来自石油和煤的两种基本化工原料总结与练习

第三章有机化合物第二讲来自石油和煤的两种根本化工原料复习重点：乙烯的加成反响、苯的取代与加成反响。让学生通过实验初步了解有机根本反响类型，形成对有机反响特殊性的正确认识，并能从结构上认识其反响特点。复习难点：乙烯结构与性质的关系、苯的结构与性质的关系、苯的取代反响与烷烃取代反响的区别。知识梳理一、乙烯〔一〕乙烯的制得1.石蜡油分解实验。现象：①生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中〔和甲烷比照〕；②生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中；③用排水集气法收集到一试管气体，点燃后现象是。研究说明，石蜡油分解的产物主要是和的混合物。2.乙醇与浓硫酸共热〔170°写出化学反响方程式：。画出实验装置图：〔二〕乙烯的物理性质：乙烯是＿＿色＿＿气味的气体；＿＿溶于水；密度较空气＿＿，在标准状况下的密度为1.25g/L。〔三〕乙烯的结构：分子式，电子式，结构式结构简式空间构型。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的烃叫烯烃。乙烯与乙烷结构的比照：分子式乙烷乙烯结构式CH3－CH3CH2＝CH2键的类别C—CC＝C键角109o28'120o键长〔10－10米〕1.541.33键能〔KJ/mol〕348615小结：乙烯的结构特点(1)乙烯是＿＿结构，不能旋转，键角为＿＿°(2)C＝C不稳定:C＝C易断裂而被氧化;C＝C有一个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定.〔四〕乙烯的化学性质1.乙烯的氧化反响a.可燃性：CH4+O2→现象：b.乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯的C＝C易被强氧化剂如KMnO4氧化而断裂，产物可能是CO2。现象：紫色褪去,以此反响可以区别乙烯和烷烃2.乙烯的加成反响CH2＝CH2＋Br－Br→＿＿＿＿＿＿〔1，2－二溴乙烷〕现象：。反响实质：C＝C断开一个，2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合。加成反响：。练习：根据加成反响的特点，完成乙烯与H2、HCl、H2O反响的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3.聚合反响＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的反响叫聚合反响。聚合反响假设同时也是加成反响，也叫＿＿＿＿＿反响，简称＿＿＿＿＿＿反响。写出氯乙烯聚合反响方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，丙烯聚合反响方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。〔五〕用途：制造聚乙烯，用来。二、苯〔一〕苯的结构1.苯的发现：2.分子式，结构式，结构简式或空间构型。思考：按照苯的结构式，你认为苯可能有哪些成键特点？如何设计实验证明你的猜测？〔二〕物理性质苯在通常情况下，是色、带有气味的体，毒性，溶解性密度比水，熔、沸点比拟。思考：现有酒精、苯、四氯化碳三种无色透明的液体〔只有水和试管、滴管等仪器〕。如何用最简单的方法鉴别它们？〔三〕化学性质1.可燃性自己完成化学方程式：。现象：。思考：1.与乙烯燃烧的现象比照方何？为什么伴有浓烈的黑烟？2.取代反响a、与溴的反响FeBr3FeBr3+Br—Br注意：①所选用的溴必须是纯洁的液态溴，溴水与苯不能反响〔可通过铁和溴反响来生成催化剂〕②生成的溴苯是无色的液体，密度比水大，但常因为溶解一局部未反响的溴而显黄色。思考：1，2—二溴苯〔邻二溴苯〕是否存在同分异构体？苯和溴发生的不是加成反响，说明了一个什么样的事实？b、与硝酸的反响：思考：①你认为应如何操作才能满足50～60℃的加热要求？②反响前，在配制混合酸的时候，应在容器中先加浓硫酸还是先加浓硝酸？为什么？3.加成反响：思考：1.苯的加成反响，说明了苯分子中的化学键是一种什么类型的键？2.如何通过事实说明苯分子中的化学键不是单、双键交替排列？试举两例。三、乙烷、乙烯和苯的比拟分子式C2H6C2H4C6H6结构简式CH3—CH3CH2=CH2结构特点C—C可以旋转①C=C不能旋转②双键中一个键易断裂①苯环很稳定②介于单、双键之间的独特的键主要化学性质取代、氧化〔燃烧〕加成、氧化取代、加成、氧化〔燃烧〕典例剖析【例１】以下有关说法不正确的选项是A．