綜合實踐活動教案小學(xué)
發(fā)表時間:2020-10-27高二化學(xué)下冊綜合復(fù)習(xí)。
一名優(yōu)秀負責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高二化學(xué)下冊綜合復(fù)習(xí),但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
綜合測試題(三)
一.選擇題(每小題有—個或兩個正確答案)
1.將0.1molN2O4置于1L密閉燒瓶中,然后將燒瓶放入100℃的恒溫槽,燒瓶內(nèi)的氣體逐漸變?yōu)榧t棕色:N2O4(g)2N02(g)
下列結(jié)論不能說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是
A.燒瓶內(nèi)氣體的顏色不變,不再加深
B.N2O4的消耗速率與N02的生成速率之比為1:2
C.N02的生成速率與N02的消耗速率相等
D.N02的物質(zhì)的量濃度不變
2.某溫度下,在固定容積的容器中,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡,此時測得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持溫度不變,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向該容器中再充入AB和C則()
A.平衡向正反應(yīng)方向移動B.平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.平衡不發(fā)生移動D.增大
3.下列事實能說明醋酸屬于弱電解質(zhì)的是()
①中和10ml1mol/LCH3COOH溶液需要10ml1mol/LNaOH溶液
②物質(zhì)的量溶液相同時,鋅粒跟鹽酸反應(yīng)的速率比跟醋酸反應(yīng)的速率快
③0.01mol/L醋酸溶液pH的大于2
④0.1mol/LCH3COONa溶液顯堿性
A.①②③B.②③④C.①③④D.①④
4.向含有Mg2+Fe2+NH4+Al3+的溶液中,加入過量的NaOH溶液,加熱攪拌,再加入過量鹽酸,溶液減少的陽離子是()
A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+
5.在100ml0.2mol/LNH3H2O溶液中,欲使NH3H2O溶液的pH變小,可采用的方法是()
A.加熱至沸騰B.加少量NaOH
C.加100ml水D.加20ml0.4mol/LNH3H2O溶液
6.將2.7gAl與100ml2mol/LH2SO4溶液充分反應(yīng)后,再慢慢滴入25ml4mol/LNaOH溶液,其結(jié)果是()
A.所得溶液的pH為7
B.得到澄清透明的溶液
C.取少量所得溶液,加NaHC03,無明顯現(xiàn)象發(fā)生
D.另取少量所得溶液,加入幾滴NaOH溶液,有白色沉淀
7.在中和滴定中,下列操作或說法不正確的是()
A.使用滴定管時,滴定管必須用待裝液潤洗2~3次
B.酸式滴定管不能盛裝堿液,堿式滴定管不能盛裝酸液或強氧化性溶液
C.盛裝準(zhǔn)確量取的待測液的錐形瓶應(yīng)預(yù)先用待測液潤洗
D.滴定終點時,若不慎滴入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液,可用裝有待測液的滴定管再滴入一定量進行調(diào)整
8.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合均勻,分成四等份,分別回到下列四種過量的溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()
A.3mol/LHCl溶液B.4mol/LHNO3溶液
C.8mol/LNaOH溶液D.18mol/LH2SO4溶液
9.下列各組物質(zhì)反應(yīng)后,再滴入KSCN溶液,顯紅色的是()
A.過量鐵與稀鹽酸B.過量氯水與FeCl2溶液
C.過量鐵粉與CuCl2溶液D.過量鐵粉與FeCl3溶液
10.下列離子方程式正確的是()
A.濃燒堿溶液中加入鋁箔:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
B.氯化鐵溶液中加入鐵粉:Fe+Fe3+=2Fe2+
C.硫酸銅溶液中加入硫化鈉溶液:Cu2++S2-=CuS↓
D.碳酸氫鎂溶液中加入足量燒堿溶液:
Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O
11.下列各組離子,在強堿性溶液中可以大量共存的是()
A.K+Na+HCO3-Cl-B.Ba2+Na+AlO2-NO3-
C.NH4+Al3+NO3-Cl-D.Na+Fe3+Cl-SO42-
12.30℃時,在某硫酸銅溶液中加入27.5gCuSO4或加入50.0gCuSO45H2O,恢復(fù)到30℃時,都剛好成為飽和溶液,則30℃時CuSO4的溶解度為()
A.4.5gB.22.5gC.25gD.32g
13.造成水污染的主要原因是()
①天然水與空氣、巖石和土壤的長期接觸
