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化学必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物优秀巩固练习
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这是一份化学必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物优秀巩固练习，共6页。试卷主要包含了煤的组成，燃煤面临的问题等内容，欢迎下载使用。
1.天然气的主要成分为甲烷(含量为80%-97%)，可燃冰（天然气水合物）的主要成分也是甲烷
2.煤的组成：煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。
有机化合物除含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素，无机物主要含硅、铝、钙、铁等元素。
3.燃煤面临的问题：
直接烧煤会产生大量的大气污染物，如硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等，因此燃煤面临的主要问题为：
①如何降低燃煤污染、提高燃煤的热效率;②煤的综合利用。
4．石油的组成
石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，主要包括各种烷烃、环烷烃和芳香烃．石油中所含元素主要有碳和氢两种元素．
5．石油的分馏
（1）石油是以含多种烃为主的混合物，没有固定的沸点．加热石油，沸点低的烃（含碳原子数较少的）先汽化，其蒸气经冷凝变为液体首先从混合物里分离出来；随着温度的升高，沸点较高的烃（含碳原子数较多的）再汽化，经过冷凝也从混合物里分离出来．通过不断地加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物，这种方法称为石油的分馏．
（2）石油经过分馏后得到的一系列产物有石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥清等．
（3）分馏石油得到的各种馏分仍是混合物．
6．石油的裂化
（1）石油裂化的原理：在一定条件（加热、使用催化剂）下，使相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃．如：十六烷的裂化反应：
C16H34eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))C8H16＋C8H18．
（2）石油裂化的目的：提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量．
考点2 甲烷的存在与用途
(1)甲烷的存在
甲烷是天然气、沼气、石油气和煤矿坑道气(或瓦斯)的主要成分。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)甲烷的主要用途
甲烷易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O并放出大量的热，因此甲烷可用作燃料。天然气和沼气都是理想的清洁能源。甲烷还可用作化工原料。
甲烷的组成与结构
注意：一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时，无论这4个原子是否相同，都分别在四面体的顶点上，但不一定为正四面体，也不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。
考点3 甲烷的性质
1．甲烷的物理性质
2.甲烷的化学性质
(1)甲烷的燃烧
①
②甲烷燃烧的化学方程式为CH4＋2O2eq \(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O。
注意：点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在4.9%～16%(体积)范围内时，遇火花发生爆炸。
(2)甲烷的稳定性
(3)甲烷的取代反应
①A中发生反应的化学方程式为CH4＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl
CH2Cl2＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CCl4＋HCl
②取代反应是指有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。CH4和Cl2反应的四种取代产物都难溶于水，常温下除一氯甲烷是气体外，其他三种都是油状液体。
小结：
甲烷的取代反应
考点4 石油的裂解
（1）石油裂解的原理：裂解是采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃．裂化和裂解都是化学变化．石油裂解气里乙烯的含量比较高．
（2）石油裂解的目的：是为了获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，做为有机化工原料．
【小结】
石油炼制方法比较
裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃，裂解所需温度比裂化所需的温度更高，裂化和裂解的原料、目的和产品不同．石油分馏产物、裂解及裂化产物均是混合物，没有固定熔、沸点．裂化汽油和分馏汽油的成分不同．
考点5 乙烯的结构和性质
1.乙烯的结构
空间结构：所有C、H原子都在同一平面上．
2.乙烯的物理性质
3.乙烯的化学性质
a．乙烯的氧化反应
（1）
（2）乙烯可以作水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。
b．乙烯的加成反应
（1）加成反应：有机物分子中双键上的碳原子与其他原子（或原子团）直接结合生成新的化合物分子的反应叫加成反应．如将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是溶液颜色退去，生成了1,2二溴乙烷．
（2）乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与H2、HCl、Cl2、H2O等发生加成反应，
CH2===CH2＋H2eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))CH3—CH3
CH2===CH2＋HCleq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))CH3CH2Cl
CH2===CH2＋Cl2―→
CH2===CH2＋H2Oeq \(―――→,\s\up7(一定条件))CH3CH2OH
（3）聚乙烯（CH2—CH2）在日常生活中用途很广，是一种高分子化合物，如用做食品保鲜膜、水管材料等．它是由乙烯分子在一定条件下相互加成得到的，
nCH2===CH2eq \(――→,\s\up7(一定条件))[ CH2—CH2 ]n
例题精析
【例题1】天然气、煤和石油
下列有关自然资源的开发利用的叙述正确的是( )
A．天然气是一种清洁的化石燃料
B．金属铝的冶炼可采取电解熔融氯化铝的方法
C．石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化
D．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得
【答案】A
【例题2】烷烃的结构和性质
运动会火炬一般使用丙烷作为燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是( )
A.丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.1 ml丙烷在光照条件下,最多可以与8 ml Cl2发生取代反应
D.丙烷发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种
【答案】C
【例题3】烷的性质
下列烷烃在光照下与氯气反应,生成一氯代烃种类最多的是( )
