必修二来自石油和煤的两种基本化工原料.docx
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必修二来自石油和煤的两种基本化工原料
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时 乙 烯
一、烯烃的概念和组成
1.概念:
分子中含有一个__________的链烃,属于不饱和烃。
2.分子通式:
CnH2n(n≥2),最简单的烯烃为______。
二、乙烯
1.乙烯的工业制取原理
实验
操作
实验现象
B中溶液______。
C中溶液______。
D处点燃__________________。
实验结论
石蜡油分解的产物中含有不饱和烃
2.乙烯的组成与结构
分子式
电子式
结构简式
球棍模型
比例模型
乙烯的分子构型为____结构,即乙烯分子中的所有原子均共面。
3.乙烯的物理性质
颜色
气味
状态
溶解性
密度
无色
4.乙烯的化学性质
(1)氧化反应
①在空气中燃烧
化学方程式:
__________________________________________________。
现象:
__________________,同时放出大量的热。
②与酸性KMnO4溶液反应:
乙烯能被酸性KMnO4______,而使酸性KMnO4溶液______。
(2)加成反应
①概念:
有机物分子中的________________与其他________________直接结合生成新的
化合物的反应。
②乙烯与溴加成
乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应方程式为
________________________________________________________________________。
③完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式
a.乙烯与H2反应:
________________________________________________________________________。
b.乙烯与HCl反应:
________________________________________________________________________。
c.乙烯与水(H2O)反应:
________________________________________________________________________。
④加成反应与取代反应的区别
加成反应是有机物分子中____________两端的碳原子与其他原子或原子团__________生
成新的化合物的反应,其特点是:
“断一加二,都进来”。
“断一”是指双键或三键中
的一个不稳定键断裂;“加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不饱和碳原子上
各加上一个。
取代反应是分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所______的反应。
其特点是
“上一下一,有进有出”。
(3)加聚反应:
乙烯能自身发生加成反应生成高分子化合物聚乙烯,其反应方程式为
nCH2===CH2
5.乙烯的用途
(1)乙烯是重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
______的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中用作________。
知识点一 乙烯的组成和分子结构
1.关于乙烯的分子结构描述错误的是( )
A.乙烯的结构简式为CH2===CH2
B.乙烯是最简单的烯烃
C.乙烯分子中所有的原子都在同一平面上
D.乙烯分子中所有的原子都在一条直线上
2.下列有关说法不正确的是( )
A.乙烯分子没有同分异构体
B.乙烯的电子式为
C.含一个碳碳双键的烯烃的通式为CnH2n
D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高
知识点二 乙烯的性质
3.既可以用来鉴别乙烯和乙烷,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是( )
A.通入足量溴水中
B.在空气中燃烧
C.通入酸性高锰酸钾溶液中
D.在一定条件下通入氢气
4.下列说法中,错误的是( )
A.无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双
键有关
B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
知识点三 加成反应
5.下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH2===CH2+H—OH
CH3—CH2—OH
B.H2+Cl2
2HCl
C.C2H4+3O2
2CO2+2H2O
D.CH3—CH3+2Cl2
CH2Cl—CH2Cl+2HCl
6.下列不可能是乙烯加成反应产物的是( )
A.CH3CH3B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OHD.CH3CH2Br
知识点四 乙烯的用途
7.下列不属于乙烯用途的是( )
A.制造塑料B.制有机溶剂
C.作灭火剂D.作果实催熟剂
8.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是( )
A.石油的产量B.乙烯的产量
C.合成纤维的产量D.硫酸的产量
练基础落实
1.下列反应中能说明烯烃具有不饱和结构的是( )
A.燃烧B.取代反应
C.加成反应D.分解反应
2.下列关于乙烯的结构与性质的叙述,错误的是( )
A.乙烯分子中6个原子在同一平面内
B.乙烯与酸性KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色
