高三化學(xué)有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用復(fù)習(xí)3

1．了解石油和煤的組成和應(yīng)用。2．認(rèn)識乙烯和苯的主要來源和結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。3．了解乙烯、苯在化工生產(chǎn)中的重要作用。

第二單元石油、煤、重要的烴一、石油的煉制1．石油的組成 (1)元素組成：主要由

兩種元素組成。 (2)物質(zhì)組成：主要含

、

、

等，屬于復(fù)雜的混合物。2．石油的煉制 (1)石油的分餾碳、氫烷烴環(huán)烷烴芳香烴A．原理：利用石油中各種烴的

不同，通過

和

，把石油分成不同

的產(chǎn)物。B．原料：經(jīng)脫水、脫鹽處理的石油。C．特點(diǎn)：a.不產(chǎn)生新物質(zhì)，屬于

變化。b．各餾分均為

物。D．設(shè)備：

。E．產(chǎn)品：石油氣、

、

、

、石蠟油、潤滑油、重油等。沸點(diǎn)加熱冷凝沸點(diǎn)范圍物理混和分餾塔汽油煤油柴油(2)石油的裂化A．原理：在一定條件下，把相對分子質(zhì)量

、沸點(diǎn)

的烴斷裂為相對分子質(zhì)量

、沸點(diǎn)

的烴。如十六烷的裂化，化學(xué)方程式為：

。B．原料：

。C．目的：提高輕質(zhì)液體燃料，特別是

的產(chǎn)量。D．特點(diǎn)：有新物質(zhì)生成，屬于

變化。大高小低重油汽油化學(xué) (3)石油的裂解 A．原理：采用比裂化更高的溫度使

斷裂成

、

等小分子烴，其中

的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。 B．目的：獲得短鏈不飽和烴。 C．特點(diǎn)：是一種深度裂化，屬于

變化。二、煤1．煤的組成 (1)元素組成：主要含

兩種元素，還含有少量的N、S、O等。 (2)物質(zhì)組成：由

和

組成的復(fù)雜混合物。長鏈烴乙烯丙烯乙烯化學(xué)碳?xì)錈o機(jī)物有機(jī)物2．煤的干餾 (1)定義：將煤

加強(qiáng)熱使其

的過程。 (2)產(chǎn)物：主要有

、

、

等。隔絕空氣分解焦?fàn)t氣煤焦油焦炭【想一想】1．為什么不能用裂化汽油從碘水中萃取單質(zhì)碘？ 答：因?yàn)榱鸦椭泻胁伙柡蜔N，能與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。2．分餾、蒸餾和干餾有什么不同？ 答：分餾和蒸餾是物理變化而干餾是化學(xué)變化。一、乙烯1．組成：乙烯的化學(xué)式為

；電子式為

；

結(jié)構(gòu)式為

；結(jié)構(gòu)簡式為

。2．結(jié)構(gòu)：乙烯分子里碳原子間的共價(jià)鍵為

，空間結(jié)構(gòu)為

型結(jié)構(gòu)，即乙烯分子中的兩個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子處于同一平面。C2H4CH2===CH2碳碳雙鍵平面二、苯1．組成：分子式：

；結(jié)構(gòu)式：， 結(jié)構(gòu)簡式

。2．結(jié)構(gòu)：苯分子中所有原子都位于

內(nèi)，6個(gè)碳原子形成一個(gè)

。苯分子中不存在一般的碳碳雙鍵，碳原子之間的鍵是一種介于

之間的獨(dú)特的鍵，碳原子之間的共價(jià)鍵完全

。C6H6同一平面正六邊形單鍵和雙鍵相同【想一想】苯為什么不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液退色？答：雖然苯的分子式為C6H6，與烷烴相比較具有較高的不飽和度，但是由于苯分子中沒有雙鍵，故不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液退色。

【例1】由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，正確的是() A．分子中三個(gè)碳原子在同一直線上 B．分子中所有原子都在同一平面上 C．與HCl加成只生成一種產(chǎn)物 D．能發(fā)生加聚反應(yīng)解析：丙烯CH2CHCH3結(jié)構(gòu)可看做是CH2CH2結(jié)構(gòu)中一個(gè)氫原子被一個(gè)—CH3所替代，顯然3個(gè)碳原子不在同一條直線上。由于甲基中四個(gè)原子不在同一平面上，所以分子中不可能所有原子都在同一平面上。丙烯與HCl加成可得或。丙烯與乙烯相似都能發(fā)生加聚反應(yīng)。答案：D由于碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵(π鍵)易斷裂，因而乙烯的性質(zhì)比較活潑，能發(fā)生加成、加聚反應(yīng)，能使溴水和KMnO4溶液(酸性)退色。(1)加成反應(yīng)CH2CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br(溴水退色或溴的CCl4溶液退色)CH2CH2＋H2CH3—CH3CH2CH2＋H2O

