同步蘇教化學(xué)必修二新突破講義：專題3 第1單元 第3課時(shí)　煤的綜合利用　苯 Word版含答案

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1、 第3課時(shí)　煤的綜合利用　苯 目標(biāo)與素養(yǎng)：1.認(rèn)識煤的綜合利用的意義。(科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任)2.會寫苯的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，知道苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。(宏觀辨識與微觀探析)3.知道苯能夠發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)，并會書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式。(宏觀辨識與微觀探析) 一、煤的綜合利用 微點(diǎn)撥：煤的氣化、液化、干餾均屬于化學(xué)變化。煤本身不含苯、萘、蒽等物質(zhì)，它們均是煤分解的產(chǎn)物。 二、苯的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．苯的組成與結(jié)構(gòu) (1)組成與結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 比例模型 C6H6 (2

2、)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ①分子構(gòu)型：平面正六邊形結(jié)構(gòu)，分子中六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子共平面。 ②化學(xué)鍵：六個(gè)碳碳鍵完全相同，是一種介于C—C和C===C之間的特殊共價(jià)鍵。 2．苯的物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 毒性 水溶性 揮發(fā)性 無色 液體 特殊氣味 比水小 有毒 難溶 易揮發(fā) 3.苯的化學(xué)性質(zhì) (1)穩(wěn)定性：苯不能(填“能”或“不能”)使溴水褪色，也不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。 (2)燃燒(氧化反應(yīng)) 化學(xué)方程式：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O。 現(xiàn)象：產(chǎn)生明亮且?guī)鉄煹幕鹧妗? (3)與濃硝酸反應(yīng)(取代反應(yīng)) 化學(xué)方程式： 。 微點(diǎn)撥：苯

3、易發(fā)生取代反應(yīng)，能發(fā)生加成反應(yīng)，難被氧化(燃燒除外)，其化學(xué)性質(zhì)不同于烷烴和烯烴。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”) (1)苯是一種重要的化工原料，是無色，有特殊氣味的液態(tài)烴。 (　　) (2)苯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)。 (　　) (3)苯分子中沒有，所以苯不能發(fā)生加成反應(yīng)。 (　　) (4)苯與濃硝酸在一定條件下可發(fā)生取代反應(yīng)。 (　　) [提示]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√ 2．下列關(guān)于苯的說法中不正確的是(　　) A．苯分子中含有碳?xì)鋯捂I，故能發(fā)生取代反應(yīng) B．苯分子中含有碳碳單鍵，該鍵穩(wěn)定，不易發(fā)生反應(yīng) C．苯的揮發(fā)性與其沸點(diǎn)低是分不開的

4、 D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，說明其分子中不含碳碳雙鍵 B　[苯分子中碳碳之間的鍵是介于單、雙鍵之間的一種特殊的共價(jià)鍵，既不是單鍵，也不是雙鍵。苯不能使酸性KMnO4溶液褪色也充分說明了其分子中不含碳碳雙鍵。苯環(huán)上的氫原子是以單鍵的形式連在碳原子上的，能被其他原子或原子團(tuán)取代。凡易揮發(fā)的物質(zhì)都是沸點(diǎn)低的物質(zhì)。] 3．某同學(xué)要以“研究某分子的結(jié)構(gòu)”為題目做一次探究活動，下面是其活動記錄，請你補(bǔ)全所缺內(nèi)容。 (1)理論推測：他根據(jù)苯的凱庫勒式，推測苯分子中有兩種不同的碳碳鍵，即________和________，因此它可以使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。 (2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：他取少量

5、的上述溶液加入試管中，然后加入苯，充分振蕩，發(fā)現(xiàn)_____________________。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：上述的理論推測是________(填“正確”或“錯誤”)的。 (4)經(jīng)查閱有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)苯分子中六個(gè)碳原子之間的鍵________(填“相同”或“不相同”)，是一種____________鍵，應(yīng)該用________表示苯分子的結(jié)構(gòu)更合理；苯分子中的六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子________ (填“在”或“不在”)同一個(gè)平面上，溴苯中的溴原子________(填“在”或“不在”)苯環(huán)平面上。 [解析]　(1)苯環(huán)的凱庫勒式為，故含有兩種碳碳鍵：碳碳雙鍵和碳碳單鍵。(2)苯難溶于水，且

6、密度比水小，溶液分層，苯層在上。(3)苯加入酸性高錳酸鉀溶液中不褪色，說明分子中不含有碳碳雙鍵，故理論推測是錯誤的。(4)苯分子中的碳碳鍵，既不是碳碳單鍵也不是碳碳雙鍵，是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的一類獨(dú)特的鍵，用表示苯的結(jié)構(gòu)更合理；苯分子中的12個(gè)原子都在同一平面內(nèi)，溴苯的結(jié)構(gòu)可看作是苯分子中的一個(gè)H原子被溴原子代替，故溴原子也在苯環(huán)平面上。 [答案]　(1)碳碳單鍵　碳碳雙鍵　(2)溶液分層，溶液紫色不褪去　(3)錯誤　(4)相同　介于C—C和C===C之間的獨(dú)特的　　在　在 苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析 2．甲烷、乙烯、乙炔、苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較 物

7、質(zhì) 甲烷 乙烯 乙炔 苯 分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 碳碳鍵類型 C—C C===C C≡C 特殊共價(jià)鍵 球棍模型 結(jié)構(gòu)簡式 CH4 CH2===CH2 CH≡CH 空間構(gòu)型 正四面體形 平面結(jié)構(gòu) 直線形 平面正 六邊形 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單鍵，飽和烴 碳碳雙鍵，不飽和烴 碳碳叁鍵，不飽和烴 碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵 氧化反應(yīng) 燃燒 淡藍(lán)色火焰 火焰明亮，伴有黑煙 火焰明亮，伴有濃煙 火焰明亮，伴有濃煙 酸性KMnO4溶液 不反應(yīng)，不褪色 反應(yīng)，褪色 反應(yīng)，褪色

