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    化石燃料與有機化合物 下載本文

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    有機化合物的獲得與應用

    不積跬步無以至千里,不積小流無以成江海

    學員姓名: 學科教師:

    上課內容

    年級: 學 管 師: 總課時數: 輔導科目: 授課時段 學 校: 3-1 化石燃料與有機化合物

    知識點回顧:

    重點(包含知識簡介,及如何學懂該知識,如何解題,一般是考點等內容)

    一、 有機化合物的概述

    1 有機化合物的定義: 含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬碳化物、氰化物、硫氰化物等除外)或碳氫化合物及其衍生物的總稱。無機化合物通常指不含碳元素的化合物,但少數含碳元素的化合物,如二氧化碳、碳酸、一氧化碳、碳酸鹽等不具有有機物的性質,因此這類物質也屬于無機物。

    2 化石燃料是指煤炭、石油、天然氣等這些埋藏在地下不能再生的燃料資源. 3 化石燃料的組成

    ? 煤是復雜的混合物,主要含有碳元素,還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素和無機礦物質。 ? 石油主要含有碳元素和氫元素,是由多種化合物組成的混合物。 ? 天然氣是主要成分為甲烷的混合物。 二、 甲烷的結構、性質和用途

    1 甲烷的分子結構

    甲烷的分子式為CH4,電子式為,結構式為。甲烷以C為為正四面體中心,以4個H為正四面體的頂點結構的分子,,鍵角為109度28分。

    2 物理性質

    無色無味的氣體,在相同條件下密度比空氣小,難溶于水。

    3 化學性質

    (1) 氧化反應:由于甲烷的分子結構穩定,所以通常不與強酸、強堿、強氧化劑(如KMnO4)反

    應,但能燃燒。

    (2) 高溫分解:甲烷高于1000℃時才能分解為氫氣和炭黑。

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    (3) 甲烷的取代反應

    取代反應與置換反應的比較

    a.概念上的區別

    取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。 置換反應:一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應。 b.比較 【取代反應】

    (1)可與化合物發生反應,產物中不一定有單質。

    (2)反應能否進行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大。

    (3)逐步取代:很多反應是可逆的。由于共用電子對破裂而交換原子或原子團。 【置換反應】

    (1)反應物、產物中一定有單質。

    (2)在水溶液中進行的置換反應應遵循金屬或非金屬活動性的順序。

    (3)反應一般單向進行。單質與化合物通過電子的轉移而發生氧化還原反應。 4烷烴

    (1定義:僅由碳和氫兩種元素組成的一類有機化合物總稱為烴,也叫碳氫化合物。

    (2飽和烴:像甲烷乙烷丙烷等分子中,探員組都以碳碳單鍵相連,其余的價鍵都與氫原子結合而達到飽和結構的一系列化合物。烷烴的通式:CnH2n+2 (n≥1) 。

    (3烷烴的命名:烷烴可以根據分子里所含碳原子的數目來命名,碳原子數在十以下的,用甲、乙、

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    丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸來表示;碳原子數在十以上的,就用數字表示。例如,C5H12叫戊烷,C17H36叫十七烷。

    5 烷烴的性質:

    (1烷烴的分子中原子全部以單鍵相結合,它們的組成可以用通式CnH2n+2表示。 (2這一類物質成為一個系統,同系物之間彼此相差一個或若干個CH2原子團。

    (3同系物之間具有相似的分子結構,因此化學性質相似,物理性質則隨分子量的增大而逐漸變化。

    烴基:烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的部分叫烴基,用“R-”表示;烷烴失去氫原子后

    的原子團叫烷基,如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基;一價烷基通式為 CnH2n+1-。

    (4烷烴的物理性質:各種烷烴的物理性質隨著分子里碳原子數的遞增,發生規律性的變化。

    ①常溫下的狀態是由氣態(1~4個碳原子)、液態(5~16個碳原子)到固態(17個碳原子以上)②沸點逐漸增加③液態時的密度逐漸增加

    (5烷烴的化學性質(與甲烷相似)