由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2nB．乙烯的电子式为：C．从乙烯与溴发生加成反响生成1，2—二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂D．乙烯空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高解析：选项A，乙烯分子中含有一个碳碳双键，碳原子结合的氢原子比相同碳原子数烷烃少两个，因此单烯烃通式为CnH2n；选项B，乙烯分子式为C2H4，每个碳原子分别与两个氢原子形成两个C—H共价键，每个碳原子还有两个未成对电子相互共用形成碳碳双键，使每个碳原子均到达8电子稳定结构；选项C，比照乙烯和加成反响生成物的结构可以明显看出，乙烯分子中的碳碳双键经加成反响后变为碳碳单键，即反响时碳碳双键中断裂一个键，此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定，易发生断裂；选项D，乙烯燃烧时的伴有黑烟现象是碳不完全燃烧导致的，这是因为乙烯中含碳碳双键，使分子中碳氢的个数比增大，含碳量增大，在空气中燃烧时不能完全转化为气态无机物。答案：B。点评：理解有机物性质时，要从有机物的结构入手，“结构决定性质”——这化学学习的根本思维方法，也是解题的思维程序。此题要紧紧抓住乙烯分子中含有碳碳双键这一特点进行思考。【例2】由乙烯推测丙烯〔CH2=CH—CH3〕与溴水反响时，对反响产物的表达正确的A．CH2Br—CH2—CH2BrB．CH3—CBr2—CH3C．CH3—CH2—CHBr2D．CH3—CHBr—CH2Br解析：丙烯与溴发生加成反响时，丙烯中〔，1、2、3是对丙烯中三个碳原子的编号〕1号碳与2号碳间的碳碳双键断裂一个键，1号碳和2号碳要重新到达8电子的稳定结构，就必须与加成反响物溴的溴原子形成C—Br键，可以看出发生加成反响时与3号碳原子无关。答案：D。点评：解决此类问题，要深入理解典型有机反响的特点，加成反响的特点是发生在不饱和碳原子上，与其它原子或原子团无关，碳链的结构不发生变化，可以把产物看成是用于加成的物质拆成两局部，分别与烯烃中不饱和碳原子形成共价键，烯烃中的碳碳双键变为碳碳单键。【例3】1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的局部性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释以下事实有A．苯不能使溴水褪色B．苯能与H2发生加成反响C．溴苯没有同分异构体D．邻二溴苯只有一种解析：苯环的结构如果是单、双键交替的正六边形平面结构，从分子结构中含有碳碳双键角度看，它应具有与溴发生加成反响使溴水褪色和与H2发生加成反响的性质；从碳原子所处环境看，6个碳原子的环境完全相同，故溴苯没有同分异构体，但邻二溴苯只有一种存在着和两种结构。假设苯环的结构是6个碳原子间的键完全相同的结构，它没有典型的碳碳双键，不能与溴发生加成反响使溴水褪色，但仍能在特定条件下与H2发生加成反响；而一溴代物和邻位的二溴代物均无同分异构。答案：AD。知能训练一、选择题1．以下化学用语正确的选项是A．乙烯的结构简式CH2CH2B．乙酸的分子式C2H4O2C．明矾的化学式KAlSO4·12H2OD．氯化钠的电子式Na2．以下反响中，属于加成反响的是〔〕A．SO3+H2O=H2SO4B．CH2=CH2+HClO→CH3—CHOHC．CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClD．CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O3．乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2。既可以用来鉴别乙烷和乙烯，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．在一定条件下通入氧气4．以下反响中能说明烯烃具有不饱和结构的是〔〕A．燃烧B．取代反响C．加成反响D．分解反响5．以下气体中，只能用排水集气法收集，不能用排空气法收集的是〔〕A．NOB．NH3C．C2H4D．CH6．制取较纯洁的一氯乙烷最好采用的方法是〔〕A．乙烷和氯气反响B．乙烯和氯气反响C．乙烯和氯化氢反响D．乙烯和氢气、氯气的混合气体反响7．某气态烷烃与烯烃的混合气9g，其密度为相同状况下氢气密度的11.2倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，那么原混合气体的组成为〔〕A．