必修2專題3 化石燃料與有機化合物2(一校-章馨元)

1、 中國領(lǐng)先的個性化教育品牌精銳教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義講義編號 學(xué)員編號： 年 級： 課時數(shù)： 3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目： 化學(xué) 學(xué)科教師： 章馨元課 題 必修2專題3第一單元 化石燃料與有機化合物2授課日期及時段教學(xué)目的1、使學(xué)生認識乙烯、苯的結(jié)構(gòu)式、電子式和分子結(jié)構(gòu)；2、掌握乙烯和苯的化學(xué)性質(zhì)，了解相有關(guān)實驗的結(jié)論，了解加成反應(yīng)；3、了解石油分餾后的產(chǎn)物4、使學(xué)生了解有機化合物分子中的基團教學(xué)內(nèi)容課前檢測：1、一次性餐具目前最有發(fā)展前景的是（ ）。A瓷器餐具 B淀粉餐具 C塑料餐具 D紙木餐具2、是誰第一個想到苯是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的（ ）。A拉瓦錫 B維勒 C阿佛加德羅 D凱庫勒3、人類已知的化合物種類

2、最多的是（ ）。A第I A族元素的化合物 B第III A族元素的化合物C第IV A族元素的化合物 D第VII A族元素的化合物4、下列說法中錯誤的是化學(xué)性質(zhì)相似的有機物是同系物分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物是同系物若烴中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，它們必定是同系物互為同分異構(gòu)體的兩種有機物的物理性質(zhì)有差別，但化學(xué)性質(zhì)必定相似A B只有 C只有 D只有5、前年3月11日杭甬高速公路蕭山路段一輛運送化學(xué)物品的槽罐車側(cè)翻，罐內(nèi)15t苯泄入路邊300m長的水渠，選成嚴(yán)重危險，許多新聞媒體進行了連續(xù)報道，以下報道中有科學(xué)性錯誤的是 A由于大量苯溶入水中滲入土壤，會對周邊農(nóng)田、水源造成嚴(yán)重污染B

3、由于苯是一種易揮發(fā)、易燃的物質(zhì)，周圍地區(qū)如果有一個火星就可能引起爆炸 C可以采取抽吸水渠中上層液體的辦法，達到部分清除泄漏物的目的D處理事故時，由于事故發(fā)生地周圍比較空曠，有人提出用點火焚燒的辦法來清除泄漏物，但由于苯燃燒會產(chǎn)生大量的黑煙擴大污染，所以該辦法未被采納6.下列物質(zhì)中屬于有機物的是( ) A.二氧化碳 B.尿素 C.蔗糖 D.碳酸氫氨7.下列說法中不正確的是（ ）A.大多數(shù)有機物 難溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑B.有機物的熔點低,受熱易分解,都能燃燒。C.絕大多數(shù)有機物是非電解質(zhì),不易導(dǎo)電。D.有機物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜,一般較慢,且常伴有副反應(yīng)。答案：1、B 2、D 3、

4、C 4、A 5、A 6、BC 7、B知識梳理：一、石油煉制1、石油概述 是一種黑色或暗深棕色的粘稠的油狀液體，不溶于水，有特殊氣味，密度小于水，沒有一定的熔點和沸點。 1.組成元素： 除C、H元素外，還含有少量的 O、N、S 等元素 2.組成化合物：主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物3.狀態(tài)：大部分是液態(tài)烴，同時溶有少量的氣態(tài)烴、固態(tài)烴。沒有固定的沸點.2、石油的煉制實驗室蒸餾石油(1)蒸餾與分餾蒸餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較大的混合物的分離，精確蒸餾可得到純凈物。分餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較為接近的混合物的分離，得到的物質(zhì)為混合物。原理：各種純凈物都有自已固定的熔、沸點

5、，當(dāng)加熱時，沸點低的物質(zhì)先揮發(fā)變成氣態(tài)，沸點高的物質(zhì)不易揮發(fā)，而仍留在液體內(nèi)，從而達到分離的目的。注意： 蒸餾與分餾的原理是一致的，都是物理變化， 石油氣 (含C4以下烴) 分餾塔 汽油(含C5C12的烴)（直餾汽油） 原油 煤油(含C12C16 的烴) 石油的煉制 （常壓分餾） 柴油(含C15C18的烴)潤滑油 (含C16C20的烴)重油(含C20以上的烴)凡士林 液態(tài)烴和固態(tài)烴的混合物重油 石 蠟 (含C20C30的烴)（減壓分餾） 瀝 青 (含C30C40的烴)注意：減壓分餾是利用外界壓強越大，物質(zhì)的沸點越高的原理，降低分餾塔里的壓強，使重油在低溫下能充分分餾，防止重油在高溫下炭化結(jié)焦。

