江西省乐安一中高二化学 25苯、芳香烃、石油和煤培优教案.doc

苯、芳香烃、石油和煤 基础知识 1苯的分子式、实验式、结构简式、分子构型。 2苯的物理性质：无色、有特殊气味，有毒、不溶于水、比水轻的液体。 3苯及同系物通式：，通用相对分子质量14n-6,燃烧的通式，现象：火焰明亮，带浓烟。4苯和甲苯化学性质的比较。 （1）发生的取代反应： 卤代 但在紫外光作用下，与沸腾的甲苯作用，则氯原子可以逐步取代甲基上的氢原子，依次生成苯氯甲烷，苯二氯甲烷和苯三氯甲烷 而苯在光照下不与发生取代反应. 硝化反应：苯分子里的氢原子被硝基取代。甲苯比苯更易发生硝化反应。磺化反应：苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基取代。 苯和浓硫酸在常温下作用很慢，但在加热或用发烟硫酸与之作用，则苯环上的一个氢原子比较容易地被磺酸基取代生成苯磺酸。 甲苯与浓硫酸在常温下即可进行磺化反应 （2）加成反应: 在ni为催化剂，温度在与氢气加成。 注：环已烷与甲基环已烷为环烷烃的同系物。环烷烃的通式 苯和甲苯不与溴水反应，均不使溴水褪色,但它们都可以萃取溴水中的溴。 （3）氧化反应: 苯、甲苯、二甲苯（苯的同系物）燃烧的通式：，现象是：火焰明亮，产生大量的浓烟。 用强氧化试剂酸性高锰酸钾溶液. 苯不被高锰酸钾氧化（不使溶液褪色）。 而甲苯（二甲苯）能被酸性高锰酸钾氧化，使而高锰酸钾溶液褪色。（可用此实验区别苯和苯的同系物），发生反应的化学方程式是：邻苯二甲酸 5石油的基础知识： （1）石油的成分：多种烃（主要是烷烃、环烷烃和芳香烃）的混合物。 （2）石油的炼制： 分馏在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝，以达到分离液体混合物中沸点不同的组分的操作方法。不同温度范围的分馏产物称为馏分。馏分仍是混合物。分馏是物理变化。分馏得到的汽油叫直馏汽油，是饱和烃的混合物。裂化在一定条件下，把分子量大、碳链长、沸点高的烃分子断裂为分子量小、沸点较低的烃的过程叫裂化。例如：c16h34c8h16+c8h18， (辛烯)(辛烷)c8h18c4h8+c4h10 裂化的目的是提高轻质油特别是汽油的产量。通过裂化得到的汽油叫裂化汽油，它含有不饱和的烃。 催化裂化是在催化剂存在下进行裂化，它比单纯热裂化产品的质量高。裂解用比裂化更高的温度，使石油分解产物（包括石油气）中长链烃断裂为乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。生成的裂解气是成分复杂的混合气体，经净化和分离，可以得到所需纯度的乙烯和丙烯。目前，石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。6.煤的基础知识: （1）分类：无烟煤（含c）烟煤（含c）褐煤（含c）泥煤（含c约）（2）化学成分：除含c外，还含有少量的h、n、s、o等元素及无机矿物质，它是混合物。 （3）煤的综合利用。煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏，也叫做煤的焦化。 h2、ch4、c2h4、co 做燃料和化工原料 出炉煤气 氨、铵盐 做氮肥 粗苯：苯、甲苯、二甲苯 做炸药、染料、医药煤干馏 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 酚类：萘 做染料、医药、农药、合成材料 沥青： 做筑路材料、制碳素电极 焦 炭：主要成分是c 用于冶金、合成氨造气、制电石、当燃料 煤的气化和液化煤的气化和液化的目的是减少煤燃烧时对环境造成的污染，同时煤的燃料效率也得到提高。煤的气化把煤中的有机物转化为可燃烧气体的过程。煤的液化把煤转化为液体燃料的过程。 学习指导 1苯的化学性质，哪些与甲烷类似？哪些与乙烯和乙炔相似？ 2苯分子是平面正六边形，6个碳原子，6个氢原子处在同一平面上，那么苯乙烯（ ）、苯乙炔（ ）和甲苯的分子是否也是平面形？ 3如何鉴别苯和苯的同系物？ 4如何鉴别苯、甲苯、直馏汽油和裂化汽油？ 5汽油、煤油、柴油等来源于哪种矿物？而苯及苯的同系物又主要来源于哪种矿物？例题精析 1某液态烃的分子式cmhn，相对分子质量是氢的46倍，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而不与溴水反应。在催化剂作用下，9.2g该烃能与0.3molh2发生加成反应，生成相应的饱和烃cmhp，则m、n、p的值分别是多少？ cmhn能和浓h2so4和浓hno3混酸反应，其化学方程式 ，该反应属于 反应，生成物的名称叫 。ch3 解：cmhn的相对分子质量=462=92，cmhn使kmno4溶液褪色，不与溴水反应，则说明cmhn是苯的同系物。则，14m=98，m=7，127+n=92，n=8.加成，生成c7h14，p=14, 取代，：2，4，6一 三硝基甲苯. 2某苯的同系物完全燃烧，生成的气体通过浓硫酸后，浓硫酸增重10.8g，再通过koh溶液后，氢氧化钾溶液增重39.6g. 在催化剂存在下经氯化处理，该苯的同系物的苯环上的一氯代物、二氯代物，三氯代物分别只有一种，求： （1）该苯的同系物的分子式？ （2）该苯同系物的结构简式？ 