高中化学来自石油和煤的两种基本化工原料必修二第三章第二节.ppt

第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 石油 石油 工业的血液 乙烯 苯是石油化工的重要产物 乙烯苯 乙烯产品 从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料 而且可以从中获得大量的基本化工原料 其中就有乙烯和苯 乙烯和苯的重要用途 参见课本p60 乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平 科学探究 石蜡油的分解实验 1 生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 观察现象2 生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中 观察现象3 用排水集气法收集一试管气体 点燃 观察燃烧的情况 一 乙烯 从上面的现象可以看出 生成的气体中含有与烷烃性质不同的烃 研究表明 石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物 从石油获得乙烯是工业上生产乙烯的主要方法 ch2 ch2 结构式 结构简式 一 乙烯的分子结构 分子式 c2h4 球棍模型 比例模型 约120 约120 约120 碳碳双键不是两个碳碳单键的简单组合 乙烷和乙烯的结构 二 乙烯的物理性质 实验室制备乙烯 应如何收集 乙烯是无色气体 稍有气味 密度是1 25g l 比空气略轻 分子量28 难溶于水 乙烯在空气中燃烧 火焰明亮且伴有黑烟 生成二氧化碳和水 1 乙烯的氧化反应 c2h4 3o22co2 2h2o 点燃 思考 为何火焰颜色会明亮 并伴有黑烟 燃烧 产生黑烟是因为含碳量高 燃烧不充分 火焰明亮是碳微粒受灼热而发光 三 乙烯的化学性质 与酸性kmno4的作用 ch2 ch2 kmno4 h2so4 co2 mnso4 k2so4 h2o 思考 甲烷中混有乙烯 应如何除去 通入酸性kmno4溶液 再通入naoh溶液中 最后通入碱石灰 可用于鉴别ch4和c2h4 烷烃和烯烃 无沉淀生成 石蕊不变色 b 取反应混合物液加蓝色石蕊试液 a 取反应混合物液加agno3溶液 乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 验证 可能反应方程式 实验结论 乙烯与溴发生加成反应 1 2 二溴乙烷 加成反应 加成反应 有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应 碳碳双健中两个化学键的强度不同 规律 乙烯分子中的碳碳双键断开一个 2个br分别直接与2个价键不饱和的c结合 一定条件 一定条件 一定条件 一定条件 练习 取代反应与加成反应的比较 取而代之 有进有出 加而成之 有进无出 烷烃的特征反应 烯烃的特征反应 c h断裂 c c断裂 一种产物产物较纯净 两种产物产物复杂 为混合物 讨论 制取氯乙烷 是采取ch3 ch3与cl2取代反应好 还是采用ch2 ch2与hcl加成反应好 加聚反应 乙烯分子之间可否发生加成反应呢 说明 1 聚乙烯无固定熔沸点 2 聚乙烯等白色塑料废弃物 微生物不能降解 是白色污染物 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子 这样的反应是加成反应同时又是聚合反应 简称加聚反应 四 用途 1 衡量一个国家石油工业发展水平的标志 2 有机化工原料 3 植物生长调节剂 催熟剂 如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里 系紧袋口 这样一段时间后青桔子就可以变黄 成熟 这是谁的功劳 乙烯 总结乙烯的化学性质 五 烯烃 分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫烯烃 以上物质互为同系物 乙烯是最简单的烯烃 不饱和烃 分子里含有碳碳双键 c c 或碳碳叁键 c c 碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃类 氧化反应 燃烧 与酸性kmno4溶液反应 能使酸性kmno4溶液褪色 2 加成反应 3 加聚反应 烯烃的化学性质与乙烯类似 物理性质的递变同烷烃 练习 1 能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 a 溴水b 酸性高锰酸钾溶液c 苛性钠溶d 四氯化碳溶液 ab 2 既可以使溴水褪色 又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有 a cob co2c c2h4d c2h6 c 3 乙烯发生的下列反应中 不属于加成反应的是 a 与氢气反应生成乙烷b 与水反应生成乙醇c 与溴水反应使之褪色d 与氧气反应生成二氧化碳和水 d 5 制取一氯乙烷最好采用的方法是 a 乙烷和氯气反应b 乙烯和氯气反应c 乙烯和氯化氢反应d 乙烷和氯化氢反应 4 下列分子的所有原子在同一平面的是 co2 p4 ch4 c2h4 ad c 1molch2 ch2与氯气完全加成后再与氯气取代 整个过程最多需cl2的物质的量为 a 1molb 4molc 5mold 6mol c 四氯乙烯对环境有一定的危害 干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯 家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯 下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是a 它们都属于纯净物b 它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色c 它们的分子中都不含氢原子d 