②工業(yè)生產(chǎn)中廢氣、廢液和廢渣的排放
③城市生活污水的大量排放
④農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)藥化肥使用不當(dāng)
A.②③B.②③④C.①③④D.③④
14.結(jié)構(gòu)簡式為的有機物,其正確的名稱是()
A.2-甲基-4-丙基己烷B.6-甲基-4-乙基庚烷
C.2-甲基-4-乙基庚烷D.4-甲基-2-乙基庚烷
15.某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物,該烴的分子式可能是()
A.C3H8B.C4H8C.C5H12D.C6H14
16.下列反應(yīng)中,以苯作原料,通過加成反應(yīng)制得的是()
A.溴苯B.硝基苯C.苯磺酸D.環(huán)己烷
17.煤或石油的加工方法中,可用于大量獲取乙烯和丙烯的是()
A.煤的干餾B.重油裂解
C.石油減壓分餾D.石油常壓分餾
18.在1L的密閉容器中,于一定溫度下進行2A(g)+B(g)2C(g)的可逆反應(yīng)。容器內(nèi)開始加入下列各組物質(zhì),在達到平衡時逆反應(yīng)速率最大的一組物質(zhì)是()
A.2molA1molBB.1molA1molB
C.1molA2molBD.1molB1molC
19.下列變化由加成反應(yīng)引起的是()
A.乙炔通入高錳酸鉀酸性溶液中,高錳酸鉀溶液褪色
B.乙烯在一定溫度、壓強和催化劑的作用下,聚合為聚乙烯
C.在一定條件下,苯滴入濃硝酸和濃硫酸的混合液中,有油狀物生成
D.石油裂解后所得氣體通入溴水中,溴水褪色
20.汽油燃燒產(chǎn)生的汽車尾氣中,所含的大氣污染物主要是()
A.碳的氧化物B.硫的氧化物C.氮的氧化物D.磷的氧化物
21.下列物質(zhì)中,既能發(fā)生加成反應(yīng),也能起取代反應(yīng),并能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的是()
A.氯仿B.苯C.甲苯D.乙烷
22.甲烷和丙烷混合氣的密度與同溫同壓下乙烷的密度相同,混合氣中甲烷和丙烷的體積比為()
A.2:1B.3:1C.1:3D.1:1
23.做飯時使用的天然氣(主要成分為甲烷)、液化石油氣(主要成分為C3H8)燃燒反應(yīng)的主要化學(xué)方程式分別為:
現(xiàn)有一套以液化石油氣為原料的灶具,欲改為燒天然氣,應(yīng)采取的措施是()
A.減小空氣進量,增大天然氣進量
B.減小空氣進量,減小天然氣進量
C.增大空氣進量,增大天然氣進量
D.增大空氣進量,減小天然氣進量
24.下列石油的煉制和加工過程中,屬于化學(xué)變化的是()
A.常壓分餾B.減壓分餾C.裂化D.裂解
25.下列各烴中,完全燃燒時生成的二氧化碳和水的物質(zhì)的量之比為2:1的是()
A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯
26.把一塊鐵鋁合金溶于足量的鹽酸中,通入足量氯氣,再加入過量氫氧化鈉溶液,過濾,把濾渣充分灼燒,得到的固體殘留物恰好跟原來合金的質(zhì)量相等,則此合金中,鐵、鋁質(zhì)量之比約為()
A.1:1B.3:1C.7:3D.1:4
27.0.1mol/LK2CO3溶液中,由于CO32-的水解,使得
c(CO32-)0.1mol/L。如果要使c(CO32-)更接近于0.1mol/L,可以采取的措施是()
A.加入少量鹽酸B.加入適量水
C.加入適當(dāng)KOHD.加熱
28.CH3COOH溶液與NaOH溶液反應(yīng),若反應(yīng)后溶液的pH為7,那么
A.H3COOH與NaOH的質(zhì)量相等
B.CH3COOH與NaOH的物質(zhì)的量相等
C.NaOH過量D.CH3COOH過量
29.10.可逆反應(yīng)2N2O5(氣)2N2O4(氣)+O2(氣)—Q進行到t1時達到平衡,t2時加熱到一定溫度后,停止加熱并保溫,t3時又建立新的平衡,下列圖中能表示上述情況的是()
30.反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q,在不同溫度、不同壓強(P1P2)下達到平衡時,混合氣體中的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為()
31.可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g),當(dāng)其它條件不變時,C的百分含量與溫度、壓強關(guān)系如圖3-5,圖3-6所示,下列說法正確的是()
A.達平衡后,使用催化劑C的百分含量變大
B.達平衡后升溫,平衡左移
C.方程式系數(shù)m+ne+f
D.達平衡后,增加A的量有利于平衡向正反應(yīng)方
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題號12345678910
答案
題號11121314151617181920
答案
題號21222324252627282930
答案