A. B. C.CH3CH2CH2CH3 D.
【答案】B
【例题4】烯的性质
下列有关乙烯化学性质的说法，错误的是（ ）
A．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于乙烯发生了氧化反应
B．乙烯可在氧气中燃烧，该反应属于乙烯的氧化反应
C．将乙烯通入溴水中，反应后得到均一、透明的液体
D．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应属于加成反应
【答案】C
【例题5】烷和烯的性质
制取一氯乙烷，采用的最佳方法是（ ）
A．乙烷和氯气取代反应B．乙烯和氯气加成反应
C．乙烯和HCl加成反应D．乙烷和HCl作用
【答案】C
【例题6】烷和烯的性质
设计实验验证乙烯通入溴水发生的不是取代反应．
【答案】 比较通入乙烯前后溴水的酸性强弱，通入乙烯之后溴水的酸性减弱，说明发生的不是取代反应．
【例题7】烷和烯的性质
如何区分甲烷和乙烯？甲烷中混有乙烯时如何除去？
【答案】乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水退色，由此可区别甲烷（烷烃）和乙烯（烯烃）．乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，因此CH4中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去（引入新的杂质），应用溴水洗气除去，并用浓硫酸干燥，或用Br2的CCl4溶液洗气除去．
【例题8】如图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯，并检验乙烯性质的实验。
回答下列问题：
(1)从装置A中出来的气体中含有烷烃和________。
(2)B中酸性高锰酸钾溶液______，这是因为生成的气体被_____(填“氧化”或“还原”)，反应类型为______。
(3)C中溴的四氯化碳溶液______，发生反应的化学方程式：____，反应类型为______。
(4)在D处点燃之前必须进行的操作是_______，燃烧时反应的化学方程式为______。
【答案】乙烯 褪色 氧化 氧化反应 褪色 加成反应 检验气体纯度
分子式
电子式
结构式
空间构型
甲烷分子结构模型
CH4
正四面体结构，C原子位于正四面体中心，H原子位于四个顶点上
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气小
难溶于水
燃烧现象
检验产物
方法
现象
结论
淡蓝色火焰
在火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁有水珠产生
生成了水
在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯
烧杯内壁变浑浊
生成了二氧化碳
实验操作
实验现象
实验结论
酸性高锰酸钾溶液不退色
通常情况下，甲烷化学性质比较稳定，不能被酸性KMnO4溶液、H2O2等强氧化剂氧化，也不与强酸、强碱等物质反应
实验操作
实验现象
A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现；试管中有少量白雾；试管内液面上升；水槽中有固体析出
B装置：无明显现象
实验结论
CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应
反应条件
光照
反应物
甲烷能与氯气、溴蒸气、碘蒸气等卤素单质反应，但不能与氯水、溴水、碘水等反应
反应特点
(1)甲烷分子的一个氢原子被卤素单质的一个原子取代，下来的氢原子与卤素单质的另一个原子形成卤化氢；
(2)该反应为连锁反应，即使甲烷与氯气按1∶1混合反应，得到的有机产物也不是只有CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物
反应产物
不论如何控制反应物的用量，反应产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，五种产物中HCl最多
物质的量的关系
参加反应的Cl2的物质的量＝生成的HCl的物质的量＝有机产物中氯原子的物质的量
炼制方法
分馏
裂化
裂解
主要变化类型
物理变化
化学变化
化学变化
主要原料
原油
重油
石油分馏产品
（包括石油气）
目的
将石油分离成不同沸点范围的产物
提高轻质液体燃料的产量和质量
得到气态短链烃
主要产品
石油气、汽油、煤油、柴油及重油等
汽油等轻质燃油
乙烯、丙稀等小分子烃
颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
略小于空气
难
实验
现象
点燃乙烯
火焰明亮，伴有黑烟（乙烯分子里含碳量比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的），同时放出大量热
将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液退色
1.天然气的主要成分为甲烷(含量为80%-97%)，可燃冰（天然气水合物）的主要成分也是甲烷
2.煤的组成：煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。
有机化合物除含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素，无机物主要含硅、铝、钙、铁等元素。
3.燃煤面临的问题：
直接烧煤会产生大量的大气污染物，如硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等，因此燃煤面临的主要问题为：
①如何降低燃煤污染、提高燃煤的热效率;②煤的综合利用。
4．石油的组成
石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，主要包括各种烷烃、环烷烃和芳香烃．石油中所含元素主要有碳和氢两种元素．
5．石油的分馏
（1）石油是以含多种烃为主的混合物，没有固定的沸点．加热石油，沸点低的烃（含碳原子数较少的）先汽化，其蒸气经冷凝变为液体首先从混合物里分离出来；随着温度的升高，沸点较高的烃（含碳原子数较多的）再汽化，经过冷凝也从混合物里分离出来．通过不断地加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物，这种方法称为石油的分馏．