6、(2)石油的裂化和裂解石油的裂化原理：在一定條件下，將相對分子質(zhì)量較大的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小的烴的過程；類型：熱裂化（500）和催化裂化故裂化汽油中含有不飽和烴。石油的裂解 -深度的裂化原理：采用比裂化更高的溫度(700-1000)，把具有長鏈的分子烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴的過程。目的：為了獲得更多的短鏈的不飽和氣態(tài)烴(主要是乙烯)衡量石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志注意：裂解氣的成分：主要是乙烯還含有丙烯、異丁烯、甲烷、乙烷、異丁烷、硫化氫和碳的氧化物等。二、乙 烯（一）乙烯的模型（二）分子式：C2H4 結(jié)構(gòu)簡式：CH2=CH2結(jié)構(gòu)式： 6個原子共平面，鍵角120°，平面型分子。（三

7、）乙烯的性質(zhì)物理性質(zhì) 常溫下為無色、無味的氣體，比空氣輕，難溶于水 化學(xué)性質(zhì)氧化反應(yīng)燃燒火焰明亮并伴有黒煙活動與探究 觀察并記錄下列實驗現(xiàn)象，實驗事實說明乙烯有什么性質(zhì)？實驗2：把乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中。實驗3：把乙烯氣體通溴的四氯化碳溶液中。 實驗現(xiàn)象實驗2 可使酸性高錳酸鉀褪色實驗3 溴的紅棕色很快褪去根據(jù)實驗2歸納： 可使酸性高錳酸鉀褪色 被氧化劑氧化KMnO4 + H2SO4+ C2H4 MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2O根據(jù)實驗3歸納：將乙烯氣體通入溴水溶液中，可以見到溴的紅棕色很快褪去，說明乙烯與溴發(fā)生反應(yīng)。（2）、乙烯的加成反應(yīng) 有

8、機物分子中雙鍵（或三鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)，叫做加成反應(yīng)重難點突破：拓展一、乙炔的結(jié)構(gòu)分子式 C2H2 結(jié)構(gòu)式H-CºC-H二、乙炔的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：純的乙炔是沒有顏色、沒有臭味的氣體。密度是1.16克/升，比空氣稍輕。微溶于水，易溶于有機溶劑。2、化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng) (1) 在空氣或在氧氣中燃燒 C2H2 + O2 CO2 + H2O(2) 被氧化劑氧化 使酸性KMnO4溶液褪色重難點突破：加成反應(yīng)HCCH 2BrBr 課堂練習(xí)HCCH HClHCCH BrBr答案： 三、煤的綜合利用1、煤的綜合利用高溫（1）煤的氣化和液化煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)

9、化為可燃性氣體的過程。如:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化成燃料油、含氧有機物等液態(tài)燃料的過程。（2）煤的干餾：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。主要產(chǎn)品為固體(焦炭)、液體(煤焦油、粗氨水)和氣體(焦?fàn)t氣)。2、苯物理性質(zhì)：苯在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，有強烈的芳香氣味，并具有較強的揮發(fā)性，有毒，也是一種致癌物質(zhì)。密度比水小，難溶于水，熔沸點低?！纠}1】發(fā)現(xiàn)苯后，經(jīng)過法國化學(xué)家日拉爾等人的精確測定，發(fā)現(xiàn)這種液體的相對分子質(zhì)量為78，而含碳量卻高達92.3%，請計算該物質(zhì)的分子式。解析：78×92.3%÷12=678×(192

10、.3%)÷1=6所以苯的分子式為C6H6【例題2】苯的分子式為C6H6寫出可能的結(jié)構(gòu)簡式 A CHCCH2CCHB CH3CCCCCH3C CH2CHCHCHC CHD HCCHCCH【問題思考】苯是否具有烯烴、炔烴類似的化學(xué)性質(zhì)？可設(shè)計怎樣的實驗來證明？能否可使溴水褪色？能否可使酸性高錳鉀溶液褪色？ 【實驗】活動與探究向苯中滴加酸性高錳酸鉀溶液和溴水，振蕩，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：無明顯變化。分子式：C6H6 結(jié)構(gòu)簡式： 或苯分子的球棍模型及比例模型苯的結(jié)構(gòu)特點： （1）苯分子是平面六邊形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（2）苯分子中碳碳之間的鍵是介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的一種獨特的鍵；（3）苯分子中六個碳

