安徽省蚌埠铁中高考化学《专题10第3讲 芳香烃 煤石油天然气的综合利用》.docx

安徽省蚌埠铁中高考化学《专题10第3讲 芳香烃 煤石油天然气的综合利用》.docx

《安徽省蚌埠铁中高考化学《专题10第3讲 芳香烃 煤石油天然气的综合利用》.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省蚌埠铁中高考化学《专题10第3讲 芳香烃 煤石油天然气的综合利用》.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

安徽省蚌埠铁中高考化学《专题10第3讲芳香烃煤石油天然气的综合利用》

第3讲　芳香烃　煤、石油、天然气的综合利用

[考纲要求]　1.以苯为例，了解芳香烃的基本结构、组成、性质。

2.了解煤、天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。

考点一　苯的结构和性质

1．苯的结构和芳香烃

苯的分子式为C6H6，结构简式为________或

________________________________________________________________________，

苯分子具有____________________结构，键与键的夹角为________；苯分子中不存在一般的碳碳双键，6个碳原子之间的键长、键能相等，是一种介于单键和双键之间的独特的键；分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物，属于芳香烃，苯是最简单的芳香烃。

2．苯的性质

（1）物理性质

苯为无色、有____________的液体，有毒，____溶于水，密度比水____，熔点仅为5.5℃。

（2）苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质，即易取代，能加成，难氧化。

①取代反应

卤代反应：

________________________________________________________________________；

硝化反应：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

磺化反应：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②加成反应：

________________________________________________________________________。

③氧化反应：

C6H6＋O26CO2＋3H2O，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。

1．能证明苯分子中不存在单、双键交替结构的事实是

________________________________________________________________________。

2．苯与溴反应时，采用的是纯溴还是溴水？

3．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。

（1）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式：

________________________，苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热。

但1,3环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1,3环己二烯________（填“稳定”或“不稳定”）。

（3）1866年凯库勒（右图）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结

构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列　　　　事实（填入编号）。

a．苯不能使溴水褪色

b．苯能与H2发生加成反应

c．溴苯没有同分异构体

d．邻二溴苯只有一种

（4）现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是

________________________________________________________________________。

考点二　苯的同系物与苯在结构和性质上的异同

1．相同点

（1）分子里都含有一个苯环；

（2）都符合通式CnH2n－6（n≥6）；

（3）燃烧时都能产生带浓烟的火焰，苯和苯的同系物燃烧反应的通式为

CnH2n－6＋O2nCO2＋（n－3）H2O；

（4）都能发生取代反应；

（5）均能发生加成反应，且1mol苯或苯的同系物均能与3molH2加成。

2．不同点

（1）甲基对苯环的影响

①苯的同系物比苯更容易发生苯环上的取代反应，苯主要发生一元取代，而苯的同系物能发生邻、对位取代，如苯与浓H2SO4、浓HNO3混合加热主要生成NO2，甲苯与浓HNO3、浓H2SO4混合加热在30℃时主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一元取代产物；在一定条件下易生成2,4,6－三硝基甲苯（TNT）。

②苯的同系物发生卤代反应时，在光照和催化剂条件下，卤素原子取代氢的位置不同，如

CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl；

CH3＋Cl2CH3Cl＋HCl。

（2）苯环对甲基的影响

烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。

苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，用此法可鉴别苯和苯的同系物。

特别提醒　苯的化学性质可概括为“易取代、难氧化、能加成”，苯的同系物的化学性质可概括为“易取代、易氧化、能加成”。

苯的同系物比苯更容易发生反应，是苯的同系物分子中苯环与侧链相互影响的结果。

4．己烯中混有少量甲苯，如何检验？

5．有下列物质：

①甲烷　②苯　③环己烷　④丙炔　⑤聚苯乙烯　⑥环己烯　⑦邻二甲苯

（1）既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是________；

（2）写出邻二甲苯与足量的氢气发生反应的化学方程式：

______________。

6．用一种试剂可将三种无色液体：

四氯化碳、苯、甲苯鉴别出来，这种试剂是（　　）

A．硫酸B．水

C．溴水D．酸性KMnO4溶液

考点三　煤、石油、天然气的综合利用

1．煤的综合利用

煤是由________和少量______组成的__________，主要含有____元素，还含有少量____、____、____、____等元素。

（1）煤的干馏

①原理：

把煤____________使其分解的过程。

煤的干馏是一个复杂的____________变化过程。

②煤的干馏产物

a．__________，b.__________，c.________，d.__________。

（2）煤的气化

将煤中的________转化为________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。

化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）煤的液化

①________液化

煤＋氢气液体燃料

②________液化

煤＋水水煤气甲醇等

2．天然气的综合利用

（1）天然气的主要成分是________，它是一种________的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

（2）天然气与水蒸气反应制取H2

原理：

________________________________________________________________________。

3．石油的综合利用

（1）石油的成分

石油主要是由多种____________组成的混合物。

所含元素以____、____为主，还有少量N、S、P、O等。

（2）石油的分馏、裂化、裂解的比较

石油炼制

分馏

催化裂化

裂解

常压

减压

原理

用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物

在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃

在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃

主要原料

原油

重油

重油

含直链烷烃的石油分馏产品（含石油气）

主要产品

溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油

润滑油、凡士林、石蜡、沥青、煤焦油

抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等

乙烯、丙烯、1,3丁二烯等

（3）直馏汽油和裂化汽油的区别

获得方法

主要化学成分

鉴别方法

直馏

汽油

原油直接分馏，物理变化

一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定

能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油

裂化

汽油

重油裂化，化学变化

含有C5～C11的烷烃和烯烃，性质活泼

4.各种工业制气的主要成分

名称

来源

主要成分

用途

高炉煤气

炼铁高炉

CO2、CO等

燃料

水煤气

水煤气炉

CO、H2等

燃料、化工原料

炼厂气

石油炼制厂

低级烷烃

燃料、化工原料

裂解气

裂解炉

“三烯二烷”

石油化工原料

焦炉气

炼焦炉

H2、CH4、C2H4等

燃料、化工原料

天然气

天然气田、油田

甲烷

燃料、化工原料

5.三大合成材料

（1）三大合成材料是指

________________________________________________________________________。

（2）聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

单体为______________，链节为________________，聚合度为________。

7．下列说法中，错误的是（　　）

A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油

C．天然气的主要成分是甲烷，开采天然气应做到安全规范的操作

D．煤中含有苯和甲苯，可用分馏的方法把它们分离出来

8．将下图所列仪器组装成一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏得到汽油和煤油。

（1）上图中A、B、C三种仪器的名称分别是____________。

（2）将以上仪器

（一）→（六），按连接顺序表示（用字母a，b，c……表示）：

e接i；______接______；k接l；______接______；________接______。

（3）A仪器中，c口是__________，d口是__________。

（4）蒸馏时，温度计水银球应在______________位置。

（5）在B中注入原油后，再加几片碎瓷片的目的是____________。

（6）给B加热，收集到沸点在60～150℃之间的馏分是________，收集到150～300℃之间的馏分是________。

9．如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。

资料一：

石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。

资料二：

石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。

某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如下图：

实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固