高一化学必修2同步导学苏教版Word文件下载.docx
《高一化学必修2同步导学苏教版Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一化学必修2同步导学苏教版Word文件下载.docx（64页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
CHCl3
CCl4生成的四种氯的取代物均不溶于水，甲烷中的4个氢原子逐步被氯原子取代,生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。
取代反应与置换反应的区别
取代反应
置换反应
可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质
反应物生成物中一定有单质
反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大
在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。
分步取代，很多反应是可逆的
反应一般单向进行
三、典型例题
例题1．历史上，科学家们在测定了甲烷的分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：
一种为正四面体型，一种为平面正方形。
为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：
通过研究是否存在两种结构不同的二氯甲烷来确定。
请思考，这一提案的依据是什么？
解析：
若甲烷分子呈正四面体型，则二氯代物只可能有一种；
若甲烷分子呈平面正方形，则二氯代物可有两种。
所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。
例题2．已知某种气态矿物燃料含有碳氢两种元素。
为了测定这种燃料中碳氢元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体依次通入装有干燥剂的U型管和装有石灰水的广口瓶，得到如下表所列的实验结果（假设产生的气体全部被吸收）
实验前
实验后
（干燥剂+U型管）的质量
101.1克
102.9克
（石灰水+广口瓶）的质量
312.0克
314.2克
根据实验数据求：
（1）实验完毕后，生成物中水的质量为克；
假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为克；
（2）生成的水中氢元素的质量为克；
（3）生成的二氧化碳中碳元素的质量为克；
（4）气态矿物中碳元素与氢元素的质量比为。
（1）根据（干燥剂+U型管）实验前后的质量变化可知水的质量为1.8g；
根据广口瓶中的质量变化可知正盐的质量为2.2g；
（2）由水中氢元素的质量分数可求出氢元素质量为0.2g；
（3）由碳元素的质量分数可求出碳元素质量为0.6g；
（4）气态矿物中碳氢元素的质量比为3：
1。
【随堂检学】
1．下列关于甲烷性质叙述中不正确的是（）
A．是一种无色无味的气体B．密度比空气的密度小
C．极难溶解于水D．性质稳定，不和其它物质反应
2．甲烷气体在氧气里燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（）
A．甲烷的分子式为CH4B．甲烷气体中含有碳元素和氢元素
C．甲烷气体中只含碳元素和氢元素D．甲烷的化学性质比较稳定
3．下列化学反应中，光照对它几乎没有影响的是（）
A．氯气与氢气的反应B．氯气与甲烷的反应
C．次氯酸的分解反应D．甲烷的分解反应
4．甲烷和氯气组成的混合气体经光照完全反应后，生成的气态产物的种类有（）
A．2种B．3种C．4种D．1种
5．下列烷烃的沸点是：
根据以下数据推断丙烷的沸点可能是（）
物质
甲烷
乙烷
丁烷
戊烷
沸点
—162℃
—89℃
—1℃
+36℃
A.约—40℃B.低于—162℃C.低于—89℃D.高于+36℃
6．某烷烃含有200个氢原子，那么该烃的分子式是（）
A．C97H200B．C98H200C．C99H200D．C100H200
7．在标准状况下将11.2L甲烷和22.4L的氧气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是（）
A．11.2LB．22.4LC．33.6LD．44.8L
8．将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，混和气体的质量是49.6g，通过无水氯化钙时，无水氯化钙增重25.2g，则CO2的质量是（）A．12.5gB．13.2gC．19.7gD．24.4g
9．在煤矿矿井里，必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等，而且要随时检测瓦斯的体积分数，已知空气中甲烷的爆炸极限为5%～15%，氢气的爆炸极限为10%～70%。
下列说法中不正确的是（）
A．空气中混有可燃性气体遇明火或电火花都有可能引起爆炸
B．空气中混有氢气比混有甲烷的安全隐患更大
C．空气中混有甲烷时，当甲烷与氧气的体积比为1∶2时，爆炸最强烈
D．空气中混有氢气时，当氢气与氧气的体积比为1∶2时，爆炸最强烈
10．最近我国开始从新疆开发天然气，贯穿东西引至上海的大工程，关于天然气的下列叙述中不正确的是（）
A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷
B．改液化石油气（主要成分为C3H8）为天然气做燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C．天然气燃烧的废气中SO2等污染物的含量少
D．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸
11．实验室鉴别甲烷、氢气、一氧化碳三种气体时，可根据它们的燃烧产物加以区别。
只生成______的是______；
只生成_____的是____；
既生成_____又生成____的是______。
检验燃烧产物的方法是：
把干燥的烧杯罩在_______，如果看到______，就证明燃烧产物中______。
把烧杯倒转过来，向杯内注入少量的____，振荡，如果看到_____，则证明有______生成。