    ①通常狀況下,很穩定,與酸、堿和氧化劑都不反應,也難與其它物質化合 ②可燃:在空氣中燃燒生成水和二氧化碳

    ③取代:在光照條件下,都能與氯氣等發生取代反應

    三、 石油煉制 乙烯

    1 石油煉制原理

    經過脫水、脫鹽的石油主要是烴類的混合物,因此沒有固定的沸點。在烴分子里,一般是含碳原子數越少的,沸點越低;含碳原子數越多的,沸點越高。因此給石油加熱時,低沸點的烴先氣化,經過冷凝先分離出來。隨著溫度升高,較高沸點的烴再氣化,經過冷凝也分離出來。這樣繼續加熱和冷凝,就可以把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物。這種方法叫做石油的分餾。分餾出來的各種成分叫餾分(每一種餾分仍然是多種烴的混合物)。 2催化裂化

    用石油分餾產品為原料,在加熱、加壓和催化劑存在條件下使相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂成相對分子質量較小、沸點較低的烴。

    3裂解

    以比裂化更高的溫度(700~800℃,有時甚至高達1000℃以上),使石油分餾產物(包括石油氣)中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣態短烴。 目前石油裂解已成為生產乙烯的主要方法。 乙烯,被稱為“石化工業之母”,是石油化工基礎性原料。目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產,

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    它主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、環氧乙烷、醋酸乙烯等多種重要的有機化工產品,實際上,乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工發展水平的標志,其生產能力被看作是一個國家經濟實力的體現。 4乙烯

    (1物理性質:無色、稍有氣味的氣體,難溶于水,密度比空氣略小。

    (2乙烯的結構

    (3化學性質 與氧氣反應

    與酸性高錳酸鉀反應 與溴反應 與氫氣反應 與鹽酸反應 與水反應 5乙炔

    (1物理性質:無色、稍有無味的氣體,難溶于水,密度比空氣略小。 (2乙炔的結構

    (3化學性質 與氧氣反應

    與酸性高錳酸鉀反應 與溴反應 與氫氣反應

    四 煤的綜合利用

    1 煤的綜合利用 課本p65 (1)煤的氣化和液化

    高溫 煤的氣化是將煤轉化為可燃性氣體的過程。如: C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 煤化是把煤轉化成燃料油、含氧有機物等液態燃料的過程。

    (2)煤的干餾:把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。主要產品為固體(焦炭)、液體(煤焦油、粗氨 水)和氣體(焦爐氣)。 2 苯

    (1物理性質:苯在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,有強烈的芳香氣味,并具有較強的揮發性,有毒,也是一種致癌物質。密度比水小,難溶于水,熔沸點低。 (2苯的結構

    A 苯分子是平面六邊形的穩定結構;

    B 苯分子中碳碳之間的鍵是介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的一種獨特的鍵; C 苯分子中六個碳原子等效,六個氫原子等效。 (3化學性質

    取代反應(與鹵素,與無機酸)

    加成反應(與鹵素,與氫氣)

    氧化反應(與氧氣,明亮帶有濃煙的火焰)

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    典型例題

    1 發現苯后,經過法國化學家日拉爾等人的精確測定,發現這種液體的相對分子質量為78,而含碳量卻

    高達92.3%,請計算該物質的分子式。

    2 苯是否具有烯烴、炔烴類似的化學性質?可設計怎樣的實驗來證明?

    3 某烴中碳和氫的質量比是24∶5,該烴在標準狀況下的密度是2.59g/L,寫出該烴的分子式。

    4 室溫時20mL某氣態烴與過量氧氣混合,完全燃燒后的產物通過濃硫酸,再恢復到室溫,氣體體積減少了50mL,剩余氣體通過苛性鈉溶液,體積又減少了40mL。求氣態烴的分子式。 5 下列各組物質中能用一種試劑鑒別的是

    A、己烯、苯、己烷 B、苯、己烯、四氯化碳 C、甲烷、乙烯、乙烷 D、乙炔、乙烯、乙烷 6 下列關于苯的結構的說法不正確的是

    A、苯分子中所有原子處于同一平面 B、苯分子中含有雙鍵,屬于烯烴 C、苯分子中6個碳原子之間的鍵是相同的 D、碳原子之間是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵

    學生對于本次課的評價:

    ○ 特別滿意 ○ 滿意 ○ 一般 ○ 差

    學生簽字: 五、教師評定:

    1、 學生上次作業評價: ○ 好 ○ 較好 ○ 一般 ○ 差 2、 學生本次上課情況評價: ○ 好 ○ 較好 ○ 一般 ○ 差 教師簽字:

    教導主任簽字: 日期:201 年 月 日

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