甲烷与乙烯B．乙烷与乙烯C．甲烷与丙烯D．甲烷与丁烯8．将0.1mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧后得3.36L〔标况〕CO2和3.6g水，对于组成判断正确的选项是 〔〕A．一定有甲烷B．一定有乙烯C．一定没有甲烷D．一定没有乙烷9．将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子，得到一种类似苯环结构的稳定有机物，此有机物的相对分子质量为 〔〕A．78B．79C．80D．8110.能说明苯分子中的化学键不是单、双键交替排列的事实是〔〕①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色②苯环中碳碳键的长度均相等③邻二氯苯只有一种④苯的对位二元取代物只有一种⑤苯的邻位二元取代物只有一种⑥在一定条件下苯与H2发生加成反响生成环己烷〔〕A.①②③④⑤B.①②③⑤C.②③④⑤⑥D.①②④⑥11.用分液漏斗可以别离的一组液体混合物是〔〕A.溴和CCl4B.苯和溴苯C.硝基苯和水D.汽油和苯12.以下说法不正确的选项是〔〕A.苯不溶于水且比水轻B.苯具有特殊的香味，可作香料C.用冷水冷却苯，可凝结成无色晶体D.苯属于一种烃13.浓溴水中参加苯中，充分振荡，静置后，溴水层颜色变浅的原因是〔〕A.加成反响B.溶解作用C.取代反响D.氧化反响14.等质量的以下烃完全燃烧时，所需要氧气最多的是〔〕A.C6H6B.C2H6C.C2H4D.C4H15.能通过化学反响使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是〔〕A.苯B.氯化铁C.乙烷D.乙烯16.绿色化学对化学反响提出了“原子经济性”〔原子节约〕的新概念及要求。理想的原子经济性反响是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，实现零排放。以下几种生产乙苯的方法中，原子的经济性最好的是〔反响均在一定条件下进行〕〔〕二、填空题17．假设将苯倒入盛有碘水的试管中，振荡后静置，现象是，说明苯的密度比水，且；假设将乒乓球碎片、食盐固体分别参加盛有苯的试管中，振荡后静置，现象是，说明苯是很好的。将盛有苯的两支试管分别插入100℃的沸水和0℃的冰水中，现象是，说明苯的沸点，熔点。18．苯的分子式是，按照我们学习烷烃、乙烯的经验，且碳原子间还会形成—C≡C—的信息，苯分子比与它碳原子数相同的烷烃少个氢原子，因而其分子中可能含个双键，或可能含个三键，或可能含个双键和个三键，或可能含1个环和个双键等。这些结构式都显示苯应该具有不饱和烃的性质，但实验说明苯与酸性高锰酸钾溶液和嗅水都不反响，这说明苯分子里不存在。19．在一定条件下，乙烷和乙烯都能制备氯乙烷〔C2H5Cl〕。试答复：⑴用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是，该反响的类型是；⑵用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是，该反响的类型是；⑶上述两种制备乙烷的方法中，方法好。原因是。20．有机化合物的结构简式可进一步简化，如：写出以下物质的化学式：⑴⑵⑶⑷三、实验题21．某学生用右图所示装置证明溴和苯的反响是取代反响而不是加成反响。主要实验步骤如下：⑴检查气密性，然后向烧瓶中参加一定量的苯和液溴。⑵向锥形瓶中参加某溶液适量，小试管中参加CCl4，并将右边的长导管口浸入CCl4液面下。⑶将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。请填写以下空白：①装置B的锥形瓶中小试管内CCl4的作用是_；小试管外的液体是〔填名称〕___________，其作用是___________。②反响后，向锥形瓶中滴加〔填化学式〕___________溶液，现象是___________，其作用是___________；装置〔Ⅱ〕还可起到的作用是___________。22．实验室制备硝基苯的主要步骤如下：①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，参加反响器中。②向室温下的混合酸中逐滴参加一定量的苯，充分振荡，混合均匀。③在50~60℃④除去混合酸后，粗产品依次用H2O和5％NaOH溶液洗涤，最后再用H2O洗涤。⑤将无水CaCl2枯燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写以下空白：⑴配制一定比例浓硫酸与浓