最多的是 ( ) A.CHCl B.CHCl C.CH2Cl2 D.HCl 33 4.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是 ( ) A.CCl B.CH C.H D.CO 442 5.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 ( ) A.形成四对共用电子对 B.通过分子间作用力 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键 6.有四种物质:?金刚石 ?白磷 ?甲烷 ?四氯化碳，其中分子具有正四面体形的是 ( ) A.??? B.??? C.??? D.???? 7.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是 ( ) A.16、32、48 B.2、16、30 C.16、17、18 D.16、30、44 二、非选择题 我国已启动的“西气东输”工程，其中的“气”是指 ，其主要成分的8. 分子式是 ，电子式为 ，结构式为 ;分子里各原子的空间分布呈 结构。最适于表示分子空间构型的模型是 ，能最真实地反映分子形状的模型是 。 9.某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的化学式为 。 10.化学式为C8H的烷烃， m值等于 ;CnH22的烷烃， n值等m 于 ;相对分子质量为212的烷烃的分子式为 。 11.如下图，某气体X可能由H、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧2 后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题: (1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 。 (2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是 。 (3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是 。 12.燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓氢氧化钠溶液，浓硫酸增重3.6 g，浓氢氧化钠溶液增重4.4 g。求该烃的化学式，并写出其结构式。 资料卡片 瓦斯与瓦斯爆炸 瓦斯是英文gas的音译。一般泛指气体，例如称毒气为毒瓦斯;有时也专指煤气为瓦斯。 空气中可燃气体含量达到爆炸浓度(如沼气浓度为5%~15%)时，遇明火可爆炸。瓦斯爆炸具有强大的破坏作用，同时产生有毒气体(如CO等)、高温和爆炸火焰，导致人员伤亡、设备和建筑物损毁、生产中断等。煤矿的矿井里常有甲烷逸出，若不注意采取相应预防措施，会发生瓦斯爆炸。 轻松一题: 为防止煤矿的矿井里发生瓦斯爆炸，可采取哪些预防措施, :加强通风，禁止明火，采用防爆型的电气设备或进行瓦斯抽排等预防措施。 第二课时 石油炼制 导学园地 巩固练习 一、选择题 1.下列有关石油及石油加工的说法中，正确的是 ( ) A.石油是各种液态烃的混合物 B.常压分馏的原料是重油 C.由分馏塔分馏出的各馏分均是混合物 D.随着馏分中烃分子所含碳原子数的增加，相对分子质量增大，它的沸点也逐渐降低 2.为了减少大气污染，许多大城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要 有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分 都是( ) A.碳水化合物 B.碳氢化合物 C.氢气 D.醇类 3.下列馏分主要成分的分子中含有碳原子数最少的是 ( ) A.石油气 B.煤油 C.润滑油 D.汽油 4.从石油分馏所得的其中一个馏分的沸点范围为50 ?~150 ?,这个馏分的主要成分 是( ) A.汽油 B.润滑油 C.沥青 D.重油 5.下列说法中错误的是 ( ) A.石油中含有C5~C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 含C20以上烷烃的碳氢化合物经过催化裂化可得到汽油 B. C.分馏汽油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.石油催化裂化是为了得到高质量的轻质油 6.已知某烃的结构简式为 则该烃分子中最长碳链上的碳原子数是 ( ) A.9 B.11 C.12 D.13 7.下列物质属于同分异构体的一组是 ( ) A.CH4与C2H 4 C.C2H6与CH 38 D.汽油与煤油 二、非选择题 8.下列是煤油的主要成分癸烷(C10H22)裂解的主要变化，请在化学式的填空线上写出 相应物质的分子式或名称。 9.(1)实验室分馏石油的正确操作顺序是E? ? ?A? ? ?G。 A.连接接液管 B.装入碎瓷片(沸石)和石油，塞上带温度计的塞子 C.检查装置气密性 D.连接冷凝管及进出水管 E.