C.乙烯分子没有同分异构体
D.乙烯分子的一氯代物只有一种结构
3.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
4.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都应验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈黄色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成
D.二者燃烧时都有黑烟生成
5.下列烃中只属于烯烃的是( )
6.烯烃在一定条件下发生氧化反应时,碳碳双键断裂,如
被氧化为
和
(或写为R3CHO),某烯烃氧化后生成两分子CH3CHO,一分子
,由此推断原烯烃是( )
A.CH2===CHCH2CH(CH3)CH===CH2
B.CH3CH===CH—CH===C(CH3)2
C.CH3CH===CHC(CH3)===CHCH3
D.CH3CH===CHCH===CHC(CH3)2
7.下列各反应中属于加成反应的是( )
①CH2===CH2+H—OH
CH3CH2OH
②H2+Cl2
2HCl
③
+H2
CH3—CH2—OH
④CH3—CH3+2Cl2
CH2Cl—CH2Cl+2HCl
A.①②B.②③C.①③D.②④
练方法技巧
——守恒法
8.把mmolC2H4和nmol氢气混合于密闭容器中,在适当的条件下生成了pmolC2H6,
若将所得的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和水,则需氧气( )
A.3.5pmolB.(3m+n/2)mol
C.(3m+n)molD.(3m+n/2-3p)mol
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
练综合拓展
9.为探究乙烯与溴的加成反应:
甲同学设计并进行了如下实验:
先用乙醇和浓硫酸为原
料制取乙烯,将生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了
加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙
烯中还可能含有少量浓硫酸的还原产物气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,
其理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体,它与溴水反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________,在验证过程中必须全部除去,为此乙同学设计了如图所示的实验装置:
请回答:
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ________;Ⅱ________;Ⅲ________;
Ⅳ________(选填序号)。
A.品红溶液B.NaOH溶液
C.浓硫酸D.酸性KMnO4溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可将上述乙除杂后的
气体通入溴水中,用pH试纸测反应后溶液的酸碱性,你认为是否合理________(填合理、
不合理),理由是_______________________________________________
__________________。
(4)乙烯通入溴水中,观察到的现象是____________________________;其反应方程式为
________________________。
(5)比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷
(沸点12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。
要得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法
是[用化学反应方程式(有机物用结构简式表示)]______________________
________________________。
该反应的类型是________反应。
决定氯乙烷能用于冷冻麻
醉应急处理的具体性质
________________________________________________________________________。
10.对于CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种烃,回答下列问题:
(1)等质量的上述五种烃,在相同状况下体积最大的是________。
(2)等质量的上述五种烃,完全燃烧时耗O2最多的是________,生成CO2最多的是
________,生成H2O最多的是________。
(3)在120℃、1.01×105Pa条件下,与足量的O2混合点燃,完全燃烧前后气体体积没
有变化的烃是________。
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时 乙 烯
基础落实
一、
1.碳碳双键
2.乙烯
二、
1.褪色 褪色 火焰明亮,有黑烟
2.C2H4
平面
3.稍有气味 气态 不溶于水 比空气略小
4.
(1)①C2H4+3O2
2CO2+2H2O 火焰明亮,有黑烟产生 ②氧化 褪色
(2)①不饱和碳原子
原子或原子团 ②CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br ③a.CH2===CH2+H2
CH3CH3 b.CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl c.CH2===CH2+H2O
CH3CH2OH ④双键或三键 直接结合 代替
5.