32.設(shè)反應(yīng)C+CO22CO(吸熱反應(yīng))的反應(yīng)速率為v1,N2+3H22NH3(放熱反應(yīng))的反應(yīng)速率為v2。對于上述反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)溫度升高時,v1和v2的變化情況為。
33.某可逆反應(yīng)mX+nYpZ在一定條件下達到平衡。
已知,m+n=p,X是固體,Z是氣體。如果對體系加壓,則化學(xué)平衡向方向移動,如果升高溫度時Y的轉(zhuǎn)化率降低,則正反應(yīng)
是熱反應(yīng)。
34.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應(yīng):aA+bBcC+dD,已知生成物C是固體,當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后,測得A減少了nmol,B減少了n/2mol,C增加了3n/2mol,D增加了nmol,此時反應(yīng)達到化學(xué)平衡。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)是:
a=b=c=d=
(2)如果只改變壓強,反應(yīng)速率發(fā)生變化,則反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是ABCD。
(3)如果只升高溫度,反應(yīng)一段時間后,測知這四種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。則該正反應(yīng)是熱反應(yīng)。
35.(1)在氯化銨的水溶液中,等距離離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
(2)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為0.2mol/L的下述八種溶液:①HNO3②H2SO4③CH3COOH④Ba(OH)2⑤NaOH⑥CH3COONa⑦KCl⑧NH4Cl這些溶液的由小到大的順序是(填寫序號)。
36.在新制的硝酸亞鐵溶液中,滴入少量濃鹽酸,可觀察到溶液變?yōu)樯?,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
37.現(xiàn)有100mlFeCl3FeCl2CuCl2的混合液,其中各種物質(zhì)的濃度均為1mol/L,在該混合溶液中加入一定量的鐵粉。
(1)當(dāng)反應(yīng)完畢時,鐵粉有剩余,此時:溶液中一定含有的金屬離子是其物質(zhì)的量是。不含有的金屬離子是
所得固體的成分是,其質(zhì)量比反應(yīng)前加入的鐵粉的質(zhì)量(填多或少)
(2)當(dāng)反應(yīng)完畢時,如果沒有固體物質(zhì)存在,反應(yīng)后溶液中一定含有的金屬離子是;其中物質(zhì)的量為定值的金屬離子是
它的物質(zhì)的量是。
38.1mol某不飽和烴可以和1molCl2發(fā)生加成反應(yīng),生成
2,3-二氯-2-甲基戊烷,則該不飽和烴是。
39.已知ABCD分別AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH是四種化合物中的一種,它們的水溶液之間的一些反應(yīng)現(xiàn)象如下:
①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
②B+D→白色沉淀,在空氣中放置,沉淀由白色轉(zhuǎn)化為紅褐色。
③C+D→白色沉淀,繼續(xù)加入D溶液,白色沉淀逐漸消失。
(1)試推斷A、B、C、D各是什么物質(zhì)
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A溶液+B溶液→白色沉淀
②C溶液與D溶液反應(yīng)后生成的白色沉淀溶解于D溶液中。
40.某地所生產(chǎn)的天然氣里含有90%甲烷、5%乙烷、3%二氧化碳、和2%氮氣(均為體積分?jǐn)?shù))。燃燒1000L,需要多少空氣?(假設(shè)體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況測定)
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高二化學(xué)下冊期末備考知識點復(fù)習(xí)
高二化學(xué)下冊期末備考知識點復(fù)習(xí)
高二化學(xué)下冊知識點(一)
有機物的溶解性
(1)難溶于水的有:各類烴、鹵代烴、硝基化合物、酯、絕大多數(shù)高聚物、高級的(指分子中碳原子數(shù)目較多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低級的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及鹽、氨基酸及
鹽、單糖、二糖。(它們都能與水形成氫鍵)。(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一種很好的溶劑,既能溶解許多無機物,又能溶解許多有機物,所以常用乙醇