在铁架台上放酒精灯，固定好铁圈，放上石棉网 F.固定好蒸馏烧瓶 G.加热 (2)图中有3处错误，它们分别是: ? ; ? ; ? 。 (3)分馏石油得到的各个馏分都是 (填“混合物”或“纯净物”)。 (4)实验中使用温度计，其水银球的位置在 ，以测量 的温度;加入碎瓷片的作用是 。 资料卡片 无铅汽油 被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油，一般是加入了甲基叔丁基醚作为高辛烷值组分。MTBE在汽油中浓度高达15%，因此有学者认为它是汽油的一种基本组分。这种组分沸点较低，可以改善汽油的蒸发性能，可提高汽油燃烧效率、增加辛烷值、减少尾气中一些有害物质的排放，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量。无论是国内还是国外，MTBE的使用量都相当大。据报道，美国年产量近2 000万吨，我国年产量也达30多万吨。MTBE的燃烧产物为二氧化碳和水，与其他成分相比安全性较高。MMT同样具有抗爆性，并能增加汽油辛烷值，减少尾气中氮氧化物的排放，而且使用剂量较低，铅的含量最高只有0.018 g/L。 轻松一题: MTBE在汽油中的作用是什么, 答案: 提高汽油燃烧效率、增加辛烷值、减少尾气中一些有害物质的排放，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量 自我反馈 导学园地 ,1,沸点 ,2,沸点 ,3,(C~C) ,4,(C~C) ,5,(C~C) ,6,(C~C) 1451212161518,7,(C~C) ,8,(大于C) ,9,CH+CH ,10,产量 ,11,质量 ,12,CH+CH 16202081881641048,13,CH+CH ,14,CH+CH ,15,2CH,16,乙烯 ,17,丙烯 262443624 自我反馈 导学园地 ,1,碳 ,2,氢 ,3,硫 ,4,氧 ,5,氮 ,6,液态的碳氢化合物 ,7,气 态 ,8,固态 ,9,有机化合物 ,10,无机物 ,11,碳 ,12,氢 ,13,氧 ,14, ,20,无 ,21,无 ,22,硫 ,15,磷 ,16,氮 ,17,甲烷 ,18,最简单 ,19,CH4 极难 ,23,天然气 ,24,沼气 ,25,HO ,26,CO ,27,混合气的颜色渐渐变淡，22 并有油状液态物质生成 ,28,在光照下，CH4与Cl，生成无色、难溶于水的物质 2发生了反应 第三课时 乙 烯 导学园地 1.乙烯的组成与结构 (1)乙烯的分子式是[1] ，结构式为[2] ，结构简式为[3] ，乙烯分子中的6个原子[4] (“是”或“否”)在同一平面上。 2.乙烯的化学性质 (1)[5] 叫做加成反应。 (2)写出乙烯与Br2的CCl溶液、HO、HCl、H2在一定条件下发生的加成反应: 42 ?[6] ?[7] ?[8] ?[9] 3)乙烯的氧化反应 ( 点燃?燃烧:CH==CH+3O [10] 222,,,, ?可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 巩固练习 一、选择题 1.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个数比为1?2 B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等 C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质 D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2.下列物质中，不能跟乙烯发生加成反应的是 ( ) A.氯气 B.水 C.氢气 D.酒精 3.下列物质不能使溴水褪色的是 ( ) A.二氧化硫 B.乙烯 C.丙烯 D.乙烷 4.下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是 ( ) A.乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃 B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，乙烷则不能 C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定 D.乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构 5.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，下列试剂中最好的是 ( ) A.硫酸溶液 B.溴水 C.氢气 D.氢氧化钠溶液 6.从南方往北方长途运输水果时，常常将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛 放水果的容器中，其目的是 ( ) A.利用酸性高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌，防止水果霉变 B.