（2）石油经过分馏后得到的一系列产物有石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥清等．
（3）分馏石油得到的各种馏分仍是混合物．
6．石油的裂化
（1）石油裂化的原理：在一定条件（加热、使用催化剂）下，使相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃．如：十六烷的裂化反应：
C16H34eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))C8H16＋C8H18．
（2）石油裂化的目的：提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量．
考点2 甲烷的存在与用途
(1)甲烷的存在
甲烷是天然气、沼气、石油气和煤矿坑道气(或瓦斯)的主要成分。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)甲烷的主要用途
甲烷易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O并放出大量的热，因此甲烷可用作燃料。天然气和沼气都是理想的清洁能源。甲烷还可用作化工原料。
甲烷的组成与结构
注意：一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时，无论这4个原子是否相同，都分别在四面体的顶点上，但不一定为正四面体，也不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。
考点3 甲烷的性质
1．甲烷的物理性质
2.甲烷的化学性质
(1)甲烷的燃烧
①
②甲烷燃烧的化学方程式为CH4＋2O2eq \(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O。
注意：点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在4.9%～16%(体积)范围内时，遇火花发生爆炸。
(2)甲烷的稳定性
(3)甲烷的取代反应
①A中发生反应的化学方程式为CH4＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl
CH2Cl2＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CCl4＋HCl
②取代反应是指有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。CH4和Cl2反应的四种取代产物都难溶于水，常温下除一氯甲烷是气体外，其他三种都是油状液体。
小结：
甲烷的取代反应
考点4 石油的裂解
（1）石油裂解的原理：裂解是采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃．裂化和裂解都是化学变化．石油裂解气里乙烯的含量比较高．
（2）石油裂解的目的：是为了获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，做为有机化工原料．
【小结】
石油炼制方法比较
裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃，裂解所需温度比裂化所需的温度更高，裂化和裂解的原料、目的和产品不同．石油分馏产物、裂解及裂化产物均是混合物，没有固定熔、沸点．裂化汽油和分馏汽油的成分不同．
考点5 乙烯的结构和性质
1.乙烯的结构
空间结构：所有C、H原子都在同一平面上．
2.乙烯的物理性质
3.乙烯的化学性质
a．乙烯的氧化反应
（1）
（2）乙烯可以作水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。
b．乙烯的加成反应
（1）加成反应：有机物分子中双键上的碳原子与其他原子（或原子团）直接结合生成新的化合物分子的反应叫加成反应．如将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是溶液颜色退去，生成了1,2二溴乙烷．
（2）乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与H2、HCl、Cl2、H2O等发生加成反应，
CH2===CH2＋H2eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))CH3—CH3
CH2===CH2＋HCleq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))CH3CH2Cl
CH2===CH2＋Cl2―→
CH2===CH2＋H2Oeq \(―――→,\s\up7(一定条件))CH3CH2OH
（3）聚乙烯（CH2—CH2）在日常生活中用途很广，是一种高分子化合物，如用做食品保鲜膜、水管材料等．它是由乙烯分子在一定条件下相互加成得到的，
nCH2===CH2eq \(――→,\s\up7(一定条件))[ CH2—CH2 ]n
例题精析
【例题1】天然气、煤和石油
下列有关自然资源的开发利用的叙述正确的是( )
A．天然气是一种清洁的化石燃料
B．金属铝的冶炼可采取电解熔融氯化铝的方法
C．石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化
D．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得
【答案】A
【例题2】烷烃的结构和性质
运动会火炬一般使用丙烷作为燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是( )
A.丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.1 ml丙烷在光照条件下,最多可以与8 ml Cl2发生取代反应
D.丙烷发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种
【答案】C
【例题3】烷的性质
下列烷烃在光照下与氯气反应,生成一氯代烃种类最多的是( )