11、原子等效，六個氫原子等效。3、苯的化學(xué)性質(zhì)：（1） 取代反應(yīng)溴代反應(yīng)硝化反應(yīng)加成反應(yīng) 注意：苯不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)(但能萃取溴而使水層褪色)。氧化反應(yīng)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ，但可以點燃。現(xiàn)象：火焰明亮，有濃黑煙。信息：有機化合物分子中的基團有機化合物分子可以看成是由原子或原子團相互結(jié)合形成的。如一氯甲烷(CH3Cl)分子是由甲基(-CH3)原子團和氯原子結(jié)合而成的； 硝基苯分子是由苯基(-C6H5)原子團和硝基(-NO2)原子團結(jié)合而成的。有機化合物分子中的原子團常被稱為基團。 有機分子中的基團種類很多，如甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)、羥基(-OH)、羧基等(-COOH)。

12、例題解析【例1】若1 mol某氣態(tài)烴CxHy完全燃燒，需用3 mol O2，則 ( ) A. x2，y2 B. x2，y4 C. x3，y6 D. x3，y8解析：按照烴燃燒的耗氧量可知：x 3，4xy12，只有當(dāng)x2，y4，此式成立。 【例2】石油化工是江蘇省的支柱產(chǎn)業(yè)之一。聚氯乙烯是用途十分廣泛的石油化工產(chǎn)品，某化工廠曾利用下列工藝生產(chǎn)聚氯乙烯的單體氯乙烯：CH2CH2Cl2 ® CH2ClCH2Cl CH2ClCH2Cl ® CH2CHClHCl 請回答以下問題：(1) 已知反應(yīng)中二氯乙烷的產(chǎn)率(產(chǎn)率×100)為98%，反應(yīng)中氯乙烯和氯化氫的產(chǎn)率均為95%，

13、則2.8 t乙烯可制得氯乙烯 t，同時得到副產(chǎn)物氯化氫 t。(計算結(jié)果保留1位小數(shù))(2) 為充分利用副產(chǎn)物氯化氫，該工廠后來將下列反應(yīng)運用于生產(chǎn)： CH2CH24HClO2 ® 2CH2ClCH2Cl2H2O 由反應(yīng)、獲得二氯乙烷，再將二氯乙烷通過反應(yīng)得到氯乙烯和副產(chǎn)物氯化氫，副產(chǎn)物氯化氫供反應(yīng)使用，形成了新的工藝。由于副反應(yīng)的存在，生產(chǎn)中投入的乙烯全部被消耗時，反應(yīng)、中二氯乙烷的產(chǎn)率依次為a%、c%；二氯乙烷全部被消耗時，反應(yīng)中氯化氫的產(chǎn)率為b%。試計算：反應(yīng)、中乙烯的投料比為多少時，新工藝既不需要購進氯化氫為原料，又沒有副產(chǎn)物氯化氫剩余(假設(shè)在發(fā)生的副反應(yīng)中既不生成氯化氫，也不

14、消耗氯化氫)。解析：(1) 5.8；3.4(2) 設(shè)投入反應(yīng)、的乙烯物質(zhì)的量分別為x、y，則：由反應(yīng)生成的二氯乙烷為x·a%，由反應(yīng)生成的二氯乙烷為y·c%。則由反應(yīng)、共制得二氯乙烷的物質(zhì)的量為(x·a%y·c%)，通過反應(yīng)可獲得HCl的物質(zhì)的量為(x·a%y·c%)·b%。據(jù)題意，反應(yīng)消耗的HCl為2y·c%，則：2y·c%(x·a%y·c%)·b%解得：反應(yīng)中乙烯的投料比應(yīng)為。課堂小結(jié)：課后作業(yè)：一、選擇題1.關(guān)于氟里昂-12：CF2Cl2的敘述正確的是（）A.有兩種同分