來溶解植物色素或其中的藥用成分,也常用乙醇作為反應(yīng)的溶劑,使參加反應(yīng)的有機物和無機物均能溶解,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率。例如,在油脂的皂化反應(yīng)中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,讓它們在均相(同一溶劑的溶液)中充分接觸,加快反應(yīng)速率,提高反應(yīng)限度。
②苯酚:室溫下,在水中的溶解度是9.3g(屬可溶),易溶于乙醇等有機溶劑,當(dāng)溫度高高中化學(xué)選修5于65℃時,能與水混溶,冷卻后分層,上層為苯酚的水溶液,下層為水的苯酚溶液,振蕩后形成乳濁液。苯酚易溶于堿溶液和純堿溶液,這是因為生成了易溶性的鈉鹽。
③乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中更加難溶,同時飽和碳酸鈉溶液還能通過反應(yīng)吸收揮發(fā)出的乙酸,溶解吸收揮發(fā)出的乙醇,便于聞到乙酸乙酯的香味。
④有的淀粉、蛋白質(zhì)可溶于水形成膠體。蛋白質(zhì)在濃輕金屬鹽(包括銨鹽)溶液中溶解度減小,會析出(即鹽析,皂化反應(yīng)中也有此操作)。但在稀輕金屬鹽(包括銨鹽)溶液中,蛋白質(zhì)的溶解度反而增大。
⑤線型和部分支鏈型高聚物可溶于某些有機溶劑,而體型則難溶于有機溶劑。
⑥氫氧化銅懸濁液可溶于多羥基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成絳藍色溶液。
高二化學(xué)下冊知識點(二)
既能與強酸,又能與強堿反應(yīng)的物質(zhì)
(1)2Al+6H+==2Al3++3H2↑
2Al+2OH+2H2O==2AlO2+3H2↑
(2)Al2O3+6H+==2Al3++3H2O
Al2O3+2OH==2AlO2+H2O
(3)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
Al(OH)3+OH==AlO2+2H2O
(4)弱酸的酸式鹽,如NaHCO3、NaHS等等
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
NaHS+HCl==NaCl+H2S↑NaHS+NaOH==Na2S+H2O
(5)弱酸弱堿鹽,如CH3COONH4、(NH4)2S等等
2CH3COONH4+H2SO4==(NH4)2SO4+2CH3COOHCH3COONH4+NaOH==CH3COONa+NH3↑+H2O(NH4)2S+H2SO4==(NH4)2SO4+H2S↑(NH4)2S+2NaOH==Na2S+2NH3↑+2H2O
(6)氨基酸,如甘氨酸等
H2NCH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3ClH2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O
高二化學(xué)下冊《原電池》知識點復(fù)習(xí)
高二化學(xué)下冊《原電池》知識點復(fù)習(xí)
1.原電池的定義
電能的把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個電極上進行,從而形成電流。
3.構(gòu)成條件
兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng))。
4.正負極判斷
負極:電子流出的極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負極
正極:電子流入的極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),一般較不活潑金屬做正極
判斷方法:
①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
注意:Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
②根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負極;電子流動方向是由負極流向正極。
③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
④根據(jù)現(xiàn)象判斷:溶解的電極為負極,增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據(jù)離子的流動方向判斷:在原電池內(nèi)的電解質(zhì)溶液,陽離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負極。
5.電子、電流、離子的移動方向
電子:負極流向正極
電流:正極流向負極
陽離子:向正極移動
陰離子:向負極移動
6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)
負極(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(Cu):Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))