利用酸性高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气，防止水果腐烂 C.利用酸性高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟 D.利用酸性高锰酸钾溶液的氧化性，催熟水果 7.四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯;家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是 ( ) A.它们都属于纯净物 B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.它们的分子中都不含氢原子 D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到 8.通过一步反应，制取下列物质时，不能用乙烯作原料的是 ( ) A.CH3CH2Cl B.CH==CHCl C.CH3CH2OH D.CHBr—CHBr 222 9.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol，完全燃烧得0.16 mol CO和3.6克水。下列说2 法正确的是( ) A.混合气体一定有甲烷 B.混合气体中一定是甲烷和乙烯 C.混合气体中一定有乙烷 D.混合气体中一定有乙烯 10.据报道，1995年化学家合成了一种分子式为C碳叁键的链状烃，其分子中200H200的含多个碳 ) 含碳碳叁键最多可以是 ( A.49个 B.50个 C.51个 D.100个 二、非选择题 11.取等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧后，在相同条件下生成的二氧化碳的体积比为 ，生成的水的体积比为 ;生成的水跟二氧化碳的物质的量比为1?1的物质为 。 12.实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫，试回答下列问题。 (1)如图中?、?、?、?装置可盛放的试剂是: ? ;? ;? ;? ;(将下列有关试剂的序号填入空格内) A.品红溶液 B.NaOH溶液 C.浓H2SO4 D.酸性KMnO溶液 4 (2)能说明二氧化硫气体存在的现象是 ; (3)使用装置?和?的目的是 和 ; (4)确证含有乙烯的现象是 。 13.一种能使溴水褪色的气态烃，标准状况下5.6 L的质量为10.5 g，完全燃烧时生成16.8 L二氧化碳和13.5 g水。求该烃的分子式，并推测它的性质。 资料卡片 乙烯的用途 讨论乙烯的下列用途，体会它作为基本化工原料的重要价值。 轻松一题: 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( B ) 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 导学园地 H [2] [3]CH==CH [4]是 [5]有机物分子中双键(或叁键)两端的[1]C2422 碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 催化剂,,,,[6]CH==CH+Br [7]CH==CH+HO 222222,, 催化剂催化剂,,,,,,,,[8]CH==CH+HCl [9]CH==CH+HCH-CH [10]2CO+2HO 222223322,, 第四课时 煤的综合利用 苯 导学园地 1.煤的[1] 、[2] 和[3] 是煤综合利用的主要方法。 2.苯具有较强的[4] 性，[5] ，使用苯时应注意防护，并保持良好的通风条件。 3.(1)苯的分子式为[6] ，结构式为[7] 。 (2)苯能否与溴水、酸性KMnO学反应,甲苯呢, 4溶液发生化 [8] 。 4.写出(1)苯燃烧，(2)苯与浓HNO、浓H2SO4在50~60 ?的水浴中，(3)苯与液溴在3 有铁粉的条件下反应的化学方程式。 1)[9] ; ( (2)[10] ; (3)[11] ;。 巩固练习 一、选择题 1.可以用分液漏斗分离的一组混合物是 ( ) A.酒精和碘 B.苯和水 C.苯和四氯化碳 D.KMnO4溶液和水 2.下列变化中，属于物理变化的是 ( ) A.天然气燃烧 B.石油分馏得到汽油、煤油和柴油 C.石油裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯 D.煤干馏生成焦炭、煤焦油、焦炉煤气等 3.下列物质中碳元素含量最高的是 ( ) A.甲烷 B.乙烷 C.乙烯 D.苯 4.将下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，下层几乎呈无色 的是 ( ) D.KI溶液 A.氯水 B.苯 C.CCl4 5.下列物质燃烧时，生成的二氧化碳和水的物质的量相同且分子中所有原子在同一平 面上的是 ( ) A.甲烷 B.乙烯 C.苯 D.丙烯 6.能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 ( ) A.