高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)航(已修改)
2025-01-20 14:01 本頁(yè)面
【正文】 第 28講 化石原料與有機(jī)化合物 一 、 天然氣的利用 甲烷 1． 天然氣 (1)天然氣的主要成分是 甲烷 。 (2)天然氣的主要用途： 氣體燃料 、 化工原料 。 2． 甲烷 (1)甲烷的存在和物理性質(zhì) 天然氣和沼氣的主要成分都是甲烷 (CH4)， 天然氣 (甲烷等 )的水合物易燃燒 ， 外形似 冰 ， 被稱為“ 可燃冰 ” 。 甲烷是一種無(wú)色 、 無(wú)氣味的氣體 ， 難 溶于水 ，密度比空氣的一半略 大 。 (2)甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu) ① 甲烷分子式的推導(dǎo) 若已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 g L1， 含碳 75%， 含氫 25%， 請(qǐng)確定它的分子式 。 寫(xiě)出甲烷分子式的推導(dǎo)過(guò)程： M=r L mol1= g L1 L mol1=16 g mol1 =1。 含碳原子的個(gè)數(shù)： =1 含氫原子的個(gè)數(shù)： N(H)= =4 所以 ， 甲烷的分子式為 CH4 。 ② 甲烷的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) a． 請(qǐng)寫(xiě)出甲烷的分子式 、 電子式 、 結(jié)構(gòu)式 。 分子式為 b． 空間構(gòu)型： CH4是 正四面體 形 。 其中 ，碳原子位于 四面體的中心 ， 四個(gè)氫原子分別位于 四面體的頂點(diǎn) 。 碳原子與四個(gè)氫原子形成四個(gè)完全相同的共價(jià)鍵 (鍵長(zhǎng) 、 鍵能和鍵角都相同 )。 (3)甲烷的化學(xué)性質(zhì) ① 氧化反應(yīng) —— 甲烷的燃燒： a． 寫(xiě)出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式： b． 不完全氧化： 寫(xiě)出一定條件下被氧化成一氧化碳和氫氣的化學(xué)方程式： 2CH4+O2 2CO+4H2 寫(xiě)出用一氧化碳和氫氣在催化劑和一定壓力 、溫度下合成甲醇的化學(xué)方程式： CO+2H2 CH3OH 一定條件 一定條件 ② 取代反應(yīng) a． 定義：有機(jī)物分子里的 某些原子或原子團(tuán) 被 其他原子或原子團(tuán) 所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng) 。 b． 與氯氣的取代反應(yīng)： 在室溫下 ， 甲烷和氯氣的混合物可以在黑暗中 長(zhǎng)期保存而不起任何反應(yīng) 。 但把混合氣體放在光亮的地方就會(huì) 發(fā)生反應(yīng) 。 將盛有甲烷和氯氣混合氣的集氣瓶瓶口倒扣在盛有飽和食鹽水的水槽中 ， 并用光照集氣瓶 。 現(xiàn)象是 集氣瓶中氣體的黃綠色越來(lái)越淺 ， 瓶壁上有油狀液滴出現(xiàn) ， 水進(jìn)入集氣瓶中 ， 在水槽中有 NaCl晶體析出 。 寫(xiě)出甲烷和氯氣反應(yīng)的方程式 。 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl， CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl， CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl， CHCl3+Cl2 CCl4+HCl ③ 甲烷的高溫分解反應(yīng)： 在 1500 ℃ 以上高溫下完全分解 ， 生成碳黑和氫氣 。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為： CH4 C+2H2 光 光 光 光 高溫 (4)甲烷的用途 (根據(jù)甲烷的化學(xué)性質(zhì)說(shuō)出它的用途 )： 能夠燃燒放出熱量 ， 所以做氣體燃料；制造甲醇；制造碳黑等 。 3． 烷烴 (1)烴：只由 碳和氫兩種 元素組成的化合物叫碳?xì)浠衔?， 也叫烴 。 (2)烷烴： 烴的分子里碳原子間都以 單 鍵互相相連接成 鏈 狀 ， 碳原子的其余的價(jià)鍵全部跟 氫原子 結(jié)合 ，達(dá)到 飽和 狀態(tài) 。 所以這類型的烴又叫飽和烴 。 由于C— C連成鏈狀 ， 所以又叫 飽和鏈 烴 ， 或叫烷烴 。(若 C— C連成環(huán)狀 ， 稱為環(huán)烷烴 。 ) (3)烷烴的組成通式為： CnH2n+2(n≥1) (4)烷烴的簡(jiǎn)單命名： 碳原子數(shù)在十個(gè)以內(nèi)時(shí) ， 用天干表示 。 即用 甲 、乙 、 丙 、 丁 、 戊 、 己 、 庚 、 辛 、 壬 、 癸 表示 。 碳原子數(shù)在十個(gè)以上時(shí) ， 直接用 漢字?jǐn)?shù)字 來(lái)表示 。 如： CH4：甲烷； C4H10： 丁 烷； C7H16： 庚 烷； C12H26： 十二 烷； C17H36 十七 烷 。 二 、 石油煉制 乙烯 1． 石油煉制 (1)石油的組成成分： 元素組成：組成石油的基本元素是 碳和氫 ，同時(shí)還有少量的 硫 、 氧 、 氮 等 。 物質(zhì)組成：石油的化學(xué)成分主要是 各種液態(tài)烴 ， 同時(shí)還溶有 氣態(tài)和固態(tài)烴 。 (2)煉制加工石油的重要手段： 有 分餾 、 催化裂化 、 裂解 等 。 (3)石油的煉制 ① 石油的分餾 a． 分餾的原理：加熱石油 ， 沸點(diǎn)低 的物質(zhì)先汽化 ， 經(jīng)冷凝后收集 ， 沸 點(diǎn)較高 的物質(zhì)隨后汽化 、冷凝 …… 這樣不斷 加熱和汽化冷凝 能使沸點(diǎn)不同的成分分離出來(lái) 。 這一過(guò)程在石油工業(yè)中是在 分餾塔 內(nèi)進(jìn)行的 ， 稱為石油分餾 。 b． 石油分餾實(shí)驗(yàn)： 使用溫度計(jì)的目的： 從溶液中分離出沸點(diǎn)差別較大的餾出物 (餾分 )， 使用溫度計(jì)
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