它们都可由乙烯只发生加成反应得到 c 实验室可通过加热洒精和浓硫酸的混合物制乙烯 其副反应常伴有so2产生 so2也能使溴水或kmno4 h 溶液褪色 请回答 so2 c2h4使溴水褪色的化学方程式 如何检验c2h4中混入so2 如何除去 检验so2除尽的方法是什么 知识回顾 烷烃的结构特点 烷烃的化学性质 氧化反应 燃烧 取代反应 受热分解 烯烃的结构特点 烯烃的化学性质 氧化反应 燃烧 使酸性kmno4褪色 加成反应 使溴水褪色 饱和烃 不饱和烃 比较稳定 一定条件下 加聚反应 猜猜看 有人说我笨 其实并不笨 脱去竹笠换草帽 化工生产逞英豪 猜一字 1825年 英国科学家法拉第在煤气灯中首先发现苯 并测得其含碳量 确定其最简式为ch 1834年 德国科学家米希尔里希制得苯 并将其命名为苯 之后 法国化学家日拉尔等确定其分子量为78 分子式为c6h6 二 苯 练习 法拉第发现一种新的有机物 苯 当时把苯称为 氢的重碳化合物 它由c h两种元素组成 c 92 3 其相对分子质量为78 试通过计算确定其分子式 解 设苯的分子式为cxhy 则x 78 92 3 12 6y 78 1 92 3 1 6 分子式c6h6 或 知识扩展 1 苯是无色带有特殊气味的液体 有毒 2 密度比水小 不溶于水 4 苯的熔沸点低 沸点80 1 易挥发熔点5 5 3 是一种重要溶剂 一 苯的物理性质 苯的可能结构 ch c ch2 ch2 c chch2 c ch ch c ch2ch2 ch ch ch c ch 讨论 若苯分子为上述结构之一 则其应具有什么重要化学性质 可设计怎样的实验来证明 根据苯的分子式 c6h6 推测其结构 现象 不能与br2水反应 但能萃取溴水中的br2 实验3 1 验证苯的分子结构 结论 苯与不饱和烃的性质有很大区别 苯分子的结构中不存在碳碳双键或碳碳三键 实验 分别往酸性kmno4和br2水加入苯 振荡 酸性kmno4不褪色 凯库勒苯的结构 那么苯分子到底是怎么的结构呢 阅读课本71页的科学史话 法拉第的对苯发现和凯库勒发现苯环结构的传奇 梦的启示 资料 苯的一氯代物 一种苯的邻二氯代物 一种 结论 苯环中的碳碳键不是一般的单键和双键 结论 苯环中的碳碳键介于单键和双键之间 苯不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 说明苯分子的结构中不存在碳碳双键 故凯库勒式仍不能准确表示苯分子的结构 对苯的进一步研究表明 苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同 是一种介于单键和双键之间的独特的键 所以 也常用表示苯分子 为了纪念凯库勒对苯分子结构研究的巨大贡献 现在仍沿用凯库勒结构式表示 结构式 二 苯分子的结构 分子式 c6h6 结构简式 或 球棍模型 比例模型 结构特点 1 具有平面正六边形结构 所有原子 十二原子 均在同一平面上 2 苯环中所有碳碳键等同 是一种介于单键和双键之间的独特的键 碳碳键的键角是120 3 苯中的6个碳原子是等效的 6个氢原子也是等效的 巩固练习 1 下列关于苯分子结构叙述错误的是a 苯的碳原子间的键是一种介于单双键之间的特殊化学键b 苯分子的12个原子共平面c 苯环是一个单双键交替形成的六元环d 苯分子为一个正六边形 c 2 下列事实能证明苯分子中没有碳碳双键的是a 苯不能使酸性高锰酸钾褪色b 苯不能与溴水发生反应c 苯环为正六边形的环d 苯燃烧时产生大量浓烟 ab 溶液分层 上层显橙色 下层近无色 萃取 分液漏斗 4 下列关于苯分子结构的说法中 错误的是a 各原子均位于同一平面上 6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构 b 苯环中含有3个c c单键 3个c c双键c 苯环中碳碳键的键长介于c c和c c之间d 苯分子中各个键角都为120o b 根据前面研究的苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键 那么苯的化学性质如何 推测 苯具有独特的化学性质 既能发生取代反应 又可以发生加成反应 苯的取代反应 溴苯是无色油状液体 不溶于水 水 三 苯的化学性质 苯与液溴的反应 现象 导管口有白雾 锥形瓶中滴入agno3溶液 出现浅黄色沉淀烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中 烧杯底部呈油状的褐色液体 苯环上的氢被硝基 no2 取代 思考 在苯的硝化反应中 为什么要将温度控制在50 60 之间 如何控制反应温度 温度计位置如何 药品加入的先后顺序如何 2 硝化反应 防止硝酸挥发 分解 用水浴加热 温度计置于水浴中 浓硝酸 浓硫酸 苯 硝基苯是一种无色油状液体 有苦杏仁气味 有毒 密度比水大 不溶于水 3 苯的磺化 浓硫酸的作用 吸水剂和磺化剂 思考 苯的不饱和度这么高 那它能不能发生加成反应呢 苯的加成反应 环己烷 六氯环己烷 农药六六六 3 氧化反应 在空气里燃烧火焰明亮且带有黑烟 四 苯的用途 苯不能被酸性kmno4溶液氧化 苯常用于有机溶剂 是重要的化工原料 对比与归纳 纯溴 溴水 纯溴 溴水 光照 取代 加成 fe粉 取代 萃取 无反应 现象 结论 不褪色 褪色 不褪色 不被kmno4氧化 易被kmno4氧化 苯环难被kmno4氧化 焰色浅 无烟 焰色亮 有烟 焰色亮 浓烟 c 低 c 较高 c 高 1 芳香族化合物 含有一个或多个苯环的化合物2 芳香烃 含有一个或多个苯环的烃类 3 苯的同系物 苯环和烷基构成的化合物 cnh2n 6 五 苯的同系物 1 苯的同系物必含有且仅含有一个苯环 在组成上比苯多一个或若干个ch2原子团 2 通式 cnh2n 6 n 6 因此 苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时 才属于苯的同系物 苯的同系物化学性质与苯相似 但比苯活泼 多数能被酸性kmno4溶液氧化 2 下列说法正确的是 a 从苯的分子组成来看远没有达到饱和 所以它能使溴