A. B. C.CH3CH2CH2CH3 D.
【答案】B
【例题4】烯的性质
下列有关乙烯化学性质的说法，错误的是（ ）
A．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于乙烯发生了氧化反应
B．乙烯可在氧气中燃烧，该反应属于乙烯的氧化反应
C．将乙烯通入溴水中，反应后得到均一、透明的液体
D．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应属于加成反应
【答案】C
【例题5】烷和烯的性质
制取一氯乙烷，采用的最佳方法是（ ）
A．乙烷和氯气取代反应B．乙烯和氯气加成反应
C．乙烯和HCl加成反应D．乙烷和HCl作用
【答案】C
【例题6】烷和烯的性质
设计实验验证乙烯通入溴水发生的不是取代反应．
【答案】 比较通入乙烯前后溴水的酸性强弱，通入乙烯之后溴水的酸性减弱，说明发生的不是取代反应．
【例题7】烷和烯的性质
如何区分甲烷和乙烯？甲烷中混有乙烯时如何除去？
【答案】乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水退色，由此可区别甲烷（烷烃）和乙烯（烯烃）．乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，因此CH4中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去（引入新的杂质），应用溴水洗气除去，并用浓硫酸干燥，或用Br2的CCl4溶液洗气除去．
【例题8】如图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯，并检验乙烯性质的实验。
回答下列问题：
(1)从装置A中出来的气体中含有烷烃和________。
(2)B中酸性高锰酸钾溶液______，这是因为生成的气体被_____(填“氧化”或“还原”)，反应类型为______。
(3)C中溴的四氯化碳溶液______，发生反应的化学方程式：____，反应类型为______。
(4)在D处点燃之前必须进行的操作是_______，燃烧时反应的化学方程式为______。
【答案】乙烯 褪色 氧化 氧化反应 褪色 加成反应 检验气体纯度
分子式
电子式
结构式
空间构型
甲烷分子结构模型
CH4
正四面体结构，C原子位于正四面体中心，H原子位于四个顶点上
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气小
难溶于水
燃烧现象
检验产物
方法
现象
结论
淡蓝色火焰
在火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁有水珠产生
生成了水
在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯
烧杯内壁变浑浊
生成了二氧化碳
实验操作
实验现象
实验结论
酸性高锰酸钾溶液不退色
通常情况下，甲烷化学性质比较稳定，不能被酸性KMnO4溶液、H2O2等强氧化剂氧化，也不与强酸、强碱等物质反应
实验操作
实验现象
A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现；试管中有少量白雾；试管内液面上升；水槽中有固体析出
B装置：无明显现象
实验结论
CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应
反应条件
光照
反应物
甲烷能与氯气、溴蒸气、碘蒸气等卤素单质反应，但不能与氯水、溴水、碘水等反应
反应特点
(1)甲烷分子的一个氢原子被卤素单质的一个原子取代，下来的氢原子与卤素单质的另一个原子形成卤化氢；
(2)该反应为连锁反应，即使甲烷与氯气按1∶1混合反应，得到的有机产物也不是只有CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物
反应产物
不论如何控制反应物的用量，反应产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，五种产物中HCl最多
物质的量的关系
参加反应的Cl2的物质的量＝生成的HCl的物质的量＝有机产物中氯原子的物质的量
炼制方法
分馏
裂化
裂解
主要变化类型
物理变化
化学变化
化学变化
主要原料
原油
重油
石油分馏产品
（包括石油气）
目的
将石油分离成不同沸点范围的产物
提高轻质液体燃料的产量和质量
得到气态短链烃
主要产品
石油气、汽油、煤油、柴油及重油等
汽油等轻质燃油
乙烯、丙稀等小分子烃
颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
略小于空气
难
实验
现象
点燃乙烯
火焰明亮，伴有黑烟（乙烯分子里含碳量比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的），同时放出大量热
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