(1)乙烯
(2)催熟剂
对点训练
1.D
2.B [乙烯中2个碳原子间是碳碳双键,电子式应为
。
]
3.A
4.C [乙烯和甲烷的含氢量不同,相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后,产生水的质量也不同。
]
5.A [B项是化合反应;C项是氧化反应;D项是取代反应。
故选A。
]
6.B [A、C、D三项分别是乙烯与H2、H2O、HBr的加成反应产物;B项中2个Cl在同一个C上,不可能是乙烯的加成反应产物。
]
7.C 8.B
课后作业
1.C [加成反应是在不饱和键两端的碳原子上直接加上原子或原子团。
故加成反应为不饱和烃的特征反应。
]
2.B [乙烯分子为平面型分子,分子结构中含有一个碳碳双键,A项正确;乙烯与酸性KMnO4溶液反应属于氧化反应,B项错误。
]
3.C [A、B项只能说明乙烯分子中碳氢原子的个数比为1∶2;D项中可说明乙烯分子中含有不饱和键;C项由加成反应的原理可确定乙烯分子中只含有一个双键。
]
4.B [可燃性气体点燃前都必须验纯,B项正确;甲烷、乙烯的含碳量不同,燃烧现象不同,前者为淡蓝色火焰,后者火焰明亮,并有黑烟。
]
5.A [烯烃是分子结构中只含有一个碳碳双键的烃,B项中含有两个碳碳双键,C项中含有一个碳碳双键和一个三键,D项中虽然含有一个碳碳双键,但分子中含有Cl,故不属于烯烃。
]
6.C [将生成物中的氧原子去掉可得两个
、一个
,然后将不饱和的碳原子连接起来,得
,C项符合题意。
]
7.C [本题难点是对③项的判断,
分子里有一个不饱和碳原子,另一个不饱和原子不是碳原子而是氧原子,这些不饱和原子组成的原子团为
,反应是H—H分子里的氢原子跟
里的不饱和原子直接结合的反应,由此可知,反应符合加成反应的概念,是加成反应。
]
8.B [由于不能确定C2H4和H2是否完全反应,故不能按C2H6的物质的量计算耗氧量,应依据C2H4和H2的物质的量进行计算。
]
9.
(1)不能 乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯时,生成的气体中可能含有SO2,SO2也能使溴水褪色
(2)2H2O+Br2+SO2===2HBr+H2SO4 ①A B A D ②Ⅲ中品红溶液不褪色,Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色
(3)合理 若发生取代反应,必有HBr生成,溶液呈酸性
(4)溴水褪色,下层有无色油状物生成
CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
(5)CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl
加成 氯乙烷(沸点12.27℃)沸点低,迅速汽化吸热降温
解析
(1)乙醇与浓硫酸反应,在一定条件下可以产生乙烯、乙醚,同时可能伴随着产生SO2等还原性气体,使高锰酸钾溶液褪色,所以甲同学的实验不能说明乙烯与溴水发生了加成反应;
(2)SO2能被溴水氧化为硫酸,Br2被还原为溴离子。
①验证过程中必须全部除去SO2,首先是检验二氧化硫的存在,然后是二氧化硫的吸收,再后来是检验二氧化硫是否被吸收完全,最后验证乙烯的性质。
(3)若乙烯与溴的反应是取代反应,则应该有溴化氢生成,用pH试纸测反应后溶液应该呈酸性,如果没有呈酸性,则证明发生的是加成反应。
所以丙同学的设计是合理的。
(5)得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是加成反应。
10.