解： （1） 苯的同系物的分子式： （2）该苯的同系物的分子是对称结构，3个甲苯等同连在苯环上，才使一氯代物、二氯代物、三氯代物只有一种结构，所以它的结构简式为 3合成相对分子质量是200050000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新的研究领域。1993年报导合成了两种烃a和b，其分子式分别为和. b的结构和a相似，但分子中多了一些结构为 的结构单元。b的分子比a分子多了 个这样的结构单元（填写数字）。答：33；分析： 结构单元中， c、h原子个数为，b分子中的c比a多1398-1134=264，b分子中h比a多1278-1146=132；2648=33；1324=33巩固提高一.选择题：1下列各组物质中可以用分液漏斗分离的是（ ）a苯与高锰酸钾溶液b溴苯与溴c硝基苯与水d甲苯和苯2下列液体不能使高锰酸钾溶液褪色的是（ ）a亚硫酸b邻二甲苯c直馏汽油d裂化汽油3石油裂解的目的是（ ）a获得短链不饱和气态烃b提高汽油的产量c提高轻质液体燃料的产量d主要提高汽油的质量4比重小于水，且不溶于水的物质是（ ）a酒精b苯c四氯化碳d硝基苯 5已知二氯苯的同分异构体有3种，从而可知四氯苯的同分异构体数目是（ ） a1b2c3d4 6下列化合物分别跟溴和铁粉反应，苯环的氢原子被取代，所得溴代物有三种异构体的是（ ） 7甲苯苯环上的一个氢原子被含有3个碳原子的烷基所取代，可得到的一元取代物有多少种（ ） a3种b4种c5种d6种 8下列物质中既能使溴水褪色又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是（ ） a甲苯b乙烯c苯d苯乙烯 9下列变化属于化学变化的是：石墨转化为金刚石 碘的升华 石油的分馏 石油的裂化 煤的干馏 石油的裂解（ ） ab cd 10不需要使用温度计的实验有（ ） a制取乙烯 b石油分馏出汽油 c制取硝基苯 d制取溴苯 11下列各组内的物质不论以任何比例混合，只要当混合物的质量一定时，混合物完全燃烧后生成的二氧化碳不变的是（ ） a甲苯和乙苯 b乙烯和丁烯 c甲烷和丙烯 d乙炔和苯 12在一定条件下受热裂化可生成、，5种气体的混合物，此混合气体的平均相对分子质量为（ ）a14b38c57d不好确定13石油气中主要含有含碳原子数目较小的烷烃，某石油气体充分燃烧后，在相同条件下测得生成二氧化碳的体积是该石油气体体积的1.2倍，则石油气中一定含有（ ）a甲烷b丁烷c戊烷d已烷14下列气体中，主要成分是co和h2的是（ ）a高炉煤气b焦炉气c裂化气d水煤气 二填空题： 15a、b是分子量不等的两种有机物，无论a、b以任种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧后，产生水的质量也不变，试写出两组符合上述情况的有机化合物的化学式：_、_，a、b应满足的条件_。三.计算题： 161mol链烃a，在一定条件下完全裂化为1mol烷烃b和1mol烯烃c，生成的混合气体对h2的相对密度为14.5. 试通过计算回答下列问题： （1）写出链烃a可有的结构简式和名称？ （2）烷烃b和烯烃c可能各是什么？ （3）如果将1mol b完全燃烧需o2的物质的量是整数倍，那么c只能是什么烯烃？自我反馈 一1a、c2c3a4b5c；思维方法是取代基互换，前者是二氯取代物，后者是二氢取代物。6a、c；7d；思维方法：3个碳原子的烷基有两种，即（正丙基）和 ch（异丙基）分别与甲苯形成了三种邻、间、对异构体，所以共有6种。8b、d；乙烯和苯乙烯中有碳碳双键。9d10d11b、d；每组中的两种物质实验式相同，表示碳质量分数相同。12b；分析：完全裂化生成和；完全裂化又生成气体，所以完全裂化，最终生成了气体，则混合气体的平均相对分子质量13a14d 二15和、和；a、b两物质中氢元素的质量分数要相等。三16解：（1）b和c混合气的平均相对分子质量是14.52=29，则a的相对分子质量是58. 确定a中碳原子数：是烷烃，则a是丁烷，可能的结构：正丁烷；异丁烷。（2）有两种裂解方式，一种生成和，另一种是生成和. （3）因为燃烧需o2是2mol，而燃烧需o2是3.5mol，所以c是丙烯。走向高考 1（98年全国）请阅读下列3个反应： 利用这些反应，按以下步骤可从某烃a合成一种染料中间体dsd酸。（a） （b） （c）（d）请写出a、b、c、d的结构简式 2（95年全国）实验室制备硝基苯的主要步骤如下： 配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。在发生反应，直到反应结束。除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和溶液洗涤，最后用蒸馏水洗涤。将用无水氯化钙干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。 填写下列空白： （1）配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是：_。 （2）步骤中，为了使反应在下进行，常用的方法是：_。 （3）步骤中洗涤、分离粗硝基苯使用的仪器是：_。 （4）步骤中粗产品用5%naoh溶液洗涤的目的是：_。 （5）纯硝基苯是无色，密度比水_（填“大”或“小”）。具有_气味的油状液体。 3（95年上海）（1）降冰片烷立体结构如图按键线式（以线示键，每个折点和线端点处表示有一个碳原