苯 B.氯化铁 C.乙烷 D.乙烯 7.下列关于苯的性质的叙述中有错误的是 ( ) A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.苯跟浓硝酸、浓硫酸混合加热，可制得硝基苯 C.苯在催化剂作用下能跟溴水发生取代反应，生成溴苯 D.苯在催化剂作用下能跟氢气发生加成反应，生成环己烷 8.苯的结构式可用来表示，下列关于苯的叙述中正确的是 ( ) A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料 B.苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃 C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同 苯可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色 D. 9.下列物质与水混合时会有分层现象，且下层是水的是 ( ) A.苯 B.硝基苯 C.溴苯 D.四氯化碳 10.下列各分子中，构成分子的原子不处在同一平面上的是 ( ) A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 二、非选择题 11.将下列物质间的反应与对应的反应类型用连线连起来: 甲烷与氯气 加成反应 苯与硝酸 取代反应 乙烯与酸性高锰酸钾 氧化反应 乙烯与溴水 12.苯是 色 味的 体， 溶于水，密度比 水 ， 挥发，蒸气 毒，常作 剂。 13.实验室制取硝基苯常用如图装置: (1)苯的硝化反应是在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行的，其中浓硝酸的作用 是 。 (2)在往试管中加入苯时要逐滴加入且不断振荡试管，这样做的目的是 。 (3)温度计悬挂在烧杯里的水中，目的是 。 (4)本实验用水浴加热而不直接用酒精灯加热试管，其优点 是 。 (5)被水浴加热的试管口部都要带一长导管，其作用 是 。 资料卡片 苯的同系物与血液病 新装修的居室中，苯和苯的同系物是引起血液病的罪魁祸首。一般门窗、家具所使用的油漆、墙壁所使用的防水涂料，溶剂主要是苯及其同系物(二甲苯、甲苯)、汽油、松节油等。苯及其同系物等挥发到空气中，可通过呼吸道、皮肤和消化道等途径侵入人体。对人体的毒害作用主要是影响人的神经系统和造血系统。人体经呼吸道短期吸入大量的苯及其同系物蒸气，可引起急性中毒。轻者表现为头晕、头痛、恶心、呕吐;重者出现意识障碍、昏迷、肌肉痉挛、抽搐、血压下降，如不及时抢救，可因呼吸衰竭而死亡。人体如长期吸入剂量较小的苯及其同系物蒸气，可引起慢性中毒，损害造血系统。研究表明，当苯 -3及苯的同系物在空气中的浓度平均为6.5 mg时，引起?m4.3%的人白细胞偏低，空气中苯及 -3苯的同系物浓度达52.4~405 mg?m时，通过皮肤接触和呼吸，可引起40.8%的人白细胞偏低，而上述苯及苯的同系物的浓度数值，均是一般装潢过程中就能够达到的。经调查发现，相当数量儿童的白血病是不合格的室内装潢引发的。 新装潢的居室立即入住这种做法对吗, 轻松一题: 答案:不对，新装潢的居室，不要匆忙搬入，最好在一至两个月后搬入，期间还应长时间开窗透气。 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物 第一课时 天然气的利用 甲烷 巩固练习 1.B 2.A 3.D 4.B 5.A 6.D 7.D 8.天然气 CH 正四面体 球棍模型 比例模型 4 9.CH 4 10.:18 10 C15H32 11.(1)H (2)CO (3)CH4或CH、H2或CH4、CO或CH4、CO、H 24212.CH 4 第二课时 石油炼制 巩固练习 1.C 2.B 3.A 4.A 5.C 6.C 7.B 8.(1)CH (2)丁烷 丙烷 818 9.(1)F D C B (2)?未使用石棉网 ?冷凝水的进出水方向不对 ?温度计水银球位置不对 (3)混合物 (4)蒸馏烧瓶支管口附近 馏出蒸气 防止液体暴沸 第三课时 乙 烯 巩固练习 1.C 2.D 3.D 4.C 5.B 6.C 7.C 8.B 9.A 10.B 11.1?1?1 3?2?1 乙烯 12.(1)A B A D (2)装置?中品红溶液褪色 (3)除去SO2气体，以免干扰乙烯的性质实验 检验SO2是否除尽 (4)装置?中的品红溶液不褪色，装置?中的酸性KMnO4溶液褪色 13.CH 主要性质:?可以燃烧 ?使酸性高锰酸钾溶液褪色 ?可使溴水褪色 36 第四课时 煤的综合利用 苯 巩固练习 1.B 2.B 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.C 9.A 10.A 12.无 有特殊气 液 不 小 易 有 有机溶 13.(1)作为反应物 (2)防止反应温度过高，减少副反应发生 (3)控制水浴温度在60 ?左右 (4)能使试管均匀受热，且温度便于控制 (5)使苯蒸气冷凝回流，减少挥发