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0.1mol某烃，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重10.8g，乙装置增重22g。
求该烃的分子式。
【活学活用】
1、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。
天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳一个CH4分子或1个游离H2O分子。
若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（）
A．CH4·
14H2OB．CH4·
8H2OC．CH4·
（23/3）H2OD．CH4·
6H2O
2．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是（）
A．容器内原子总数不变B．容器内分子总数不变
C．容器内压强不变D．发生的反应属于取代反应
3．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体形结构，而不是正方形的平面结构，以下事实可作为论据的是（）
A．CH3Cl只有一种结构B．CH2Cl2只有一种结构
C．CHCl3只有一种结构D．CH4只有一种结构
4、1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2为（ ）
A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol
5、如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：
4）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。
将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。
（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）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是。
A．升高B．降低C．不变D．无法确定
（3）U型管左端的气柱变化是。
A．体积增大B．体积减小C．消失D．不变
（4）试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。
__________________________
6、将标准状况下甲烷和氧气的混合气体224mL，点燃完全燃烧，将生成的气体通入100mL0.02mol/L的石灰水中，得到0.1g白色沉淀，求原混合气体中甲烷和氧气的体积比。
课时2
加油站有不同型号的汽油、柴油、润滑油等,你知道它们的主要区别是什么吗?
又是如何由石油加工而得到的呢?
1、对比乙烷、乙烯、乙炔的结构中碳原子的连接方式有何不同？
对氢原子数有何影响？
若链状有机化合物的分子式为C3H6，试写出可能的结构。
若链状有机化合物的分子式为C4H6，试写出可能的结构
2、裂化和裂解的目的和条件分别是什么？
二者有何区别和联系？
一、评价要点
1、了解石油的炼制；
2、掌握乙烯的组成、结构和主要性质；
认识乙炔的组成、结构和主要性质；
了解加成反应。
二、归纳整理
1、石油的炼制
过程
原理
产品及用途
脱水、脱盐
除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。
裂化
在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
轻质液体燃料（裂化汽油）
催化裂化
在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
裂解
以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子
乙烯（有机化工的原料）
2、乙烯、乙炔的分子结构：
（填表）
乙烯
乙炔
电子式
结构式
结构简式
分子构型
3、乙烯和乙炔的化学性质：
①燃烧反应
C2H4+3O2
2CO2+2H2O
2C2H2+5O2
4CO2+2H2O（温度高达3000℃以上）
②常温易被氧化剂氧化。
（使酸性高锰酸钾溶液褪色）
（2）加成反应——有机物分子中双键（或叁键）两端的原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。
注意：
加成反应发生在分子中双键（或叁键）两端的原子上。
①乙烯的加成反应：
CH2=CH2+Br2
CH2Br—CH2Br（常温下使Br2的四氯化碳溶液褪色）
②乙炔的加成反应：
CH≡CH+Br2
CHBr=CHBr
CHBr=CHBr+Br2
CHBr2—CHBr2（常温下使Br2的四氯化碳溶液褪色）
CH≡CH+HCl
CH2=CHCl（制聚氯乙烯的单体）
三、典型例题，
例题1、既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有乙烯的方法是
A.通入足量的溴水B.与足量液溴反应
C.在导管口点燃D.一定条件下与H2反应
因为液溴易挥发，所以B不正确，因为两种气体都可以燃烧，所以C也不正确，而氢气和乙烯不能完全反应，且生成的乙烷也是杂质。
本题考查了甲烷和乙烯化学性质的区别，答案为A。
例题2．在443K—473K温度下，用Co作氧化剂，CO和H2可以反应生成n=5-8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。
（1）写出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的化学方程式。
（2）要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围是多少？
本题考查学生书写化学方程式及其相关计算能力，培养学生分析问题、解决问题的综合能力。
（1）根据题干要求结合观察法，不难写出正确的化学方程式。
nCO+（2n+1）H2催化剂CnH2n+2+nH2O
（2）根据nCO+（2n+1）H2催化剂CnH2n+2+nH2O可知：
当n=5时，V（C0）/V（H2）=n/（2n+1）=5/11；
n=8时，V（C0）/V（H2）=n/（2n+1）=8/17
若要有汽油生成，则5/11≤V（C0）/V（H2）≤8/17
1.关于石油的不正确说法是