CH3CH2OH(制乙醇)(2)氧化反應(yīng)C2H4＋3O22CO2＋2H2O乙烯能使酸化的KMnO4溶液退色。(3)加聚反應(yīng)nCH2CH21．關(guān)于乙烯的下列說法中，不正確的是() A．乙烯屬于飽和鏈烴 B．乙烯分子為平面結(jié)構(gòu)，分子中的6個(gè)原子處于同一平面 C．乙烯分子中碳碳雙鍵中有一個(gè)較不穩(wěn)定，在一定條件下易斷開 D．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水退色，乙烷則不能解析：乙烯含雙鍵，為不飽和烴，故A不正確；乙烯分子中6個(gè)原子處于同一平面：，鍵角約為120°，雙鍵中的一個(gè)鍵不穩(wěn)定，易斷裂，故能使KMnO4酸性溶液退色而發(fā)生氧化反應(yīng)，使溴水退色而發(fā)生加成反應(yīng)，乙烷含有碳碳單鍵，故不具有上述性質(zhì)，故正確答案為A。答案：A2.制取一氯乙烷最好的方法是() 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) 解析：取代反應(yīng)的產(chǎn)物是混合物，如Cl2與CH3—CH3反應(yīng)，取代產(chǎn)物就有多種，而乙烯與氯化氫的加成反應(yīng)，產(chǎn)物只有一種，故正確答案為C。 答案：C3．欲制取較純凈的1,2-二氯乙烷，可采取的方法是() A．乙烯與HCl加成 B．乙烯與Cl2加成 C．乙烷與Cl2按1∶2的體積比在光照條件下反應(yīng) D．乙烯先與HCl加成，再與等物質(zhì)的量的Cl2在光照下反應(yīng) 解析：烷烴的取代反應(yīng)往往得到混合物。 答案：B【例2】(2008·寧夏理綜)在①丙烯②氯乙烯③苯④甲苯四種有機(jī)化合物中，分子內(nèi)所有原子均在同一平面的是() A．①② B．②③

C．③④ D．②④

解析：乙烯、苯均為平面結(jié)構(gòu)，甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)，因此丙烯()中—CH3中的C與其他的原子形成的是四面體結(jié)構(gòu)，氯乙烯(CH2===CHCl)中的Cl原子取代了乙烯中H原子的位置，因此氯乙烯所有原子均在同一平面上，甲苯()中—CH3中的C原子與其他的原子形成四面體結(jié)構(gòu)。答案：B1．苯的化學(xué)性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定，但由于苯分子中碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵，使苯在一定條件下既能發(fā)生取代反應(yīng)(與烷烴類似)，又能發(fā)生加成反應(yīng)(與烯烴類似)。 (1)取代反應(yīng) ①鹵代反應(yīng)溴苯是無色液體，密度比水大。注意：a.苯只能與液溴取代，不與溴水反應(yīng)。溴水中的溴只可被苯萃取。b.反應(yīng)中加入的催化劑是Fe粉，實(shí)際起催化作用的是FeBr3。c.生成是無色液體，密度大于水。d.苯與Br2只發(fā)生一元取代反應(yīng)。e.欲得較純溴苯，可用稀NaOH溶液洗滌，以除去Br2。②硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)是指苯分子中的氫原子被—NO2所取代的反應(yīng)。也屬于取代反應(yīng)的范疇。硝基苯()是無色有苦杏仁味的油狀液體，密度比水大，有毒。注意：a.濃HNO3的作用：作反應(yīng)物，起硝化作用。濃H2SO4的作用：催化劑和吸水劑。b.硝化反應(yīng)的產(chǎn)物是硝基化合物，其中碳原子與氮原子直接相連(若碳原子與氮原子通過氧原子相連，是硝酸酯，如CH3CH2—O—NO2，以后會學(xué)到)。c.硝基—NO2，二氧化氮NO2，亞硝酸根離子()，三者是不相同的。d.配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸混合酸時(shí)，應(yīng)先將濃HNO3注入容器中，再慢慢注入濃H2SO4，并及時(shí)攪拌和冷卻(密度大的往密度小的液體中加)。(2)加成反應(yīng)注意：a.1mol苯與3molH2加成。b.苯與H2發(fā)生加成反應(yīng)后，由平面型結(jié)構(gòu)改變?yōu)榭臻g立體構(gòu)型。c.環(huán)己烷分子式為C6H12，屬于環(huán)烷烴(通式與烯烴相同CnH2n)。環(huán)己烷與烯烴C6H12互為屬于不同類別的同分異構(gòu)體。(3)氧化反應(yīng)①苯在空氣中燃燒發(fā)出明亮的帶有濃煙的火焰。2C6H6＋15O212CO2＋6H2O②苯不能使酸性KMnO4溶液退色；也不能使溴水退色，但苯能將溴從溴水中萃取出來。苯的化學(xué)性質(zhì)可小結(jié)為：易取代，難加成；易燃燒，其他氧化反應(yīng)一般不發(fā)生。2. 苯的同系物 (1)定義：苯分子的氫原子被一個(gè)或若干個(gè)烷烴基取代的產(chǎn)物。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①苯環(huán)上的有關(guān)反應(yīng)(取代反應(yīng)，加成反應(yīng))：②側(cè)鏈上的氧化反應(yīng)：和苯環(huán)相連的烷基可被酸性高錳酸鉀等氧化劑氧化，無論側(cè)鏈多長，氧化的產(chǎn)物都是羧基。(3)區(qū)別苯和苯的同系物的方法：能使酸性高錳酸鉀溶液退色的是苯的同系物。4．能說明苯分子中苯環(huán)的平面正六邊形結(jié)構(gòu)中，碳碳鍵不是單雙鍵交替排布，而是6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同的事實(shí)是() A．苯的一元取代物沒有同分異構(gòu)體 B．苯的鄰位二元取代物只有1種 C．苯的間位二元取代物只有1種 D．苯的對位二元取代物只有1種解析：苯分子的結(jié)構(gòu)有兩種可能：①為單雙鍵交替排布結(jié)構(gòu)；②為6個(gè)碳原子之間的碳碳鍵完全等同的結(jié)構(gòu)。無論是哪種結(jié)構(gòu)，其一元取代物、間位二元取代物、對位二元取代物都只有一種結(jié)構(gòu)，因此不能用以證明①②的差別，只有鄰位二元取代物在①或②的情況下結(jié)構(gòu)會不同；若是①的結(jié)構(gòu)，鄰位二元取代物有兩種結(jié)構(gòu)；若是②的結(jié)構(gòu)，鄰位二元取代物有一種結(jié)構(gòu)。因此利用鄰位二元取代物只有一種就能證明②正確。故正確答案為B。答案：B5．(武昌區(qū)調(diào)考題)2009年11月13日中國某石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸事故，造成大量苯類污染物流入松花江，引發(fā)重大水污染事件。(1)在入江口處的水樣具有強(qiáng)烈的苦杏仁氣味，說明污染物中含有________(填物質(zhì)名稱)。 (2)在苯類污染物中以硝基苯的危害最大。以下對硝基苯污染認(rèn)識正確的有()①硝基苯不穩(wěn)定，能在短時(shí)間內(nèi)揮發(fā)而消除②硝基苯是有毒物質(zhì)，會造成大量水生生物死亡③硝基苯難溶于水，會沉入水底，在河泥中積累④硝基苯和活性炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沒有毒性的物質(zhì)A．①②B．③④C．①④D．②③解析：硝基苯()是一種很穩(wěn)定、難揮發(fā)、有毒、不溶于水且比水重的有機(jī)物，它與活性炭不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但能被活性炭吸附而便于集中處理、消除污染。答案：(1)硝基苯(2)D乙烯和苯既是不飽和烴的代表，又是重要的化工原料，圍繞不飽和烴的性質(zhì)是考查的重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重視。