(1)CH4
(2)CH4 C3H4 CH4 (3)CH4、C2H4、C3H4
解析 等质量的气体,摩尔质量小的,物质的量大,在相同条件下所占体积也大。
等质量的烃耗O2量由
决定,在120℃、1.01×105Pa条件下,反应前后气体体积不变,则y=4。
第2课时 苯
一、苯
1.苯的物理性质
颜色
状态
毒性
在水中的
溶解度
密度(与水相比)
2.苯的分子结构
分子式
结构式
结构简式
空间构型
碳碳键
介于____________之间的独特的键
3.苯的化学性质
(1)苯的氧化反应
①苯在空气中燃烧时发出______的火焰,有浓烟产生。
化学方程式为
______________________________________________________。
②苯不能使酸性KMnO4溶液______。
(2)苯的取代反应
①与Br2反应
在Fe或FeBr3催化作用下,苯与液溴反应生成溴苯,溴苯的密度比水的____,化学方程
式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②与HNO3反应(硝化反应)
在浓H2SO4作用下,苯在50~60℃时与浓硝酸反应,化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
浓硫酸的作用是____________。
反应在____条件下进行。
(3)苯与氢气的加成反应
在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式为
________________________________________________________________________。
4.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
(1)苯分子中6个碳原子之间的键__________(键长相等)。
(2)苯______使酸性KMnO4溶液褪色。
(3)苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生______反应。
(4)
和
为__________物质。
5.苯的发现及用途
(1)__________是第一个研究苯的科学家,德国化学家__________确定了苯环的结构。
(2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的__________。
二、芳香烃和苯的同系物
1.芳香烃:
分子结构中含有一个或多个______的烃。
2.苯的同系物:
分子结构中只含有______苯环且取代基为__________的芳香烃,其分子
通式为CnH2n-6(n≥6)。
知识点一 苯的分子结构
1.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色 ②苯中碳碳键的键长均相等 ③苯能在一定条件下
跟H2加成生成环己烷 ④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构 ⑤苯在FeBr3存在的条件
下同液溴可以发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③④⑤B.①③④⑤
C.①②④⑤D.①②③④
2.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一个平面的是( )
A.CH2===CHCl
D.CH3—CH===CH2
知识点二 苯的物理性质
3.下列各组物质,可用分液漏斗分离的是( )
A.溴与溴苯B.溴苯与水
C.酒精与水D.苯与硝基苯
4.苯加溴水后,振荡,溴水层颜色变浅,这是由于( )
A.溴挥发了B.发生了取代反应
C.发生了萃取D.发生了加成反应
知识点三 苯的化学性质
5.下列物质中,由于发生化学反应而既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色的
是( )
A.苯B.甲苯C.乙烯D.乙烷
6.下列反应属于取代反应的是( )
A.苯在溴化铁存在时与溴(液)的反应
B.苯在镍作催化剂时与H2的反应
C.苯在空气中燃烧
D.苯与溴水混合,振荡后分层
练基础落实
1.高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15t苯泄入路边300m长
的水渠,造成严重危害,许多新闻媒体进行了连续报道,以下报道中有科学性错误的是
( )
A.由于大量苯溶于水中,渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染
B.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸
C.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的
D.处理事故时,由于事故发生地周围比较空旷,有人提出用点火焚烧的办法来清除泄
漏物,但由于苯燃烧会产生大量的黑烟扩大污染,所以该办法未被采纳
2.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。
下列图示现象正确的是( )
3.通常情况下,苯的化学性质较稳定,这是由于( )
A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯不与溴水发生加成反应
C.是由苯的分子结构所决定的
D.苯是芳香烃
4.加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后光照反应
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色
5.下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是( )
6.下列用水就能鉴别的一组物质是( )
A.苯、己烷、四氯化碳B.苯、酒精、四氯化碳
C.硝基苯、四氯化碳D.酒精、醋酸
7.苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有
( )
①苯的间位二元取代物只有一种 ②苯的邻位二元取代物只有一种 ③苯不能使酸性
KMnO4溶液褪色 ④苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷 ⑤苯在FeBr3存在的条
件下同液溴发生取代反应
A.①③④B.③④⑤
C.②③⑤D.①③⑤
练方法技巧
——同分异构体数目的确定
8.已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
9.物质A的分子式为C12H12,结构简式为
,已知苯环上的二溴代物有
9种同分异构体,由此推测A的苯环上的四溴代物的同分异构体数目有( )
A.9种B.10种C.11种D.12种
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
练综合拓展
10.Ⅰ.有机化合物的结构简式可进一步简化,如:
写出下列物质的分子式:
(1)
_________________________________________,
(2)
_________________________________________________,
(3)
__________________________________________________,
(4)
____________________________________________。
Ⅱ.甲烷、乙烯、苯三种有机物中具有下列性质的是
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是________。
11.实验室常用如图装置制取少量溴苯,并验证其中一种产物。
试完成下列问题:
(1)在烧瓶a中装的试剂是________、________、___