A.石油主要含C、H两种元素
B.石油是主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物
C.石油有固定的沸点，故可分馏D.石油分馏得到的汽油是混合物
2.下列物质中能使溴水褪色的是
A.乙苯B.二甲苯C.裂化汽油D.裂解气
3．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．甲烷燃烧火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧火焰较明亮D．二者燃烧时都有黑烟生成
4．将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g，则混合气体中CH4与C2H4的体积比为（）
A．1∶2B．2∶1C．3∶2D．2∶3
5．乙烯和氢气的混合气体VL，完全燃烧需要相同条件下的氧气2VL，则混合气体中乙烯和氢气的体积比是（）
A．3∶2B．2∶3C．3∶4D．4∶3
6．在相同条件下分别完全燃烧甲烷、丙烷、乙烯，生成相同质量的水，则甲烷、丙烷、乙烯的体积比是（）
A．1∶1∶1B．1∶2∶1C．2∶1∶1D．2∶1∶2
7．相同物质的量的下列各组有机物,完全燃烧时生成水的质量完全相同的一组物质是（）
A．甲烷和乙烷B．乙烯和丙烯C．甲烷和乙烯D．乙烷和丙烯
8、丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。
如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（）
A、19%B、25%C、36%D、40%
9．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混和烃与9LO2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体仍为10L。
下列各组混合烃中不符合此条件的是（）
A．CH4、C2H4B．CH4、C3H6C．C2H4、C3H4D．C2H2、C3H6
10．某烃和溴发生加成反应时，烃与溴的物质的量之比为1∶2，则关于该烃分子结构的判断正确的是（）
A．一个C=CB．一个C≡C
C．一个C=C和一个碳环D．两个C=C
11．用乙烷制取一氯乙烷的化学方程式为________________________，用乙烯制取一氯乙烷的化学方程式为__________________，两种方法中比较合理的方法是，原因是________________。
12．将标准状况下2.24L乙烯和氢气的混合气体，在催化剂作用下充分反应，反应后的气体全部通入足量溴水中，制得3.76g1，2-二溴乙烷，求原混合气体中乙烯和氢气的物质的量之比。
1.下列石油制品中，沸点范围最低的是（）
A.柴油B.润滑油C.汽油D.煤油
2.石油气中主要含有原子数目较多的烷烃。
某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含有（）
A.甲烷B.丁烷C.戊烷D.乙烷
3.丁烷在催化剂作用下可裂解为乙烯和乙烷。
假定丁烷的裂解率为50%，标准状况下，1.5体积裂解后的混合气体和10体积的氧气混合完全燃烧，恢复到标准状况时，气体体积是（）
A.7.5体积B.8体积C.7体积D.9体积
4．已知乙烯分子是平面结构，乙炔分子是直线型结构。
由此推断：
CH3—CH==CH—CC—CF3分子结构的下列叙述中正确的是（）
A．6个碳原子可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上
C．6个碳原子可能都在一个平面上D．6个碳原子不可能都在一个平面上
5．1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应，生成1mol氯化烷，1mol该氯化烷能和6molCl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯化烃，该烃可能是（）
A．CH3CH==CH2B．CH3CCH
C．CH3CH2CCHD．CH2==CHCH==CH2
6．mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器中反应，达到平衡时，生成pmolC2H4，将混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是（）
A．（3m+n）molB．
C．（3m+n+2p）molD．
7．在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子对。
如分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为n-1。
试回答下列问题：
⑴分子式为CnH2n-2的烃分子中碳碳间的共用电子对数为；
⑵Cx可看作是烃脱氢后的产物，则C60分子中，碳碳间的共用电子对数为；
若某碳单质分子中碳碳间的共用电子对数为140，则该碳单质的化学式为。
8.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。
②连接好冷凝管。
把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置（如锥形瓶）中。
⑤检查气密性（利用给固定装置微热的方法）。
请完成以下题目：
（1）上述实验正确的操作顺序是____________（填序号）。
（2）所用的主要仪器有________________。
（3）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________（填“相同”或“相反”）。
（4）温度计的水银球应放在__________位置，以测量___________的温度。
（5）蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。
9．某饱和链烃A，在催化剂条件下裂解，得到烷烃和烯烃的混合物B，B中不含A、炔和H2。
2.24L（标准状况）B通过足量溴水，充分反应后，溴水增重2.45g，得剩余气体C，气体体积减少3/4，使C在足量的氧气中充分燃烧，得到2.2gCO2和1.35gH2O。
求烃A的分子量和分子式。
课时3
1.我国是产煤大国,你知道煤除了广泛用于作燃料外还有什么重要用途吗?