總反應(yīng):Zn+Cu2+=Zn2++Cu
7.原電池的改進
普通原電池的缺點:正負極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。
①改進辦法:
使正負極在兩個不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來。
②鹽橋:
把裝有飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
③鹽橋的作用:
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。
a.鹽橋中的電解質(zhì)溶液使原電池的兩部分連成一個通路,形成閉合回路
b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流
④鹽橋的工作原理:
當(dāng)接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進入溶液,電子通過導(dǎo)線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導(dǎo)致原電池不產(chǎn)生電流。
鹽橋中的鉀離子進入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)進行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。
【說明】鹽橋使用一段時間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。
⑤原電池組成的變化:
原電池變化:改進后的原電池由兩個半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個半電池中不同,兩個半電池中間通過鹽橋連接。
高二化學(xué)下冊期末復(fù)習(xí)知識點整理
高二化學(xué)下冊期末復(fù)習(xí)知識點整理
1檢驗酒精中是否含水無水CuSO4,變藍
2能使溴水褪色的烯、炔(苯、烷不能)
3能使KMnO4酸性溶液褪色的烯、炔(苯、烷不能)
4能發(fā)生加聚反應(yīng)的含C=C雙鍵的(如烯)
5能發(fā)生消去反應(yīng)的是乙醇(濃硫酸,170℃)
6能發(fā)生酯化反應(yīng)的是醇和酸
7燃燒產(chǎn)生大量黑煙的是C2H2、C6H6
8屬于天然高分子的是淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠(油脂、麥芽糖、蔗糖不是)
9屬于三大合成材料的是塑料、合成橡膠、合成纖維
高二下學(xué)期化學(xué)知識點(二)
1.化學(xué)反應(yīng)速率:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢程度的物理量。在容積不變的反應(yīng)器中,通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2.影響因素
1)內(nèi)因:參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
2)外因:主要是指濃度、溫度、壓強和催化劑,另外還有光、超聲波、激光、攪拌、固體表面積、形成原電池等。
高二下學(xué)期化學(xué)知識點(三)
1常用來制葡萄糖的是淀粉
2能發(fā)生皂化反應(yīng)的是油脂
3水解生成氨基酸的是蛋白質(zhì)
4水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖的是淀粉、纖維素、麥芽糖
5能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)的是乙酸
6有毒的物質(zhì)是甲醇(含在工業(yè)酒精中);NaNO2(亞硝酸鈉,工業(yè)用鹽)
7能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H2的是含羥基的物質(zhì)(如乙醇、苯酚)
8能發(fā)生水解的是酯、油脂、二糖、多糖、蛋白質(zhì)
9能還原成醇的是醛
10能作植物生長調(diào)節(jié)劑、水果催熟劑的是乙烯
高二化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案:脂肪烴
高二化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案:脂肪烴
高一學(xué)的甲烷CH4、乙烯C2H4等都是脂肪烴。像甲烷這樣只含C—C單鍵的叫飽和脂肪烴(飽和烴,烷烴),乙烯等含有C=C雙鍵、或碳碳三鍵的叫不飽和脂肪烴(不飽和烴,烯烴或炔烴)?;瘜W(xué)中的同義詞很多,含義完全相同,不必細究其區(qū)別。
烴:烴類、碳氫化合物
脂肪烴:不含苯環(huán)的烴,包括烷烴、烯烴、炔烴三種。烷烴即飽和脂肪烴,烯烴、炔烴是不飽和脂肪烴。