15、異構(gòu)體B.是平面型分子C.只有一種結(jié)構(gòu)D.有四種同分異構(gòu)體2.下列石油分餾產(chǎn)品中，汽油沸點范圍最低的是（）A. 汽油B.柴油C.潤滑油D.煤油3.制取一氯乙烷最好采用的方法是（ ）A.乙烷和氯氣反應(yīng)B.乙烯和氯氣反應(yīng)C.乙烯和氯化氫反應(yīng)D.乙烯和氫氣、氯氣反應(yīng)4.在相同條件下，對環(huán)境污染程度最小的燃料是（）A.液化氣B.煤油C.煤餅D.木柴5.下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述中，不正確的是（）A.是無色帶有特殊氣味的液體B.可以燃燒C.能發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色D.可發(fā)生取代反應(yīng)6.若要使0.5mol甲烷完全和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，則需要氯氣的物質(zhì)的量為（）A.2.5molB.

16、2.0molC.1.25molD.0.5mol7.石油氣中主要含有含碳數(shù)目較少的烷烴。某石油氣充分燃燒后，在相同條件下測得生成的二氧化碳的體積是該石油氣體積的1.2倍，則石油氣中一定含（）A.甲烷B.丁烷C.戊烷D.己烷8.分子中所有原子不可能共平面的是（）A.甲烷B.乙烯C.乙炔D.苯9.將苯分子中一個碳原子換成一個氮原子，得到一種類似苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有機物，此有機物的相對分子質(zhì)量為（）A.78B.79C.80D.8110.已知二氯代苯的同分異構(gòu)有3種，可以推知四氯代苯同分異構(gòu)體的數(shù)目是（）A.2種B.3種C.4種D.5種11.將0.2mol丁烷完全燃燒后生成的氣體全部緩慢通入0.5L2mol

17、/LNaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為（）A.32B.23C.21D.1312.把1L含乙烯和氫氣的混合氣體通過Ni催化劑，使乙烯和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)閥L（氣體體積均在同溫、同壓下測定）。若乙烯在1L混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為x%，則x和y的關(guān)系一定不正確的是（）A.y=1·x% B.y=11·x% C.y=1·x%=0.5 D.y=11·x%0.5二、填空題13.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6L某氣態(tài)烴的質(zhì)量為4g，又知該烴中碳與氫的質(zhì)量比為31。則該烴的相對分子質(zhì)量是，分子式為，電子式為，結(jié)構(gòu)式為。14.作為國家

18、實施的“西氣東輸”工程終點站，上海將逐步改變以煤、石油為主的能源結(jié)構(gòu)，這對解決城市環(huán)境污染意義重大。目前上海大部分城市居民使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)居民開始使用東海天然氣作為民用燃料。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類。天然氣的主要成分是CH4。燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是。因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進方法是進風(fēng)口（填增大或減?。?，如不做改進可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是。15.A、B是兩種比空氣密度略小的氣態(tài)烴，它們分別與等物質(zhì)的量的氯化氫反應(yīng)得到有機物甲和乙，甲能與氯化氫繼續(xù)反應(yīng)而乙不能；在一定條件下A能轉(zhuǎn)變?yōu)锽。則推出A和B的名稱：A是，B

19、是。寫出A轉(zhuǎn)變?yōu)锽的化學(xué)方程式，屬于反應(yīng)COOH16.人們對苯的認識有一個不斷深化的過程。（1）1843年德國科學(xué)家米希爾里希，通過蒸餾安息香酸（）和石灰的混合物得到液體，命名為苯負。由于苯的含量與乙炔相同，人們認為它是一種不飽和烴，寫出C6H6的一種含叁鍵且無支鏈鏈烴的結(jié)構(gòu)簡式；苯不能使溴水褪色，性質(zhì)類似烷烴，任寫一個苯發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）烷烴中脫去2mol氫原子形成1mol雙鍵要吸熱，但1,3環(huán)已二烯（）脫去2mol氫原子形成苯卻放熱，可推斷苯比1,3環(huán)已二烯（填穩(wěn)定或不穩(wěn)定）。（3）1866年凱庫勒提出了苯的單、雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)，解釋了苯的部分性質(zhì)，但還有一些問題尚未解決，它不能解釋下列事實（填入編號）A.苯不能使溴水褪色B.苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)C.苯的一氯取代物沒有同分異構(gòu)體D.苯的鄰位二元取代物只有一種；E.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色F. 苯的對位二元取代物只有一種（4）現(xiàn)代化學(xué)認為苯分子碳碳之間的鍵是。三、計算題17.乙烯和乙炔的混合物50mL，加入1