工业上是如何综合利用煤的?
煤的使用中采取那些措施可以提高煤的利用率、减少对环境的污染？
2.由于2005年11月13日吉林石化发生爆炸事件已经导致哈尔滨市水源地松花江水被污染;
21日，黑龙江方面再度接到松辽水利委员会的通报：
19时21时，污染核心团进入黑龙江省界，具体的数据是：
苯超标2.5倍，硝基苯超标103.6倍。
你知道苯和硝基苯的化学式及其性质吗?
填一填:
1.煤的综合利用：
（1）煤的综合利用的主要方法有、和。
利用这些加工手段可以从煤中得多种有机化合物
（2）煤的气化就是把煤转化为体，作为或作为。
（3）从煤的液化可以获得洁净的和。
在一定温度、压力及催化剂存在下，可以用水煤气合成和。
（4）从煤干馏得到的煤焦油中可以分离出、、等有机化合物。
利用这些有机物可以制得、、、、和__________。
2．苯是一种色、气味的体，溶于水，______毒，其分子式，结构式为。
1.了解煤的综合利用；
2.掌握苯的分子结构和苯的主要性质；
认识苯在生产、生活中的重要作用；
3.围绕结构，通过实验探究，理解苯的化学性质。
1.比较干馏、蒸馏、分馏的差别
蒸馏
干馏
操作方法
加热和冷凝
隔绝空气加强热
变化类型
物理变化
复杂的物理变化和化学变化
应用
分离
精炼
加工煤
2.苯的结构
苯环上碳碳间的键是介于单键和双键之间的独特的键。
6个碳原子各以1个电子共同形成这种6个碳原子之间的键,这些键是介于单双键之间的键。
所以苯既不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应又不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应.为了表示苯分子这一结构特点，现代化学常用结构简式
表示苯。
三、典型例题
例题1．苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事实为：
①苯的间位二元取代物只有一种；
②苯的邻位二元取代物只有一种；
③苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
④苯能在一定条件下与氢气反应生成己烷；
⑤苯在催化剂存在的条件下同液溴发生取代反应
A.①③④B.③④⑤C.②③⑤D.①③⑤
苯分子如果是碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，会和液溴发生加成反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能和氢气反应生成己烷，苯的邻位二元取代物将有两种，所以应选C。
例题2．甲苯（C7H8）和甘油（C3H8O3）组成的混合物中，若碳元素的质量分数为60%，那么可推断氢元素的质量分数为：
A.0.05B.0.087C.0.174D.无法计算
甲苯的分子式为C7H8，甘油的分子式为C3H8O3。
若将甲苯的分子式改写为C3H8•C4的形式，则可以看出二者的相对分子质量相等，所含氢元素的质量分数为：
8/92=0.087。
所以选B。
1．下列有关煤的说法不正确的是（）
A．通过干馏可从煤中提取化工原料
B．通过气化或液化能把煤转变成清洁能源
C、焦炉煤气的主要成分是丙烷
D、干馏的产物能生产氮肥，因为煤中含有氨气
2.工业上获得苯的主要途径是（）
A.煤的干馏B.石油的常压分馏C.石油的催化裂化D以环己烷为原料脱氢
3．一定条件下，能和Br2发生反应而且有HBr生成的是（）
A．丙烷B．苯C．乙烯D．乙炔
4．下列可用分液漏斗分离的混合物是（）
A．硝基苯和水B．汽油和溴C．苯和植物油D．溴苯和汽油
5.
（1）乙烷
（2）乙烯（3）乙炔（4）苯四种烃中，碳原子之间键长由长到短的顺序是（）
A．
（1）>
（2）>
（3）>
（4）B．
（2）>
（1）>
（4）C．
（1）>
（4）>
（3）D．（4）>
（1）
6．实验室制硝基苯时，正确的操作顺序应该是（）
A．先加入浓硫酸，再滴加苯，最后滴加浓硝酸
B．先加入苯，再加浓硝酸，最后滴入浓硫酸
C．先加入浓硝酸，再加入苯，最后加入浓硫酸
D．先加入浓硝酸，再加入浓硫酸，最后滴入苯
7．下列叙述正确的是（）
A．甲烷分子中至少有3个氢原子一定在同平面上
B．乙烯分子中共6个原子都在同一平面上
C．苯分子中碳原子和全部氢原子不可能在同一平面上
升级会员 