鏈烴、脂環(huán)烴:含有環(huán)的脂肪烴稱為脂環(huán)烴,無環(huán)的脂肪烴稱為鏈烴。教材若不特殊說明,均指鏈烴。
飽和烴:飽和脂肪烴,烷烴
不飽和烴:不飽和脂肪烴,不飽和烴,包括烯烴、炔烴。含C=C雙鍵為烯烴,含碳碳三鍵為炔烴。
一、烷烴
烷烴的通式為CnH2n+2(n=1),最簡單的烷烴是甲烷。烷烴中C—C間均是單鍵,含多少個碳原子,就稱為××烷,10個碳原子以內(nèi),以甲、乙、丙、丁……壬、癸命名,從含11個碳原子開始,以中文的數(shù)字來命名。
1.1烷烴的一些物理性質(zhì)(色、味、態(tài)、密、溶等)
有機物物理性質(zhì):結(jié)構(gòu)相似的有機物,隨相對分子質(zhì)量增加,分子間相互作用力逐漸增大——
狀態(tài):逐漸從氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)。常溫常壓下,含4個碳原子以內(nèi)的脂肪烴為氣體,含5-10幾碳原子的為液體,并逐漸呈現(xiàn)為固體。
密度:逐漸增大,從含5個碳原子的戊烷、戊烯的0.6X開始逐漸增大,但是均小于1,密度小于水。
溶解度:逐漸減?。ㄔ谒校?br>
熔點:逐漸升高
沸點:逐漸升高。含5個碳原子的戊烷的沸點是36°C,18烷的沸點是300多度;1-戊烯的沸點是30°C,1-庚烯的沸點是93.6°C,等等。
1.2甲烷的性質(zhì)
甲烷在常溫下是無色、無味的氣體,密度比空氣?。?biāo)準(zhǔn)狀況下,0.717g/mL),難溶于水,能夠燃燒。
注意:氣體密度都與空氣比較。空氣的加權(quán)平均分子質(zhì)量是28.6,相對分子質(zhì)量小于28.6的氣體比空氣輕,常見的有氦氣(填充氦氣球)、甲烷(天然氣)、氨氣、乙烯、乙炔(電石氣)等幾種。
高二化學(xué)路有機化合物的分類學(xué)案高二化學(xué)路有機化合物的分類學(xué)案
圖2、甲烷CH4分子的正四面體結(jié)構(gòu)圖3、乙烯C2H4分子的平面結(jié)構(gòu)
紅球——C原子綠球——C原子
藍球——H原子白球——H原子
甲烷可以發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng):
(1)氧化反應(yīng)(燃燒):甲烷可以在空氣或氧氣中完全燃燒生成CO2和水,同時放出大量熱。
(2)取代反應(yīng):在光照條件下,甲烷可以與鹵素發(fā)生取代反應(yīng),生成多鹵代甲烷的混合物。
烷烴都可以發(fā)生這兩類反應(yīng)。
1.3反應(yīng)類型
無機物反應(yīng)有四種基本類型、兩大類反應(yīng),四種類型是化合、分解、置換和復(fù)分解反應(yīng),兩大類是氧化還原、非氧化還原反應(yīng),這比較適合于無機物。
對于有機物,這四種基本類型就力不從心了,例如烴類燃燒的反應(yīng),就無法歸結(jié)于以上四種反應(yīng)類型。
燃燒
CH4+3O2=====2CO2+3H2O
以上四種反應(yīng)類型不怎么適合于有機物,所以引進了“取代反應(yīng)”、“加成反應(yīng)”、“聚合反應(yīng)(加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng))”的概念,氧化還原反應(yīng)簡稱為“氧化反應(yīng)”。有機物反應(yīng)“副反應(yīng)多、反應(yīng)速率慢并可能需要催化劑、產(chǎn)物復(fù)雜”的三大特點逐漸顯露出來。
取代反應(yīng)
烷烴能發(fā)生取代反應(yīng),例如乙烷與氯氣生成CH3—CH2Cl(分子中的碳碳骨架不變,只是某個原子被取代)
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乙烷氯氣一氯乙烷氯化氫
反應(yīng)特點:在光照提供能量的條件下,乙烷分子的一個C—H鍵、氯分子的Cl—Cl分別斷裂,一個Cl原子進入到乙烷分子中,剩下的一個Cl原子接收了乙烷掉下來的那個H原子,形成了一氯乙烷、氯化氫兩種新的分子,這就是取代反應(yīng)的本質(zhì)。
取代反應(yīng)一般不會停下來,生成的一氯乙烷會繼續(xù)與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),產(chǎn)物是多種氯代烴的混合物。
再次強調(diào):烷烴中的碳原子都是SP3雜化,“正四面體”結(jié)構(gòu),各個化學(xué)鍵的鍵角都接近109°28,空間很舒展,其他分子接近的機會較少,要想反應(yīng)就必須拉斷化學(xué)鍵,能量必不可少。
烷烴SP3雜化的正四面體結(jié)構(gòu)、烯烴的SP2雜化的平面結(jié)構(gòu)、炔烴SP雜化的線型結(jié)構(gòu)都是閱讀內(nèi)容,高考基本不涉及,但是月考、期考少不了,所以不要放棄。
二、烯烴
烯烴是分子中含碳碳雙鍵的脂肪烴,普通烯烴含有一個碳碳雙鍵。若含兩個碳碳雙鍵叫×二烯(例如,丁二烯),含多個碳碳雙鍵叫×某烯(例如,己三烯)。(為什么強調(diào)是脂肪烴,因為要與苯等芳香烴有區(qū)別)
烯烴通式CnH2n(n=2),最簡單的烯烴是乙烯C2H4,結(jié)構(gòu)簡式CH2=CH2。乙烯分子中的六個原子均在一個平面中(圖3)。(丙烯CH3—CH=CH2九個原子是否在一個平面中?)