8、不反應(yīng)，分層，不褪色 特征反應(yīng) 取代反應(yīng) Cl2，光照 — — 如苯與濃硝酸在加熱和濃硫酸作催化劑條件下反應(yīng) 加成反應(yīng) — 能與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)(X為鹵族元素) 能與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)(X為鹵族元素) 能與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷 微點(diǎn)撥：有機(jī)反應(yīng)的發(fā)生往往和反應(yīng)條件及反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)。如CH4和溴蒸氣光照時(shí)發(fā)生反應(yīng)；乙烯和溴水或溴的四氯化碳溶液中的Br2可發(fā)生加成反應(yīng)；苯必須在催化劑存在時(shí)和液溴才能發(fā)生取代反應(yīng)。 【典例】　下列關(guān)于甲烷、乙烯、苯三種烴的比較中，正確的是(　　) A．只有甲烷不能因化學(xué)反應(yīng)而使酸性高錳酸鉀

9、溶液褪色 B．在空氣中分別完全燃燒等質(zhì)量的這三種烴，苯消耗的氧氣最多 C．除甲烷外，其余兩種分子內(nèi)所有原子都共平面 D．甲烷和苯屬于飽和烴，乙烯屬于不飽和烴 C　[A項(xiàng)，苯與酸性KMnO4溶液不反應(yīng)，錯誤；B項(xiàng)，等質(zhì)量的烴，H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，消耗的O2越多，質(zhì)量相同時(shí)，苯消耗的氧氣最少，錯誤；D項(xiàng)，苯屬于不飽和烴，錯誤。] 下列關(guān)于苯的敘述正確的是(　　) A．苯的分子式為C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于飽和烴 B．從苯的凱庫勒式()看，苯分子中含有碳碳雙鍵，屬于烯烴 C．在催化劑作用下，苯與液溴反應(yīng)生成溴苯，發(fā)生了加成反應(yīng) D．苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6

10、個(gè)碳原子之間的價(jià)鍵完全相同 D　[從苯的分子式C6H6看，其應(yīng)屬于不飽和烴，而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，是由于苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵與雙鍵之間的獨(dú)特的鍵；苯的凱庫勒式并未反映出苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)，只是由于習(xí)慣而沿用，苯分子中不含有碳碳雙鍵，因而苯不屬于烯烴；在催化劑的作用下，苯與液溴反應(yīng)生成溴苯，發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)；苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6個(gè)碳原子之間的價(jià)鍵完全相同。] 1．下列不屬于煤的綜合利用的是(　　) A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B．在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂? D．將煤干餾制得甲苯和乙烯 C　[煤的綜合利用包括煤

11、的干餾、煤的氣化和煤的液化。因此A、B、D三項(xiàng)都正確，不屬于煤的綜合利用的只有C項(xiàng)。] 2．下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述不正確的是(　　) A．能與溴水反應(yīng)而使溴水褪色 B．能與H2發(fā)生加成反應(yīng) C．能與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng) D．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 A　[苯不會因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色，苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色，A項(xiàng)錯誤；苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷，B項(xiàng)正確；苯能與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成硝基苯，該反應(yīng)為取代反應(yīng)，C項(xiàng)正確；苯的性質(zhì)穩(wěn)定，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，D項(xiàng)正確。] 3．下列說法正確的是(　　) A．互為同分異構(gòu)體 B．苯在空氣中不易燃

12、燒完全，燃燒時(shí)冒濃煙 C．從煤干餾得到的煤焦油中可以分離出苯，苯是無色無味的液態(tài)烴 D．向2 mL苯中加入1 mL酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后靜置，可觀察到液體分層，上層呈紫紅色 B　[是同一種物質(zhì)，A項(xiàng)錯誤；苯是有特殊氣味的無色液體，C項(xiàng)錯誤；苯的密度比水小，與酸性高錳酸鉀溶液混合后上層呈無色，D項(xiàng)錯誤。] 4．下列敘述正確的是(　　) A．反應(yīng)①為取代反應(yīng)，有機(jī)產(chǎn)物與水混合后有機(jī)產(chǎn)物浮在上層 B．反應(yīng)②為氧化反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象是火焰明亮并帶有濃煙 C．反應(yīng)③為取代反應(yīng)，有機(jī)產(chǎn)物是一種烴 D．反應(yīng)④中1 mol苯最多與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)，因?yàn)橐粋€(gè)苯分子含有三個(gè)碳碳雙鍵

13、 B　[A項(xiàng)，有機(jī)產(chǎn)物在下層；C項(xiàng)，有機(jī)產(chǎn)物是一種烴的衍生物；D項(xiàng)，苯分子中不含碳碳雙鍵。] 5．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式如下： (1)1 mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為________mol。 (2)1 mol該物質(zhì)和H2加成最多需H2________mol。 (3)下列說法不正確的是________(填序號)。 a．此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng) b．該物質(zhì)易溶于水 c．該物質(zhì)能使溴水褪色 d．該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪色 e．分子式是C15H18 [解析]　(1)碳碳雙鍵能與溴水反應(yīng)，則1 mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為2 mol； (2)苯環(huán)和碳碳雙鍵均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則1 mol該物質(zhì)和H2加成最多需H2 5 mol； (3)含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng)，a正確；烴類物質(zhì)難溶于水，b錯誤；碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，該物質(zhì)能使溴水褪色，c正確；含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪色，d正確；根據(jù)有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式是C15H18，e正確。 [答案]　(1)2　(2)5　(3)b