【例題】

下列物質(zhì)中，能因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溴水退色，又能使酸性KMnO4溶液退色的是()①SO2

②CH3CH2CHCH2③A．①②③B．②③C．①③D．①②審題視點(diǎn)：1.溴水既具有氧化性，又能與不飽和有機(jī)化合物反應(yīng)。2．酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，既能與有機(jī)物反應(yīng)，也能和無機(jī)物反應(yīng)。思路點(diǎn)撥：SO2具有還原性，能把強(qiáng)氧化劑Br2及KMnO4還原而使其溶液退色。CH3—CH2—CH===CH2中有雙鍵，遇Br2能發(fā)生加成反應(yīng)，遇酸性KMnO4溶液能被氧化，從而使溴水及酸性KMnO4溶液退色。苯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化。正確答案：D

錯(cuò)因分析①不能正確理解物質(zhì)的性質(zhì)②液溴、溴水、酸性KMnO4溶液與各類烴反應(yīng)的比較如下表：液溴、溴水、酸性KMnO4溶液與各類烴的反應(yīng)烷烴烯烴苯苯的同系物液溴在一定條件下取代加成一般不反應(yīng)，加Fe粉后取代一般不反應(yīng)，加Fe粉后取代溴水不反應(yīng)，萃取退色加成退色不反應(yīng)，萃取退色不反應(yīng)，萃取退色KMnO4(H＋)不反應(yīng)氧化退色不反應(yīng)氧化退色鹵代烴在有機(jī)合成中的應(yīng)用。【例題】

(9分)某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________； (2)A中的碳原子是否都處于同一平面？________(填“是”或“不是”)； (3)在下圖中，D1、D2互為同分異構(gòu)體E1、E2互為同分異構(gòu)體。

反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_______________________________________________；C的化學(xué)名稱是_____________________________________________________；E2的結(jié)構(gòu)簡式是______________________________________________________；④、⑥的反應(yīng)類型依次是______________________________________________。

常見錯(cuò)誤：(1)未明確“雙鍵”位置和“一類氫”的關(guān)系，導(dǎo)致A的結(jié)構(gòu)判斷錯(cuò)誤。(2)二鹵代烴消去產(chǎn)物為二烯烴，一般不考慮炔烴產(chǎn)物。(3)1,2加成和1,4加成相對應(yīng)，產(chǎn)物方為同分異構(gòu)關(guān)系。(4)學(xué)生的答案中有兩處錯(cuò)誤(或缺陷)：化學(xué)方