石蠟油在熾熱的碎瓷片作用下可以生成乙烯等烯烴。
2.1乙烯及烯烴的性質(zhì)
在常溫下乙烯是無色、略帶魚腥味的氣體,容易燃燒,在空氣燃燒火焰明亮并伴隨有黑煙。
乙烯可以發(fā)生氧化反應(yīng)(燃燒)、加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)。
(1)氧化反應(yīng)(燃燒):乙烯可以在空氣或氧氣中燃燒,生成二氧化碳和水,并放出大量熱,這也是所有烴、絕大多數(shù)有機物都可以發(fā)生的反應(yīng)。
(2)氧化反應(yīng):乙烯可使酸性高錳酸鉀(紫色)褪色,產(chǎn)物不討論,這是鑒別甲烷和乙烯的特征反應(yīng)。
(3)加成反應(yīng)
烯烴由于存在碳碳雙鍵,化學(xué)性質(zhì)比烷烴活潑。乙烯可以與一些小分子發(fā)生加成反應(yīng),這些小分子包括氫氣、鹵素(Cl2、Br2等)、水、鹵化氫(HCl、BrCl)等。
烯烴和炔烴容易發(fā)生加成反應(yīng),例如乙烯與溴生成CH2Br—CH2Br(在四氯化碳溶液中反應(yīng),溴的溶液性好)的加成反應(yīng)(有不飽和鍵被打開,小分子分別鏈接到不飽和鍵的兩個碳上,碳碳骨架發(fā)生了變化)
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乙烯溴1,2-二溴乙烷
反應(yīng)特點:Br原子最外層七個電子,吸電子形成“八點子”穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的能力強,所以從C=C雙鍵側(cè)面接近乙烯分子,抓住沒有與H原子城建的那兩個電子,生成新的化合物,好像是“化合反應(yīng)”,其實叫做加成反應(yīng)。
這個反應(yīng)非常容易進行。
注意:1)碳碳不飽和鍵處的兩個碳原子都是SP2雜化的“平面結(jié)構(gòu)”,碳原子形成三個化學(xué)鍵,鍵角都是120°,上下平面空擋較大,給了其他分子接近并“加成”的機會。2)反應(yīng)是在四氯化碳溶液中進行。
(4)聚合反應(yīng)(分為加聚、縮聚兩種)
乙烯還可以發(fā)生另外一類反應(yīng),聚合反應(yīng)。這也是烯烴、炔烴等不飽和烴的通性。
不飽和烴可以發(fā)生聚合反應(yīng),例如乙烯生成聚乙烯(碳碳不飽和鍵打開,分子之間鍵合,相互鏈接成長鏈)。
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乙烯聚乙烯
反應(yīng)特點:在催化劑作用下,第一個乙烯分子的碳碳雙鍵斷裂,進攻第二個乙烯分子,依次首尾相連,形成長鏈,有點像“連鎖反應(yīng)”。
2.2二烯烴的加成反應(yīng)
分子中含兩個碳碳雙鍵的烯烴叫做二烯烴,例如1,3-丁二烯,1,5-己二烯等。如果兩個碳碳雙鍵是相鄰的,會呈現(xiàn)出異乎尋常的化學(xué)性質(zhì)。(這部分是閱讀內(nèi)容,可能期考不考,但是2010年高考涉及到了)
1,3-丁二烯的兩個碳碳雙鍵相鄰,二者互相影響,其加成反應(yīng)會沿著兩條路線進行,因而有兩種產(chǎn)物。第一條反應(yīng)路線:
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1,3-丁二烯3,4-二氯-1-丁烯
這條路線是容易理解的,一個碳碳雙鍵打開,氯分子加成到兩個碳上。第二條路線:
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1,3-丁二烯1,4-二氯-2-丁烯
有些不可思議??!這個是大學(xué)才涉及到內(nèi)容,現(xiàn)在壓縮到中學(xué)的閱讀內(nèi)容里邊了,在高考時候涉及到這類反應(yīng),會有提示,到時候你別覺得突兀就行!
2.3烯烴的順反異構(gòu)體
分子中含有碳碳雙鍵的脂肪烴,叫做烯烴。烯烴的通式為CnH2n(n=1),最簡單的烯烴是乙烯,復(fù)習(xí)一下乙烯的性質(zhì)。
在前面講過了有機物的三種同分異構(gòu)體:1)骨架不同的同分異構(gòu)體(最常見);2)不飽和鍵位置不同的位置異構(gòu)體;3)官能團不同的同分異構(gòu)體。本節(jié)課講第四種同分異構(gòu)體——碳碳雙鍵所連的原子(團)不同的位置異構(gòu)體。
乙烯、丙烯、1-丁烯沒有順反異構(gòu)體,從2-丁烯開始,會產(chǎn)生順反異構(gòu)體,最常見的就是2-丁烯,結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CH=CH—CH3。它們的兩種順反異構(gòu)體的名字分別叫做順-2-丁烯,反-2-丁烯。
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極性強弱
分子間作用力強弱
首先看物理性質(zhì)。
這明顯是兩種物質(zhì):順-2-丁烯分子中的兩個甲基在碳碳雙鍵的同一側(cè),其熔點低、沸點高、密度大,說明容易以液態(tài)的形式存在,分子之間的作用力強——原因在于分子的極性強,事實的確如此!
反-2-丁烯分子中的兩個甲基在碳碳雙鍵的兩側(cè),對稱性極好,非極性,分子間的作用力小,不容易以液體形式存在,因此熔點高(熔化難一些)、沸點低(蒸發(fā)容易一些)、密度小一些。
三、炔烴
分子中含有碳碳三鍵的脂肪烴叫做炔烴,炔烴的通式是CnH2n-2(n=2)。炔烴的化學(xué)性質(zhì)與烯烴類似,但是比烯烴更活潑。最簡單的炔烴是乙炔C2H2。
乙炔分子中的兩個碳原子是SP雜化,最外層兩個電子直接成鍵,剩余兩個電子分布在垂直于成鍵的空間,因此乙炔分子是線型結(jié)構(gòu),四個原子在一條直線上。乙炔的結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H,結(jié)構(gòu)簡式HC≡CH。
3.1乙炔的性質(zhì)
常溫下,乙炔是無色、無味的氣體,微溶于水(與乙烯比較,乙烯難溶于水),易溶于有機溶劑。
3.2乙炔的實驗室制取
生活中的乙炔焊槍所用的乙炔來自于電石與水的反應(yīng),因此帶有電石味。
CaC2+2H2O==Ca(OH)2+C2H2↑——反應(yīng)進行得非常劇烈,所以經(jīng)常不用水而用食鹽水
3.3乙炔的反應(yīng)
炔烴的化學(xué)性質(zhì)與烯烴的反應(yīng)非常相似,只是比烯烴更活潑。
乙炔也可以發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和聚合反應(yīng)。
(1)氧化反應(yīng)(燃燒)
類似于烷烴、烯烴,炔烴也可以在空氣或氧氣中燃燒,生成二氧化碳和水。乙炔在空氣中燃燒,會冒出更多的黑煙,是由于乙炔含碳量太高,燃燒不充分,有碳顆粒產(chǎn)生的緣故。
(2)氧化反應(yīng)
類似于乙烯,乙炔也能夠使溴的四氯化碳溶液褪色,使酸性高錳酸鉀溶液褪色,產(chǎn)物不研究,這兩個反應(yīng)作為鑒別乙炔與甲烷的特征反應(yīng)。乙炔的這兩個反應(yīng)比乙烯的反應(yīng)更容易,更迅速。
(3)加成反應(yīng)
乙炔分子中含有C≡C,因此可以與氫氣、鹵素、水、鹵化氫等小分子發(fā)生兩次加成反應(yīng)。以乙炔與溴的加成反應(yīng)為例,第一步反應(yīng)
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乙炔
反應(yīng)還可以繼續(xù)進行
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1,2-二溴乙烯
生活上一種重要建材PVC(聚氯乙烯)的原料氯乙烯,就是乙炔與氯化氫在160°C、催化劑作用下生產(chǎn)的。
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四、脂肪烴的來源及應(yīng)用
三大化石燃料是脂肪烴的主要來源,依次是石油、煤、天然氣。石油含有1-50幾個碳原子的鏈烷烴、環(huán)烷烴,通過常壓分餾、減壓分餾、催化裂化、催化裂解、催化重整等五個步驟,可以得到日常生產(chǎn)生活所需要的各種產(chǎn)品。
4.1石油
(1)分餾
分餾,是蒸餾的一種方式,可以按照各組分的沸點,一次被蒸餾物分成若干個組分。石油分餾分為常壓和減壓兩種工藝,常壓分餾可以依次得到石油氣、汽油、煤油、柴油等,減壓分餾得到潤滑油、石蠟等相對分子質(zhì)量較大的烷烴。
(2)裂化和裂解
催化裂化,是將相對分子質(zhì)量較大的烷烴分子打碎,生產(chǎn)汽、煤、柴油等的工藝。催化裂解,是將各組分的分子繼續(xù)打碎,生產(chǎn)乙烯、丙烯、丁烯等有機小分子的工藝。教材里沒有詳細區(qū)別兩種工藝的區(qū)別。
(3)催化重整
在催化劑作用下,讓各種脂肪烴分子重新組合成某些用途更大的脂肪烴、芳香烴分子的工藝。
4.2天然氣
用常壓分餾、減壓分餾、催化裂化、催化裂解等方法,將石油打碎的最輕的產(chǎn)品就是天然氣,其中80%-90%是甲烷(體積),這是一種比較清潔的燃料和化工原料。
4.3煤
煤中可以提取到煤焦油,含有各種芳香烴。但是煤資源相對于石油更匱乏,用煤制取烴類一是安全問題,二是環(huán)境污染問題,已經(jīng)不是近年來發(fā)展的重點。
生活中常見的能源,家庭廚房目前使用的有三種:
天然氣:或者稱為管道氣,主要成分是甲烷。
液化石油氣(LPG):是含3-4個碳原子的烷烴、烯烴的混合物,含有丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等。
煤氣:煤氣化后的產(chǎn)物,主要成分CO,劇毒,也是煤礦中易爆炸的“瓦斯”,非常危險,已逐漸被淘汰。
還有一種生活中常見的脂肪烴——丁烷氣:氣體打火機中填充的壓縮氣體,是正丁烷(沸點-0.5°C)和異丁烷(沸點-11.7°C)的混合物。